Двигатель с внешним подводом теплоты Советский патент 1984 года по МПК F02G1/53 

Изобретение относится к двигателестроению и мОжет быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты (ДВПТ).

Известны двигатели с внешним подводом теплоты, содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенными в нем рабочим поршнем и порш нем-вытеснителем,разделяющим рабочий объем цилиндра на две, полости: горячую и холодную, сообщенные между собой через перепускную магистраль, трубчатый нагреватель, установленный в магистрали и примьжающий к горячей полости, и установленные в магистрали в одном корпусе и разделенные трубной доской трубчатый охладитель, подключенный к холодной полости, и регенератор, подсоединенный к нагревателю 11

l 3BecTHbiM двигателям присущ значительный вредный объем перепускной магистрали, что снижает КПД двигателя .

Цель изобретения - повышение КПД двигателя путем уменьшения вредного объема перепускной магистрали.

Для достижения поставленной дели в двигателе с внешним подводом теплоты,содержащем по меньшей мере оди цилиндр с размещенными в нем рабочим поршнем и поршнем-вытеснителем,разделяющим рабочий объем цилиндра на две полости :горячую и холодную,сообщенные между собой через перепускную магистраль, трубчатый нагреватель, установленный в магистрали и примыкающий к горячей полости, и установленные в магистрали в одном корпусе и разделенные трубчатой доской трубчатый охладитель, подключенный к холодной полости, и регенератор, подсоединенный к нагревателю, трубки нагревателя и охладителя выполнены с зауженными концевыми участками, и внутри каждой трубки установлена проволочная спираль, внутренний диаметр которой выполнен равным внутреннему диаметру концевых участков трубы.

Провол чная спираль прикреплена к трубке при помощи пайки.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема двигателя с внешним подводом теплоты; на фиг. 2 - перепускная магистраль с нагревателем, регенератором и охладителем, продольный разрез.

Двигатель содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с размещенными в нем рабочим поршнем 2 и поршнемвытеснителем 3. Поршень-вытеснитель

5 разделяет рабочий объем цилиндра 1 на две полости: горячую Л и холодную В, сообщенные между собойчерез перепускную магистраль. В магистрали установлены трубчатый нагреватель А, примыкающий к горячей полости А, трубчатый охладитель 5, примыкакщий к холодной полости В, между нагревателем А и охладителем 5 размещен регенератор 6. К нагревателю

4 подключена камера 7 сгорания.

Трубки 8 (фиг. 2) нагревателя 4 и трубки 9 охладителя 5 выполнены зауженными концевыми участками, и

0 внутри каждой трубки установлена проволочная спираль 10, внутренний диаметр которой выполнен равным внутреннему диаметру концевых участков трубки. Проволочная спираль при5 креплена к трубке при помощи пайки.

В процессе работы предлагаемого двигателя рабочее тело с давлением 150-200 кг/см за счет гармоничного

0 движения рабочего поршня 2 и поршнявытеснителя 3 в цилиндре 1 перетекает из холодной полости В в горячую полость А и обратно по трубкам 8 нагревателя 4, регенератору 6 и трубкам

c 9 охладителя 5 перепускной магистрали. Таких возвратно-поступательных циклов рабочее тело в двигателе совершает 1500-3000 в минуту, при этом в нагревателе 4 происходит теплопередача от продуктов сгорания топлива в камере 7 сгорания к рабочему телу, заключенному внутри трубок 8, а в охладителе 5 происходит теплоотдача от рабочего тела, циркулируюи1его в

5 трубках 9 к охлаждающей жидкости,омывающей эти трубки. Таким образом, рабочее тело, заключенное в трубках нагревателя 4 и охладителя 5, за цикл нагревается и охлажлается. От

разности температур рабочего тела, находящегося в горячей полости Л и холодной полости В, зависят эффективные параметры ДВПТ. При этом за счет оребрения внутренней поверхности - трубок нагревателя 4 и охладителя 5 путем установки проволочной ч-.пирали 10, т.е. за счет увеличенной таким образом теплообмениой площади трубок при тех же габаритах двиг-ателя, стало

возможным уменьшить количество теплообменных трубок и тем самым уменьшить вредньй обьем перепускной магистрали и следовательно внутреннего контура ДВПТ. Это в свою очередь позволяет повысить степень сжатия и в конечном итоге КПД двигателя с внешним подводом теплоты.

1. ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ . ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенными в нем рабочим поршнем и поршнем-вытеснителем, разделяющим рабочий объем цилиндра на две полости: горячую и холодную, сообщенные между собой через перепускную магистраль, трубчатый нагреватель, установленный в магистрали и примыкающий к горячей полости, и установленные в магистрали в одном корпусе и разделенные трубной доской трубчатый охладитель, подключенный к холодной полости, и регенератор, подсоединенный к нагревателю, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД двигателя путем уменьшения вредного объема перепускной магистрали, трубки нагревателя и охладителя выполнены с зауженньми концевыми участками, и внутри каждой трубки установлена проволочная спираль, внутренний диаметр коротой выполнен равным внутреннему диаметру концевых участков трубы. 2. Двигатель по п. 1 , о т л ичающийся тем, что проволочная спираль прикреплена к трубке пайкой.

вода

ю

Фиг. 2