Двигатель с внешним подводом тепла
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социапистичесинк
Республик ()850884 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30. 1 1. 79 (21) 2844 762/25-06 (51)М. Кл. с присоединением заявки М
F 02 С 1/04
Ваудлретееевй кайетет
CCCP ае делай лаебретенив и еткритвл (23) Приоритет
Опубликовано 30.07.81. Бюллетень М 28
Дата опубликования описания 30 07 8 l (53) УДК 621,41
{088.8) I
С.И. Ефимов и И,В. Дикопов
l
1
Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного:-" -=: — ==-:..=.,,, Знамени высшее техническое училище им.Н.Э.Баумана (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению и может быть использовано в двигателях с внешним подводом тепла.
Известны двигатели с внешним под5 водом тепла, содержащие, по меньшей мере, один цилиндр, два поршня, кинематически .связанные с коленчатым валом и отделяющие в цилиндре две
ФО полости, сообщенные между собой через нагреватель, регенератор, холодильник и запорное устройство 1 1).
Однако при таком выполнении двигателя на сжатие рабочего тела затра15 чивается значительная работа, которая находится в прямопропорциональной зависимости от температуры и . степени сжатия рабочего тела.
Так как в реальном двигателе про- цесс сжатия осуществляется не только в холодной полости с отводом теплоты в холодильниках, но и в горячей полости с подводом теплоты от pereнераторов и нагреватепя, то становится очевидным тот факт, что процесс сжатия выгоднее осуществлять только в холодной полости. В результате этого снизится работа, затрачиваемая на сжатие рабочего тела.
Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия двигателя путем снйжения затрат работы на сжатие рабочего тела.
Указанная цель достигается тем,что двигатель дополнительно снабжен датчиком угла поворота вала и механизмом привода запорным устройством, причем механизм привода электрически связан с датчиком угла поворота.
А регенератор подключен к-холодиш»нику через запорное устройство.
На чертеже приведен пример выполнения двигателя.
Двигатель содержит рабочий цилиндр 1, объем которого при помощи рабочего поршня 2 и поршня-вытесните ля 3 разделен на горячую 4 и холод30
3 8508 ную 5 полости, сообщенные между собой через каналы 6 нагревателя 7, регенераторов 8 и холодильников 9.
Цилиндр 1 укреплен на картере 10, В картере 10 размещен коленчатый вал ll на котором закреплен маховик
12 с датчиком 13 угла поворота.
Скользящие контакты 14 датчика 13 электрически через аккумуляторную батарею 15 подключены к электромагнитным запорным органам 16, установленным в каналах 6, сообщающих полости 4 и 5.
Подвод теплоты к рабочему телу, распределенному в цилиндре l между холодной 5 и горячей 4 полостями переменного объема, сообщающимися между собой через каналы 6, осуществляется непрерывно через нагреватель
7. При минимальном объеме цилиндра l gp основная масса рабочего тела, сосредоточенная в нагревателе 7 и горячей полости 4 получает максимальное количество теплоты. В этом случае температура и давление рабочего тела растут, 25
Начинается процесс расширения. Объем цилиндра 1 увеличивается, температура и давление уменьшаются, поршеньвытеснитель 3 переталкивает основную массу рабочего тела в холодную полость 5, при этом теплота частично аккумулируется в регенераторах 8 и сбрасывается в холодильники 9. В процессе сжатия рабочее тело переталки-. вается рабочим поршнем 2 из холод- 35 ной полости 5 в горячую полость 4, при нахождении поршня-вытеснителя 3 за 20-10Oóãëà поворота коленчатого вала 11 до внутренней мертвой точки.
Напряжение от аккумуляторной батареи .15 через скользящие контакты 14 и массу маховика 12 подается к электромагнитным запорным органам 16> которые перекрывают каналы 6 и тем самым разобщают горячую 4 и холод- 4 ную 5 полости цилиндра 1. Процесс сжатия идет раздельно по полостям
4 и 5. При дальнейшем перемещении поршня-вытеснителя 3 до 40-60 угла поворота коленчатого вала 11 после 50 внутренней мертвой точили один из скользящих контактов 14 набегает на диэлектрический сегмент (не показан) датчика 13 угла поворота и обесточивает эапорные органы 16. Полости 4 и 55
5 цилиндра 1 вновь сообщаются между
84 ф собой. Рабочее тело перетекает из холодной полости 5 в горячую полость
4 с отводом теплоты сжатия в холодильники 9 и забором ранее аккумулированной теплоты в регенераторах 8. В результате малого перемещения поршнявытеснителя 3 вблизи внутренней мертвой точки работа, затрачиваемая на сжатие рабочего тела в горячей полости 4,в это время незначительна.
До определенной величины сжатие рабочего тела во время перекрытия каналов 6 происходит в холодной полости 5 при температурах более низких и, следовательно, работа, затраченная на сжатие, будет меньше, нежели при одновременном сжатии в обоих полостях 4 и 5.
Таким образом, раздельное сжатие рабочего тела в холодной и горячей полостях цилиндра снижает затраты работы на сжатие рабочего тела.
Следовательно, реализация предлагаемого двигателя позволяет снизить работу, затрачиваемую на сжатие рабочего тела и увеличить коэффициент полезного действия двигателя с внешним подводом тепла.
Формула изобретения
1. Двигатель с внешним подводом тепла, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, два поршня, кинематически связанные с коленчатым валом и отделяющие в цилиндре две полости, с, общенные между собой через нагреватель, регенератор, холодильник
° и запорное устройство, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия путем снижения затрат на сжатие рабочего тела, двигатель дополнитель но снабжен датчиком угла поворота вала и механизмом привода запорным, . устройством, причем механизм привода электрически связан с датчиком угла поворота.
2 ° Двигатель по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что, регенера- тор подключен к холодильнику через запорное устройство.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Англии 9 777931, кл. 7 (1) С, опублик. 1957,.
850884
Составитель О. Голованов
Редактор М. Янович Техред Л. Пекарь Корректор В. Си цкан
Заказ 6276 43 Тираж 58 I Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
