ПАРОЖИДКОСТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Е.Б.ГЛАГОЛЕВА Российский патент 1994 года по МПК F02C1/04 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при разработке и модернизации транспортных двигателей с внешним подводом тепла.

Известен двигатель с внешним подводом тепла, содержащий цилиндр с поршнем, заключенный в рубашку-регенератор [1] .

Наиболее близким к изобретению из известных по технической сущности и достигаемому результату является парожидкостный двигатель с внешним подводом тепла, содержащий цилиндрический корпус, в торцовых стенках которого выполнены входное и выходное отверстия для рабочего тела, с размещенным внутри него поршнем, заключенный в охлаждающую рубашку с торцовыми стенками, выполненную с входным и выходным отверстиями для подвода и отвода циркулирующей в ее полости охлаждающей жидкости [2] .

Недостатком известных двигателей является низкий КПД двигателя, связанный с недостаточно эффективным использованием тепла регенерации.

Целью изобретения является повышение эффективности использования тепла регенерации за счет непрерывного отбора тепла в процессе расширения рабочего тела.

Поставленная цель достигается тем, что в парожидкостном двигателе, содержащем цилиндрический корпус, в торцовых стенках которого выполнены входное и выходное отверстия для рабочего тела, с размещенным внутри него поршнем, заключенный в охлаждающую рубашку с торцовыми стенками, выполненную с входным и выходным отверстиями для подвода и отвода циркулирующей в ее полости охлаждающей жидкости, входное и выходное отверстия для подвода и отвода охлаждающей жидкости выполнены в диаметрально противоположных торцовых стенках рубашки, причем выходное отверстие выполнено в торцовой стенке рубашки со стороны входного отверстия корпуса, а поршень выполнен с перепускным клапаном и механизмом открывания последнего. Механизм открывания клапана выполнен в виде подпружиненного фиксатора и выдвижного элемента, один конец которого контактирует с клапаном, а другой выступает в запоршневое пространство на величину перемещения клапана, при этом клапан и выдвижной элемент размещены в поршне с возможностью контакта выступающего конца выдвижного элемента с торцовой стенкой корпуса, в которой выполнено выходное отверстие для рабочей среды.

На чертеже показан общий вид парожидкостного двигателя.

Парожидкостный двигатель содержит цилиндр 1 с поршнем 2 и входным 3 и выходным 4 отверстиями, расположенными в передней 5 и задней 6 торцовых стенках цилиндра 1. Цилиндр 1 заключен в охлаждающую рубашку-регенератор 7, входное 8 и выходное 9 отверстия которой также расположены в противоположных торцовых стенках. Поршень 2 выполнен с перепускным клапаном 10 для перекачки рабочего тела в запоршневое пространство через канал 11. Механизм открывания перепускного клапана выполнен в виде выдвижного элемента 12, например стержня, размещенного в поршне, и фиксатора 13.

Парожидкостный двигатель работает следующим образом.

В исходном состоянии клапан 10 закрыт, а поршень 2 находится около передней стенки 5 цилиндра 1. Через входное отверстие 3 в рабочее пространство цилиндра 1 подают нагретое рабочее тело, которое, расширяясь, перемещает поршень 2, производя механическую работу. В конце рабочего хода поршня 2 выдвижной элемент 12 механизма открывания перепускного клапана 10 упирается в заднюю стенку 6 цилиндра 1. При дальнейшем перемещении поршня элемент 12 открывает перепускной клапан 10, который фиксируется в открытом положении фиксатором 13. При обратном ходе поршня 2 через открытые каналы 11 перепускного клапана 10 рабочее тело переходит в запоршневое пространство и дополнительно отдает тепло движущейся в противотоке в рубашке-регенераторе 7 питательной жидкости, которая нагревается. В конце обратного хода поршень 2 выступом в передней части упирается в переднюю стенку 5 цилиндра 1. При дальнейшем перемещении поршня 2 он закрывает перепускной клапан 10, который фиксируется в закрытом состоянии фиксатором 13 и возвращает в исходное положение выдвижной элемент 12. При следующем цикле работы во время прямого хода поршень 2 выталкивает рабочее тело из запоршневого пространства через выходное отверстие 4, причем рабочее тело может быть удалено в окружающую среду и заменено новой порцией или использовано многократно при замкнутой схеме работы двигателя. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 312062, кл. F 02 G 1/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР N 989120, кл. F 02 G 1/04, 1981.

Использование: в области теплотехники, преимущественно при разработке и модернизации транспортных двигателей с внешним подводом тепла. Сущность изобретения: парожидкостный двигатель содержит цилиндрический корпус. В торцевых стенках корпуса выполнены входное и выходное отверстия для рабочего тела. Внутри корпуса размещен поршень. Корпус заключен в охлаждающую рубашку с торцевыми стенками, выполненную с входным и выходным отверстиями для подвода и отвода циркулирующей в ее полости охлаждающей жидкости. Входное и выходное отверстия для подвода и отвода охлаждающей жидкости выполнены в диаметрально противоположных торцевых стенках рубашки, причем выходное отверстие выполнено в торцевой стенке рубашки со стороны входного отверстия корпуса. Поршень выполнен с перепускным клапаном и механизмом открывания последнего. Механизм открывания клапана выполнен в виде подпружиненного фиксатора и выдвижного элемента, один конец которого контактирует с клапаном, а другой выступает в запоршневое пространство на величину перемещения клапана. При этом клапан и выдвижной элемент размещены в поршне с возможностью контакта выступающего конца выдвижного элемента с торцевой стенкой корпуса, в которой выполнено выходное отверстие для рабочей среды. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Парожидкостный двигатель, содержащий цилиндрический корпус, в торцевых стенках которого выполнены входное и выходное отверстия для рабочего тела, с размещенным внутри него поршнем, заключенный в охлаждающую рубашку с торцевыми стенками, выполненную с входным и выходным отверстиями для подвода и отвода циркулирующей в ее полости охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем организации дополнительного регенеративного теплообмена в период расширения рабочего тела, входное и выходное отверстия для подвода и отвода охлаждающей жидкости выполнены соответственно в диаметрально противоположных торцевых стенках рубашки, причем выходное отверстие выполнено в торцевой стенке рубашки со стороны входного отверстия корпуса, а поршень выполнен с перепускным клапаном и механизмом открывания последнего. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что механизм открывания клапана выполнен в виде подпружиненного фиксатора и выдвижного элемента, контактирующего одним концом с клапаном, а вторым концом выступающим в запоршневое пространство на величину перемещения клапана, при этом клапан и выдвижной элемент размещены в поршне с возможностью контакта выступающего конца выдвижного элемента с торцевой стенкой корпуса, в которой выполнено выходное отверстие для рабочей среды.