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

11359461

Изобретение относится к машиностоению, а именно к двигателестрое-

же ус ет пр ра ся ни ни от кл та во вп ни зо ци за

нию, и может быть использовано при проектировании двигателей с внешним подводом теплоты.

Целью изобретения является упрощение конструкции двигателя.

На чертеже представлена принципиальная схема двигателя.

Двигатель с внешним подводом теплоты содержит поршень 1, установленный в горячем поршне 2 и жестко свя- занньй штангой 3с холодным поршнем 4, которые размещены в горячем 5 и холодном 6 цилиндрах, разделяя их на однотемпературные рабочие полости i, П, Ш, IV, сообщающиеся через охладитель (не показан),рекуператор 7 и нагреватель 8 посредством золотниковых блоков 9 и 10, снабженных пе- реключающими 11-14 и отключающими 15, 16 золотниками, закрепленными на штоках 17, 18 и тяге-19, которые кинематически связаны с поршнем сервоци- линдра 20, сообщающимися через магистрали 21, 22 с пневмрраспределите- лем 23, кинематически связанным через штоковые консолыше упоры 24,25 с муфтой 26, закрепленной на .штоке 27 отбора мощности, и пневматически связанным через.магистрали 28, 29 с каналами высокого и низкого давления.

Двигатель работает следующим образом.

При нагревании газа в нагревателе 8 теплота передается газу, находящемуся в полости if, в результате чего давление в ней, а также в полости Ш увеличивается и поршень 1 начинает перемещаться сам и перемещать за штангу 3 холодный поршень 4 вправо (вследствие увеличенной площади поперечного сечения поршня 1 по сравнению с поршнем 4).При зтом газ, вытесненный из полости Ш в полость П, нагревается теплотой, необходимой, для повьшхения его давления до рабочего, получаемой в рекуператоре 7 от встречного потока газа, вытесняемого из полости 1 в полость IV, и нагревателе 8.

Достигнув рабочего давления, газ перемещает вправо вместе с поршнями 1 и .4 горячий поршень 2, который через шток 27 передает развиваемое усилие к внеш1шм приемникам.

Достигнув крайнего правого положения, горячий поршень 2 муфтой 26, установленной на штоке 27, переключает за консольный упор 25 пневморас- пределитель 23. При этом магистраль 21 сервоцилиндра 20 отключается от магистрали 28 высокого давления и подключается к магистрали 29 низкого давления, а магистраль 22 отключается от магнистрали 29 и подключается к магистра.ли 28. В результате ,этих переключений поршень сервоцилиндра 20 начинает перемещаться вправо и перемещать связанные с ним штоки 17, 18 и тягу 19. Сначала золотники 15 и 16 разобщают горячий цилиндр 5 от холодного цилиндра 6, затем золотники 11,12 соединяют межДУ собой холодные полости Ш, IV, а золотники 13,14 - горячие полости 1, П, чт.о приводит к выравниванию давлений в этих однотемпературных полостях. По в связи с большим объемом

полости П и неотключением горячего цилиндра 5 от нагревателя 8 давление здесь будет вьшхе, чем в блоке 9 холодного цилиндра 6, следовательно, газ из магистрали 28 продолжает пеРемещать поршень сервоцилиндра 20 вправо. При этом сначала золотники 11-14 разобщают однотемпературные полости, а затем золотники 15,16 соединяют разнотемпературные полости, но уже полость П отключится от нагревателя 8, а полость 1 подключится к нему.

После всех переключений рабочий процесс начинается вновь, но в об- . ратном направлении, т.е. поршни 1, 4 и 2 будут перемеща ься влево.

45

По достижении горячим поршнем 2 крайнего левого положения муфта 26 . переключает за консольный упор 24 пневмораспределитель 23, это влечет за собой переключение магистралей 21, 22 и золотников 15,16, 11, 12, 13 и 14 в первоначальное полоке

ние, и рабочий процесс двигателя начинается с исходной точки.

Формула изобретнния

Двигатель с внешним подводом теплоты по авт. св. № 132:5180, отичающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, холодный поршень выполненменьшего диа313594614

метра, чем диаметр первого дополни- со штангой, а горячий поршень снаб- тельного поршня, и объединен с вто- жен упорами для ограничения переме- рым дополнительным поршнем в нераз- щения в нем первого дополнительного борную деталь, шток выполнен заодно поршня.

Изобретение позволяет упростить конструкцию двигателя. Поршень 1 двигателя установлен в горячем поршне 2 и жестко связан штангой 3 с холодным поршнем 4, которые размещены в горя12 W 7171В 20 ид 15 IVчем и холодном цилиндрах 5 и 6, разделяя их на однотемпературные рабочие полости 1, П, Ш, IV, сообщающиеся через охладитель. При нагревании газа в нагревателе 8 теплота передается газу, находящемуся в полости П. Давление в последней, а также в полости Ш увеличивается и поршень 1 начинает перемещаться, перемещая за штангу 3 холодньй поршень. Газ, вытесненный из полости Ш в полость П, нагревается теплотой, необходимой для повьш1ения его давления до рабочего, получаемой в рекуператоре 7 от встречного потока газа, вытесняемого из полости 1 в полость IV, и нагревателе 8. 1 ил. g (Л СП со 4 N 22 21