Роторный двигатель с внешним подводом теплоты Мясникова и Власенко Советский патент 1989 года по МПК F02G1/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, конкретно к двигателям с внешним подводом теплоты.

. Цель изобретения повышение КПД и удельной мош,ности двигателя.

На фиг. 1 представлена схема двигателя; на фиг. 2 - конструкция торцового уплотнения.

Двигатель содержит цилиндрический кор- пус 1, ротор 2 с радиальными пазами , в которых уста-новлены под прямым углом одна к другой плоские лопатки 4, камеру 5 сгорания с топливными форсунками 6, с нагнетателем 7 воздуха и рекуперативным теплообменником 8 предварительного подогрева воздуха. Внутренняя стенка камеры 5 сгорания примыкает к участку цилиндрической поверхности корпуса 1, образуя нагреватель. Охладитель 9 примыкает своей внут-- ренней стенкой, выполненной, например, с оребрением, к противоположному участку цилиндрической поверхности корпуса -1 и гидравлически связан с насосом 10 циркуляции охлаждающей жидкости и радиатором 11. Двигатель имеет трубу 12 рециркуляции рабочего тела, которая частично заполнена фитилем 13 клиновидной формы. Труба 12 рециркуляции рабочего тела примь - кает одним концевым участком к внешней стенке камеры 5 сгорания, а другим - к внешней стенке охладителя 9. Внутренняя полость концевых участков трубы 12 соединена с внутренней полостью корпуса 1 при помощи каналов 14 и 15 соответственно со стороны охладителя камеры 5 сгорания. Двигатель снабжен, дополнительным насосом 16 и емкостью 17, которая гидравлически связана с внутренней полостью трубы 12 рециркуляции и с насосом 16. Последний подключен к радиальным пазам 3 ротора 2 с помощью трубопровода 18. В лопатках 4 выполнены радиальные клиновидные каналы 19.

i4

О5

о со 00 со

.Труба 12 рециркуляции и воздуховод камеры 5 сгорания покрыты теплоизолято- ром 20.

Двигатель снабжен торцовыми уплотнениями между ротором 2 и корпусом 1, которые выполнены в виде концентричных канавок 21 и 22 соответственно на торцовой поверхности корпуса 1 и на внешней поверхности торца ротора 2. В канавках 21 и 22 размещены цилиндрические вкладыши 23.

Формула изобретения

1. Роторный двигатель с внешним подводом теплоты, содержаший цилиндрический корпус, размеш,енный в нем с эксцентриситетом цилиндрический ротор с радиальными пазами, в которых под прямым углом друг к другу установлены четыре плоских лопатки, камеру сгорания с топливными форсунками, с нагнетателем воздуха и рекуперативным

Подача жидкости к вкладышам 23 от допол- теплообменником предварите льного подогре- нительного насоса 16,осуш,ествляется через на воздуха, нагреватель рабочего тела, вы- канал 24.

Двигатель снабжен электрогенератором 25, который соединен приводным ремнем 26

полненный в виде камеры сгорания, внутренняя стенка которой примыкает к участку цилиндрической поверхности корпуса.

с нагнетателем 7 воздуха, насосом 10 ре- охладитель, примыкающий внутренней стенциркуляции охлаждающей жидкости, дополнительным насосом 16 и выходным валом 27 двигателя.

Двигатель работает следующим образом.

При запуске двигателя электрогенеракои к противоположному участку цилиндрической поверхности корпуса, радиатор, насос циркуляции охлаждающей жидкости через радиатор и охладитель и торцовые уплотнения между ротором и корпусом,от./ги аютор 25 работает как электродвигатель. Он 20 щийся тем, что, с целью повышения КПД и приводит в движение нагнетатель 7 воздуха, удельной мощности, двигатель дополнитель- насосы 10 и 16, а также ротор 2 двига- но снабжен трубой рециркуляции рабочего теля. Затем производится подача топлива к тела, частично заполненной фитилем, причем форсункам 6 и его воспламенение. Выделяющаяся при .сгорании топлива тепловая 25 энергия - приводит к нагреву трубы 12 рециркуляции и ее фитиля 13, вызывая испарение жидкости. Пар через каналы 15 попадает во внутреннюю полость корпуса 1, где за счет разности площадей выступаютруба рециркуляции выполнена примыкающей одним концевым участком к внешней стенке камеры сгорания и другим к внешней стенке охладителя, а внутренняя полость концевых участков выполнена не заполненной фитилем и соединена с внутренней полостью корпуса при помощи каналов.

щих частей лопаток 4 возникает крутящий 30 занимающих часть цилиндрической поверх

момент. Происходит вращение по часовой стрелке ротора 2, при этом расширивщееся рабочее тело перемещается в противоположную часть внутреннего контура, где осуществляется охлаждение стенок корпуса 1 с помощью охладителя 9. Происходит отбор теп- 35 лоты от рабочего тела, и оно по каналам 14, дополнительно при этом охлаждаясь, вытесняется в концевой участок трубы 12 рециркуляции. При этом происходит конденсация пара. Сконденсировавшаяся жидкость за счет гравистатических сил и сил поверхностного натяжения по фитилю 13 перемещается против часовой стрелки в противоположный концевой участок, где за счет подвода теплоты происходит ее испарение из фитиля

40

ности, примыкающей к камере сгорания, и часть цилиндрической поверхности, примыкающей к охладителю.

