Тепловой поршневой двигатель Советский патент 1991 года по МПК F02G1/43 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям с внешним подводом тепла, работающим на горячих газах с замкнутым циклом, например по циклу Стирлинга.

Целью изобретения является повышение эффективности двигателя путем выполнения электромагнитной связи между поршнями.

На чертеже изображен тепловой поршневой двигатель, продольный разрез.

Двигатель содержит цилиндры 1 и 1 с помещенными в них подвижными вытеснителями-регенераторами 2 и 2, причем в вытеснители установлены катушки электромагнита 3 и 3 , которые подключены к источнику тока через ленточный кабель 4 и 4 и блок управления частотой (переключатель) 5, В цилиндры 1 и 1 также помещены рабочие поршни 6 и 6 с расположенными в них постоянными магнитами, которые вместе с обмотками электромагнита 7 и 7 обра- зуют линейный генератор переменного тока. Двигатель включает нагреватель 8 и охладители 9 и 9, полость расширения 10, полость сжатия 10 и буферные полости 11 и 11;, пружины 12 и 12, Оппозитные части двигателя выполнены аналогично, однако постоянный магнит в рабочем поршне 6 и катушка электромагнита имеют обратную полярность по отношению к полярности постоянного магнита в рабочем поршне 6 и катушке электромагнита 3.

Двигатель работает следующим образом. Рабочие поршни 6 и 6 находятся ближе к центру двигателя, При подаче блоком упО 00 Qv

го о ю

равления 5 по ленточным кабелям 4 и 4 импульсов постоянного тока в катушки электромагнита 3 и З такой полярности, где они притягиваются к постоянным магнитам, расположенным в поршнях 6 и 6х, и переме- щаются к ним, а рабочее тело вытесняется через вытеснители-регенераторы 2 и 2 в полость расширения 10. Рабочее тело соприкасается со стенками нагревателя 8, и при перемещении поршней 6 и 6 совместно с вытеснителями-регенераторами 2 и 2 рас- ширяется. Происходит увеличение давления газа в буферных полостях 11 и 11 и накопление кинетической энергии В процессе движения поршней 6 и б в обмотках электромагнита 7 и I1 индуцируется nepq- менный ток. В зависимости от заданной частоты блок управления 5 меняет полярность импульсов постоянного тока на противоположные, и силы электромагнитного взаи- модействия сближают катушки электромагнита 3 и 3;с вытеснителями-регенераторами 2 и 2 к центру нагревателя 8. При этом рабочее тело вытесняется и полость сжатия 10, где оно, взаимодействуя с охладителями 9 и 9, понижает свое давление. Под действием повышенного давления в буферных полостях 11 и 11 рабочие поршни 6 и б движутся к центру двигателя При этом происходит индуцирование переменного тока в обмотках электромагнита 7 и 7 Пружины 12 и 12 служат в основном для стабилизации

рабочих поршней 6 и 6 в крайнем положении.

Таким образом, использование электромагнитной связи между поршнями позволяет повысить эффективность двигателя за счет изменения параметров импульса блока управления частотой.

Формула изобретения Тепловой поршневой двигатель, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, размещенные в нем вытеснительный поршень и рабочий поршень, перемещающиеся в цилиндре и разделяющие объем цилиндра на полость расширения, полость сжатия и буферную полость, нагреватель, регенератор, охладитель, установленные последовательно в магистрали, соединяющей полость расширения и полость сжатия, причем рабочий поршень связан с потребителем мощности в виде линейного генератора, обмотка которого расположена снаружи цилиндра в зоне перемещения рабочего поршня, а постоянный магнит расположен в рабочем поршне, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности двигателя путем выполнения электромагнитной связи между поршнями, он снабжен катушкой электромагнита, блоком управления и ленточным кабелем причем катушка электромагнита установлена в вытеснительном поршне и подключена к блоку управления через ленточный кабель.

Изобретение относится к двигателям с внешним подводом теплоты, работающим по циклу Стирлинга. Цель изобретения - повышение эффективности двигателя путем выполнения электромагнитной связи между поршнями. Двигатель содержит цилиндры 1 и 1 с помещенными в них рабочими поршнями 6 и 6 и вытеснителями-регенераторами 2 и 2. В вытеснители-регенераторы установлены катушки электромагнита 3 и 3, связанные через ленточный кабель 4 и 4 с блоком управления 5. В рабочие поршни установлены постоянные магниты, при этом поршни связаны с линейным генератором переменного поля. При подаче бпоком управления 5 импульсов постоянного тока в катушку электромагнита 3 и З вытеснитель- ные поршни притягиваются к рабочим поршням, а рабочее тело через вытеснители-регенераторы перемещается в полость расширения 10 . Под действием импульсов постоянного тока другой полярности от блока управления к катушке электромагнита вытеснители-регенераторы будут перемещаться в обратную сторону и перемещать рабочее тело в полость сжатия 10. Путем изменения параметров импульса блока управления с использованием электромагнитной связи между поршнями достигается повышение эффективности двигателя. 1 ил, СП С

И

9 )0 п

9

70

П 11