СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ Российский патент 1995 года по МПК F02G1/04 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при разработке двигателей с внешним подводом теплоты.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя с внешним подводом теплоты.

Для достижения поставленной цели в двигателе с внешним подводом теплоты производят сжатие рабочего тела с отводом теплоты в регенераторе и охладителе и одновременном вытеснении его из рабочей камеры в холодную полость, вытеснение рабочего тела из холодной полости в горячую, нагрев его в процессе вытеснения и одновременное расширение рабочего тела в горячей полости и в рабочей камере, причем в рабочую камеру рабочее тело перепускают из горячей полости в процессе расширения без отвода теплоты, а вытеснение рабочего тела в процессе сжатия производят в холодную полость через горячую полость, кроме того, в процессе вытеснения рабочего тела в холодную полость могут отбирать часть вытесняемого рабочего тела и направлять его в холодную полость только через регенератор и охладитель.

На фиг. 1 представлена схема с вытеснением через горячую полость; на фиг. 2 то же, с частичным вытеснением через холодную полость в регенератор; на фиг. 3 то же, с использованием вытеснителя в качестве распределителя.

Двигатель на фиг. 1 включает в себя рабочий поршень 1, размещенный в цилиндре 2 и образующий в нем рабочую камеру 3, поршень-вытеснитель 4, размещенный в цилиндре 5 и образующий в нем горячую полость 6 и холодную полость 7, которые подключены друг к другу через нагреватель 8, регенератор 9 и охладитель 10, и магистраль 11, подключающую рабочую камеру к горячей полости.

Двигатель на фиг. 2 дополнительно включает в себя обводную магистраль 12 и его поршень-вытеснитель 4 выполнен с проточкой, а двигатель на фиг. 3 снабжен дополнительной обводной магистралью 13.

Способ осуществляется следующим образом.

При движении поршня 1 к ВМТ рабочее тело по магистрали 11 вытесняется из рабочей камеры 3 в горячую полость 6, а из нее при перемещении поршня-вытеснителя 4 к ВМТ в холодную полость 7, при этом осуществляется процесс сжатия с отводом теплоты в регенераторе 9 и охладителе 10. При перемещении поршня-вытеснителя 4 к НМТ рабочее тело из холодной полости 7 вытесняется в горячую полость 6, забирает теплоту в регенераторе 9 и нагревателе 8, давление рабочего тела повышается, проходя через магистраль 11 в рабочую камеру 3, рабочее тело расширяется, поршень 1 движется в НМТ.

На фиг. 2 и 3 показано, что по магистрали 12 (фиг. 2) и магистралям 12 и 13 (фиг. 3), используя в качестве распределителя поршень-вытеснитель 4, возможно частичное перемещение рабочего тела в холодную полость только через регенератор и охладитель.

Предложенный способ позволяет осуществить процесс расширения при более высокой температуре рабочего тела и тем самым повысить эффективность работы двигателя.

Изобретение позволяет повысить эффективность двигателя с внешним подводом теплоты. Для этого рабочее тело вытесняется из холодной полости 7 в рабочую камеру 3 через охладитель 10, регенератор 9, нагреватель 8 и горячую полость 6. При этом рабочее тело нагревается и происходит процесс его расширения. После совершения рабочего хода поршнем 1 рабочее тело вытесняется из рабочей камеры 3 в холодную полость 7 через горячую полость, нагреватель, регенератор и охладитель, происходит охлаждение рабочего тела и его сжатие. В процессе вытеснения рабочего тела в холодную полость часть рабочего тела может быть отобрана и направлена по обводной магистрали 12 в холодную полость, минуя горячую полость, регенератор и охладитель. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, заключающийся в сжатии рабочего тела с отводом теплоты в регенераторе и охладителе и одновременном вытеснении его из рабочей камеры в холодную полость, вытеснение рабочего тела из холодной полости в горячую, нагрев его в процессе вытеснения и одновременное расширение рабочего тела в горячей полости и в рабочей камере, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, в рабочую камеру рабочее тело перепускают из горячей полости в процессе расширения без отвода теплоты, а вытеснение рабочего тела в процессе сжатия производят в холодную полость через горячую полость. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе вытеснения рабочего тела в холодную полость отбирают часть вытесняемого рабочего тела и перепускают его в холодную полость мимо горячей полости через регенератор и охладитель.