Двигатель с внешним подводом теплоты ротационно-сферического типа Советский патент 1987 года по МПК F02G1/04 

1131

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестрое- нию, и может быть использовано при создании тепловых машин, работающих по циклу Стирлинга.

Цель изобретения - увеличение мощности двигателя с внешним подводом теплоты.

На фиг. 1 представлена принципиальная компоновочная схема двигателя; на фиг. 2 - кинематическая схема двигателя в условно разобранно-растяну- том виде, изометрйя.

Двигатель состоит из корпуса 1, вьшолненного в виде двух сопряженных элементов 2 и 3, каждый из которых закрыт крьшками 4 и 5, выполненными в виде сферических сегменентов. На крышках закреплены частично сферические опоры 6 и 7 с внутренним полостями D для их охлаждения .и смазки В опорах размещен приводной вал 8 с наклонной шайбой 9, контактирующей с шайбами-поршнями 10, снабженными лопатками 11 и уплотнителями 12. На. крьшжах 4 и 5 напротив лопаток 11 вып.олнены пазы 13, в которые заходят лопатки 11 и разделяют объем корпуса ,на несколько горячих К и холодных Л лопастей, подключенньк друг к другу со смещением по углу поворота вгша 8 через нагреватели 14, регенераторы 15 и охладители 16, Двигатель снабже камерой 17 сгорания, рекуператором 18, подаюш 1м 19 и в ыхлопным 20 патрубками, прибором 21, контролирующим давление во внутренней полости двига

теляэ и клапаном 22 заправки.

Устройство работает следующим образом.

При вращении приводного вала 8 наклонная шайба 9, контактирз ющая с шайбами-поршнями 10., придает им колебательное движение вокруг сферических опор 6 и 7, при этом лопатки 11 заходят в, пазы 13, вьпюлненные на крьш1- ках 4 и 5, объемы горячих. К и холодных Л полостей меняются от своего максимального значения до минимального. Одна из горячих полостей К подключена к холодной полости Л. че-о. рез нагреватель, генератор и охладитель таким образом, что изменение ее объема опережает изменение объема холодной полости на 60 по углу поворота вала 8, следующая горячая полость К, таким же образом подключена

к следующей холодной полости Л и т.д.д последняя шестая горячая полость подключена к первой холодной полости, таким образом образуется шестицилиндровый двигатель с внешним подводом теплоты двойного действия.

При уменьшении горячей полости К, рабочее тело переталкивается в холодную полость Л, отдавая теплоту в регенератор и охладитель - происхо- дит процесс сжатия рабочего тела,При минимальном объеме горячей полости К основная масса рабочего тела сосредотачивается в холодной полости Л, 5 процесс сжатия заканчивается. Далее происходит увеличение объема горячей полости К( и уменьшение объема холодной полости Л - рабочее тело переталкивается через охладитель,регенератор и нагреватель в горячую полость, отбирая тепло в регенераторе и нагревателе. Давление и температура рабочего тела увеличиваются - осуществляется цикл расширения. При максимальном значении объема горячей полости цикл расширения заканчивается и начинается цикл сжатия. Процесс замыкается.

Ф о р мул а изобретения

Двигатель с внешним подводом,теп- лоты ротационно-сферического типа, содержащий корпус из двух частично 35 сферических элементов, крьш1ки корпу-са

0

5

, приводной вал с наклонной шай- - бой, установленный в корпусе на опо- . pax, закрепленных в крьш1ках, и шайбыпоршни, размещенные в корпусе, кон- 40 тактируюшяе с его поверхностью через уплотнения и разделяюш51е объем корпуса на горячие и холодные полости,подключенные друг к другу нагреватели, регенераторы и охладители, о т л и - 5 чающийся тем, что, с целью увеличения мощности,,частично сферис

, опоры вьшолнены частично сферическими 50 с тем же центральным углом, крьшгки В1 шолнены в виде сферических сегментов, снабжены радиальными пазами, а шайбы-поршни вьтолнены с радиальными лопатками, снабжены уплотнительными 55 элементами на торцовых поверхностях и размещены с примыканием к наклонной шайбе.

ческие элементы.корпуса вьшолнены центральным , большим 180

20

19

Изобретение м.б. использовано при создании тепловых машин, работающих по циклу Стирлинга. Цель изобретения - увеличение мощности двигателя. Сопряженные элементы корпуса закрыты крыщками, вьшолненными в виде сферических сегментов с центральным углом, большим 180 . На каждой крьш- ке 5 закреплены частично сферические опоры 6 с тем же центральньм углом. На крьш1ках напротив радиальных лопаток 11 шайб-поршней (Ш-П) 10 выполнены радиальные пазы 13. Лопатки 11 заходят в пазы 13 и разделяют объем корпуса на горячие полости (ГП) и холодные полости (ХП), подключенные одна к другой со смещением по углу поворота приводного вала 8. Ш-П 10 снабжены на торцовых поверхностях уплотнителями и контактируют с наклонной шайбой 9 вала 8. При вращении вала 8 шайба 9 придает Ш-П 10 колебательное движение вокруг опор и лопатки 11, заходя в пазы 13, меняют объем ГП и ХП. При этом изменение объема каждой ГП опережает изменение объема соотв. ХП на 60° по.углу поворота вала 8..Последняя ГП подключена к первой ХП, в результате чего образуется шестицилиндровый двигатель с внешним подводом теплоты двойного действия. 2 ил. // Л7 i (Л /J « S /г2

Редактор О. Бугир

Составитель И. Дикопов Техред М.Ходанич

Заказ 1946/30Тираж 504Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М. Пожо