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

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при проектировании двигателей с внешним подводом теплоты. Цель изобретения - повышение мош.- ности двигателя путем увеличения полноты использования тепла.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема двигателя; на фиг. 2 - положение поршней при выравнивании давлений в полостях; на фиг. 3 - подключение теплооб- менных аппаратов к полостям в процессе сжатия; на фиг. 4 - положение поршней при равны.х давлениях в полостях; на фиг. 5 подключение теплообменных аппаратов к полостям в процессе расширения.

Двигатель включает в себя холодный цилиндр 1,соосный с ним горячий цилиндр 2, размешенные в них холодный 3 и горячий 4 поршни, соединенные между собой полым штоком 5 и разделяюшие объем каждого из цилиндров на две однотемпературиые по.юсти 1, И и 111, IV, установленные внутри поршней дополнительные nopiUHH 6 и 7, соединенные между собой штангой 8, проходяшей через шток 5, ра- -бочие магистрали 9-12, соединяющие полости цилиндров через газораспределительные механизмы 13 и 14, в которых установлены золотники 15-20, закрепленные на штоках 21-23, связанных с поршнем 24 сервоцилиндра 25, управляемого пневморас- пределителем 26, золотники 27 и 28 которого через консольные упоры 29 и- 30 взаимодействуют с муфтой переключения, установленной на штоке 5, и подключенные к газораспределительным механизмам через магистрали 31, 32, 33 и 34 нагреватель 35, рекуператор 36 и охладитель 37. Муфта 38 переключения установлена на nJTOKe 5.

Двигатель работает следуюшим образом. При нагреве рабочего тела в нагревателе 35 давление в полостях И и III повышается, поршень 4 с установленным в нем дополнительным поршнем 7 перемешается вправо, вместе с ним перемеш,ается и поршень 3 с дополнительным поршнем 6, которые вытесняют рабочее тело из холодной полости 11 через рекуператор 36 и нагреватель 35 в полость III. В конце процесса

0

расширения муфта 38 передвигает через упор 30 золотники 27 и 28 пневмораспредели- теля 26, в результате чего поршень 24 сервоцилиндра 25 перемеш,ается вправо и через

штоки 21 - 23 перемешает вправо золотники газораспределительных механизмов 13 и 14. При этом золотники 19 и 20 сначала отключают магистрали 31 и 32 от газораспределительного механизма 13 и раз- обшают холодные полости от горячих, затем золотники 15 и 16 соединяют между собой холодные полости I и II, а золотники 17 и 18 - горячие полости III и IV, что приводит к выравниванию давления в полостях. Однако в связи с боль5 шим объемом полости III и подключением нагревателя 35 к полостям 111 и IV поршень 4 продолжает перемешаться вправо, при этом сначала золотники 15-18 разоб- шают однотемпературные полости, а затем золотники 19 и 20 открывают магистрали

0 31 и 32, в результате разнотемпературные полости соединяются, но уже полость Ш отключена от нагревателя 35, а полость IV подключена к нему. Давление рабочего тела в полостях IV и 1 поднимается, дополни5 тельный поршень 7 вместе с поршнем 6 перемешаются влево, так как диаметр поршня 7 больше диаметра поршня 6 и они связаны птангой 8. Рабочее тело из холодной полости I вытесняется в горячую полость IV, а из полости III в полость И. Рабочее

0 тело, перемешаясь из полости 1 в полость IV, нагревается в рекуператоре 36 и нагревателе 35, давление рабочего тела повышается до рабочего. Рабочее тело, перемешаясь из полости 111 в полость П, отдает тепло в рекуператор 36 и о.хладитель 37, дав5 ление рабочего тела уменьшается. После перемешения дополнительных поршней рабочее тело расширяется в полости IV, перемещая поршни 4 и 3 вместе с дополнительными поршнями влево, при этом рабочее тело, вытесняемое из полости 1, получает

теплоту в рекуператоре 36 и нагревателе 35.

По окончании процессов рас1лирения в полостях I и IV и сжатия в полостях II и III муфта 38 передвигает упор 29 золот- , НИКОВ 27 и 28 влево - рабочий цикл повторяется.

J7

36

35

Фиг.З

Ir

I

1/

6 3

Фиг,.