Двигатель с внешним подводом теплоты Советский патент 1987 года по МПК F02G1/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при конструировании машин вытеснительного типа, работаюших по прямому и обратному регенеративным циклам Стирлинга.

Целью изобретення является уменьшение габаритов двигателя.

На чертеже представлена принципиальная конструктивная схема двигателя.

Двигатель содержит парное количество цилиндров, по меньшей мере цилиндр 1 и цилиндр 2, в каждом из которых установлены со смещением по фазе движения вытесни- тельный 3 и рабочий 4 поршни, связанные с коленчатым валом (не показан) через штоки 5 и 6 и разделяюш,ие объем цилиндра на горячую 7, холодную 8 и буферную 9 полости, причем горячая и холодная полости каждого цилиндра подключены одна к другой через нагреватель 10, регенератор 11 и охладитель 12, а холодная полость 8 каждого цилиндра подключена к буферной полости 9 другого цилиндра каналом 13. Фазы движения одноименных поршней смеш,ены на 180° поворота коленчатого вала.

Двигатель работает следуюш.им образом.

В такте сжатия рабочего тела в цилиндре 1 его рабочий поршень 4 движется снизу вверх, а поршень-вытеснитель 3 находится в верхней зоне цилиндра. Основная масса рабочего тела к концу такта сжатия сосредотачивается в нагревателе и горячей полости, его температура, а следовательно, и давление увеличиваются. Во время такта сжатия в цилиндре 1 рабочий поршень 4 цилиндра 2 движется в противоположной фазе, т. е. вниз, вытесняя рабочее тело из буферной полости 9 цилиндра 2 в холодную полость 8 цилиндра 1 через

канал 13. Таким образом в такте сжатия участвуют оба рабочих поршня 4.

В такте расширения рабочий поршень 4 цилиндра 1 движется вниз, а вытеснительный поршень 3 через какое-то время начинает двигаться вверх, переталкивая рабочее тело через нагреватель 10, регенератор 11 и охладитель 12, при этом давление рабочего тела действует не только сверху на рабочий поршень 4 цилиндра 1, но и снизу на

0 рабочий поршень 4 цилиндра 2, перетекая через канал 13. Таким образом, работа снимается с обоих поршней.

При достижении рабочим поршнем 4 цилиндра 1 НМТ процесс расширения за канчивается, и начинается процесс сжатия. Такой же термодинамический цикл протекает и в цилиндре 2, но со сдвигом по времени, равным половине длительности цикла, т. е. 180° поворота коленчатого вала.

20

Формула изобретения

Двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий по меньшей мере два цилиндра, в каждом из которых установлены со смешением по фазе движения вытеснитель- ный и рабочий поршни, связанные с коленчатым валом и разделяющие объем цилиндра на горячую, холодную и буферную полости, причем горячая и холодная полости каждого цилиндра подключены одна к другой

через нагреватель, регенератор и охладитель, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, холодная полость первого цилиндра подключена к буферной полости второго цилиндра, а холодная полость второго цилиндра подключена к буферной полости

первого цилиндра, причем фазы движения одноименных поршней смещены на 180° поворота коленчатого вала.

Изобретение м. б. использовано при конструировании машин вытеснительного типа, работаюших по прямому и обратному регенеративному циклу Стирлинга. Цель изобретения - уменьшение габаритов двигателя. В цилиндрах (Ц) 1 и 2 установлены со смещением по фазе движения вытесни- тельный и рабочий поршни (РП) 3 и 4, разделяющие объем каждого Ц 1 и 2 на горячую, холодную и буферную полости 7, 8 и 9. Полость 8 Ц 1 подключена к полости 9 Ц 2, а полость 8 Ц 2 - к полости 9 Ц 1. Фазы движения одноименных поршней смещены на 180° поворота коленчатого вала. Во время такта сжатия в цилиндре 1 РП 4 цилиндра 2 вытесняет рабочее тело из полости 9 Ц 2 в полость 8 Ц 1 через канал 13. Таким образом в такте сжатия участвуют оба РП 4. В такте расширения давление рабочего тела действует не только сверху на РП 4 цилиндра 1, но и снизу на РП 4 цилиндра 2, перетекая через канал 13. Таким образом работа снимается с обоих поршней. 1 ил. S сл оо ю 00 | оо