Двигатель с внешним подводом теплоты Советский патент 1983 года по МПК F02G1/04 

Изобретение относится к двигателям с внешним подводом теплоты (ДВПТ) и может быть использовано в камерах сгорания ДВПТ.

Известны двигатели с внешним подводом теплоты, содержащие по меньшей мере один цилиндр и подключенный к нему нагреватель рабочего тела с камерой сгорания, у которой расширяюш,аяся жаровая труба снабжена ш,елями для подвода вторичного воздуха и входным завихрителем, и подогреватель подводимого воздуха, охватываюш,ий жаровую трубу с кольцевым зазором, и снабженный впускным патрубком, и патрубок подачи воздуха в камеру сгорания .

Однако эти двигатели недостаточно устойчиво работают на режимах частичных нагрузок, особенно на холостом ходу. При этих режимах количество воздуха, поступающего в камеру сгорания, резко уменьшается и при постоянных проходных сечениях щелей уменьшается скорость воздушного потока, что приводит к ухудшению смесеобразования и к срыву пламени.

Цель изобретения - повышение надежности работы двигателя на режимах частичных нагрузок.

Для достижения поставленной цели в двигателе с внешним подводом теплоты, содержащем по меньшей мере один цилиндр и подключенный к нему нагреватель рабочего тела с камерой сгорания, у которой расширяющаяся жаровая труба снабжена щелями для подвода вторичного воздуха и входным завихрителем, и подогреватель подводимого воздуха, охватывающий жаровую трубу с кольцевым зазором, и снабженный впускным патрубком, и патрубок подачи воздуха в камеру сгорания, нагреватель снабжен датчиком температуры и усилителем, подогреватель воздуха выполнен с обводным каналом и органом изменения сечения впускного патрубка и обводного канала, а кольцевой зазор разделен на две полости, первая из которых подключена к патрубку подачи воздуха из подогревателя, а вторая совместно с завихрителем подключена к обводному каналу, и расширяющаяся жаровая труба выполнена с увеличенным углом расширения во второй полости, причем орган изменения сечения связан с датчиком температуры через усилитель.

На чертеже представлен схематически предлагаемый двигатель, продольный разрез.

Двигатель с внешним подводом теплоты содержит по меньшей мере один цилиндр 1 и подключенный к нему нагреватель 2 рабочего тела с камерой сгорания-, у которой расширяющаяся жаровая труба 3 снабжена щелями 4 для подвода вторичного воздуха и входным завихрителем 5. Камера сгорания снабжена подогревателем 6 подводимого воздуха, охватывающим жаровую трубу 3 с кольцевым зазором. Кольцевой зазор между жаровой трубой и пологревателем разделен непроницаемой перегородкой 7 на две полости 8 и 9, причем первая из них 8 сообщена с подогревателем 6 патрубком подачи воздуха 10, а вторая полость 9 совместно с завихрителем 5 подключена к обводному каналу 11 подачи воздуха, примыкающему к впускному патрубку 12 подогревателя 6. Жаровая труба 3 выполнена с увеличенным углом расширения во второй полости 9.

Впускной патрубок 12 и обводнсй канал 11 подачи воздуха снабжены органом 13 изменения их сечений. На нагревателе 2 установлен датчик 14 температуры, связанный через усилитель 15 с органом 13 изменения сечений впускного патрубка 12 подогревателя 6 и обводного канала 11. Щели 4 в жаровой трубе 3 могут быть выполнены в виде прорезей, расположенных под углом и образующих трубы 3. На верхнем торце жаровой трубы 3 соосно с завихрителем 5 установлена форсунка 16.

5 При работе двигателя на режиме максимальной нагрузки холодный воздух .поступает через орган 13 изменения сечений и обводной канал 11 во вторую полость 9 кольцевого зазора, откуда часть воздуха через каналы завихрителя 5, перемешиваясь с топливом, поступающим из форсунки 16, поступает в полость жаровой трубы, где частично сгорает. Одновременно через впускной патрубок 12 холодный воздух подается в подогреватель 6 подводимого, воздуха и нагреваясь в нем поступает через

патрубок 10 подачи воздуха в первую полость .8 кольцевого зазора. Далее воздух, попадая через шели 4 в полость жаровой трубЫ; участвует в догорании паров несгоревшего топлива. Затем продукты сгорания топлива в жаровой трубе поступают в полость нагревателя 2 рабочего тела, где отдают тепло рабочему телу, и далее выходят в подогреватель 6, где их остаточное тепло используется для подогрева холодного воздуха.

При изменении режима работы двигателя (холостой ход, малые нагрузки), температура нагревателя 2 повысится и по сигналу датчика 14 температуры через усилитель 15 сработает орган 13 изменения сечений впускного патрубка 12 и обводного канала 11, который перекроет (полностью или частично) доступ холодного воздуха в первую полость 8 кольцевого зазора. При этом холодный воздух попадает (полностью 5 или преимущественно) по обводному каналу во вторую полость 9 кольцевого зазора между жаровой трубой 3 и подогревателем 6 подводимого воздуха и далее в полость жаj1027425д

ровой трубы 3 для поддержания устойчи- камеры сгорания позволяет в зависимости вого гореиия.от режиима работы двигателя ре -улировать

Таким образом,двигатель с внешним под- ловливает надежную работу его в широком водом теплоты с предлагаемой конструкцией диапазоне изменения нагрузок.

режим горения в камере сгорания, что обус

ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий по меньшей мере один цилиндр и подключенный к нему нагреватель рабочего тела с камерой сгорания, у которой расширяющаяся жаровая труба снабжена щелями для подвода вторичного воздуха и входным завихрителем, и подогреватель подводимого воздуха. ff 4 S охватывающий жаровую трубу с кольцевым зазором и снабженный впускным патрубком, и патрубок подачи воздуха в камеру сгорания, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы двигателя на режимах частичных нагрузок, нагреватель снабжен датчиком температуры и усилителем, подогреватель воздуха выполнен с обводным каналом и органом изменения сечения впускного патрубка и обводного канала, а кольцевой зазор разделен на две полости, первая из которых подключена к патрубку подачи воздуха из подогревателя, а вторая совместно с завихрителем подключена к обводному каналу, и расширяющаяся жаровая труба выполнена с увеличенным углом расширения во второй полости, причем орган изменения сечения связан с датчиком температуры через усилитель.