Способ работы теплового двигателя Советский патент 1989 года по МПК F02G1/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестрое- нию, и может быть использовано в дв гателях Стирлинга.

Целью изобретения является повышение индикаторных показателей цикла двигателя путем изотермизации процессов сжатия и расширения и эффективности двигателя в целом,/

На чертеже изображена схема предлагаемого двигателя.

Двигатель для осуществления способа содержит цилиндр 1 с днищем 2, В цилиндре 1 установлены рабочий пор шень 3 и поршень-вытеснитель 4, разделяющие его объем на горячую 5 и холодн.ую 6 полости, подключенные друг к другу через магистраль 7, снабженную нагревателем 8, регенера- тором 9 и холодильником 10i В днище установлена камера 11 сгорания с форсункой 12 и свечой 13 зажигания и датчик 14 температуры, подключенный к блоку 15 управления подачей горючего и окислителя. Камера 11 .сгорания подключена через трубопроводы 16 и 17 к теплообменникам 18 и 19, которые установлены в зоне холодной полости 6 двигателя и подклю- чены трубопроводами 2Q и 21 к емкостям (не показаны) хранения зкидко- го горючего (водорода) и окислителя (кислорода). Продукты сгорания отводятся в атмосферу через отдеди- тель 22, подключенный к магистрали 7 i Двигатель работает следующим об- 1разом.

В процессе сжатия при двюкении рабочего поршня 3 из нижней мертвой точки в верхнюю рабочее тело переталкивается поршнем-вытеснителем 4 по магистрали 7 из горючей полости 5 (замкнутого объема) в холодную полость 6. Тепло к замкнутому объе- му рабочего тела подводится при постоянной температуре. Часть тепла рабочего тела запасается в регенераторе 9, а оставшаяся часть отводится в холодильник 10. В процессе расширения нагретого рабочего тела при постоянном объеме при движении рабочего поршня 3 из верхней мертвой точки в нижнюю рабочее тело переталкивается поршнем-вытеснителем 4 по магистрали 7 из холодной полос - ти 6 в горячую полость 5. При этом к рабочему телу подводится запасенная теплота в регенераторе 9 и в на

5 0 5 0

0 5

0

5

гревателе 8, Затем осуществляется охлаждение рабочего тела при постоянной температуре и сжатие при постоянном объеме.

В процессе подвода теплоты к ра-. бочему телу дополнительно подмешивают продукты сжигания газообразного водорода в кислороде, причем последние подают в двигатель в жидком состоянии и переводят из жидкого в газообразное состояние путем подвода к ним теплоты, отводимой от рабочего тела в процессе охлаждения, а охлаждение ведут до температуры конденсации продуктов сгорания водорода в кислороде и конденсат удаляют из замкнутого объема.

При этом жидкие водород и кислород подаются из емкостей по трубопроводам 20 и 21, испаряются в теплообменниках 18 и 19 и по трубопрово-. дам 16 и 17 поступают через блок 15 управления в камеру 11 сгорания. Горючая смесь в камере 11 сгорания Поджигается свечой 13 зажигания, а теплота продуктов сгорания компенсирует колебания температуры рабочего тела в горячей полости 5 и повышает ее среднее значение.

Колебания температуры рабочего тела регистрируются датчиком 14 температуры, выходной сигнал которого является управляющим для блока 15 управления подачей водорода и кислорода. Продукты сгорания водорода в кислороде, например.воды, отводятся в атмосферу через отделитель 22, подключенный к магистрали 7.

Формула изобретения

Способ работы теплового двигателя путем подвода теплоты к замкнутому о.бъему рабочего тела при постоянной температуре расширения нагретого рабочего тела при постоянном объеме охлаждения рабочего тела при постоянной температуре и сжатия при постоянном объеме, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД двигателя, в процессе подвода теплоты к рабочему телу дополнительно подмешивают продукты сжигания газообразного водорода в кислороде, причем последние подают в двигатель в жидком состоянии и переводят из жидкого в газообразное состояние путем подвода к ним теплоты, отводимой от рабочего

31449689

тела в процессе охлаждения, а охлаж- ння водорода в кислороде и денйе рабочего тела ведут до темпе- конденсат удаляют из замкнутого Фатуры конденсации продуктов сгора- объема.

Изобретение м.б. использовано в двигателях Стирлинга. Цель изобретения - повьшение ЮЩ двигателя. В процессе сжатия при движении поршня 3 из нижней мертвой точки в верхнюю рабочее тело переталкивается поршнем-вытеснителем 4 из горячей полости 5 в холодную полость 6, Тепло к замкнутому объему рабочего тела (РТ) подводится при постоянной т-ре. Часть РТ запасается в регенераторе 9, а оставшаяся часть отводится в холодильник 10. В процессе расширения нагретого РТ при постоянном объеме при движении рабочего поршня 3 в нижнюю мертвую точку РТ переталкиваJf Ч «.. ется из полости 6 в полость 5 поршнем-вытеснителем 4. При этом к РТ подводится з апасенная в регенераторе 9 и в нагревателе 8 теплота. Затем осуществляют охлаждение РТ при постоянной т-ре и сжатие при постоянном объеме. В процессе подвода теплоты к РТ дополнительно подмешивают продукты сжигания газообразного водорода в кислороде, причем последние подают в двигатель в жидком состоянии и переводят из жидкого в газообразное состояние путем подвода к ним теплоты, отводимой от РТ в процессе охлаждения. Охлаждение ведут до т-ры конденсации продуктов сгорания водорода в кислороде, и конденсат удаляют из .замкнутого объема. Жидкие ВОДОРОД л кислород испаряются в теплообменниках 18, 19 и через блок 15 управления поступают в камеру П сгорания, где смесь поджигается свечой 13 зажигания, а теплота продуктов сгорания компенсирует колебания т-ры РТ в полости 5 и повышает ее среднее значение . 1 ил. / / / (О сл « со Ot) 00 со У