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем. что он снабжен дополнительным насосом и емкостью; причем емкость гидравлически связана с внутренней полостью трубы рециркуляции и с дополнительным насосом, и последний подключен своим напорным патрубком к радиальным пазам ротора, а в лопатках выполнены радиальные клиновидные каналы, сужающиеся к периферии ротора.

3.Двигатель по пп. 1-2, отличающийся

13, и рабочее тело вновь попадает через л торцовые уплотнения выполнены в

каналы 15 во внутреннюю полость корпуса 1. Цикл повторяется.

С помощью трубы 12 рециркуляции рабочего тела осуществляется также регенерация теплоты.

виде концентричных канавок на торце ротора и на внутренней торцовой поверхности корпуса и цилиндрических вкладышей, которые размещены в канавках, причем первые от центра 3-4 канавки заполнены консистентвиде концентричных канавок на торце ротора и на внутренней торцовой поверхности корпуса и цилиндрических вкладышей, которые размещены в канавках, причем первые от центра 3-4 канавки заполнены консистентНаличие трубы рециркуляции приводит к 50 ° смазкой, а пространство между четверувеличению КПД и удельной мощности двигателя.

тым и пятым вкладышами сообщено с напорным патрубком допол нительного насоса.

Формула изобретения

1. Роторный двигатель с внешним подводом теплоты, содержаший цилиндрический корпус, размеш,енный в нем с эксцентриситетом цилиндрический ротор с радиальными пазами, в которых под прямым углом друг к другу установлены четыре плоских лопатки, камеру сгорания с топливными форсунками, с нагнетателем воздуха и рекуперативным

теплообменником предварите льного подогре- на воздуха, нагреватель рабочего тела, вы-

теплообменником предварите льного подогре- на воздуха, нагреватель рабочего тела, вы-

полненный в виде камеры сгорания, внутренняя стенка которой примыкает к участку цилиндрической поверхности корпуса.

охладитель, примыкающий внутренней стенохладитель, примыкающий внутренней стенкои к противоположному участку цилиндрической поверхности корпуса, радиатор, насос циркуляции охлаждающей жидкости через радиатор и охладитель и торцовые уплотнения между ротором и корпусом,от./ги ающийся тем, что, с целью повышения КПД и удельной мощности, двигатель дополнитель- но снабжен трубой рециркуляции рабочего тела, частично заполненной фитилем, причем

щийся тем, что, с целью повышения КПД и удельной мощности, двигатель дополнитель- но снабжен трубой рециркуляции рабочего тела, частично заполненной фитилем, причем

труба рециркуляции выполнена примыкающей одним концевым участком к внешней стенке камеры сгорания и другим к внешней стенке охладителя, а внутренняя полость концевых участков выполнена не заполненной фитилем и соединена с внутренней полостью корпуса при помощи каналов.

занимающих часть цилиндрической поверх

занимающих часть цилиндрической поверх

ности, примыкающей к камере сгорания, и часть цилиндрической поверхности, примыкающей к охладителю.

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем. что он снабжен дополнительным насосом и емкостью; причем емкость гидравлически связана с внутренней полостью трубы рециркуляции и с дополнительным насосом, и последний подключен своим напорным патрубком к радиальным пазам ротора, а в лопатках выполнены радиальные клиновидные каналы, сужающиеся к периферии ротора.

3.Двигатель по пп. 1-2, отличающийся

торцовые уплотнения выполнены в

торцовые уплотнения выполнены в

виде концентричных канавок на торце ротора и на внутренней торцовой поверхности корпуса и цилиндрических вкладышей, которые размещены в канавках, причем первые от центра 3-4 канавки заполнены консистент ° смазкой, а пространство между четвер ° смазкой, а пространство между четвертым и пятым вкладышами сообщено с напорным патрубком допол нительного насоса.

15

12

Изобретеиие относится к двигателе- строению и позволяет повысить КПД и удельную мощность двигателя. Двигатель содержит цилиндрический корпус и ротор с радиальными пазами, в которых установлены плоские лопатки. Двигатель имеет трубу рециркуляции рабочего тела (ТР), которая имеет фитиль клиновидной формы и частично заполнена жидкостью (Ж). Внутренняя полость ТР соединена с полостью сжатия и с полостью расширения. Нагрев примыкающей к камере сгорания части ТР вызывает испарение Ж и ее попадание в полость расширения, где за счет разности площадей выступающих частей лопаток возникает крутящий момент. В полости сжатия происходит конденсация Ж, которая затем по фитилю ТР за счет гравистатических сил и сил поверхностного натяжения перемещается к полости расщирения. Наличие ТР позволяет увеличить эффективность двигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.