Двигатель Стирлинга системы Лукоянова Советский патент 1992 года по МПК F02G1/43 

ГМ0

Ф1К1

Изобретение относится к двигателест- роению, а более конкретно к двигателям с внешнгм подводом тепла, работающим по циклу Стирлинга.

Известен двигатель Стирлинга, содержащий по меньшей мере одну пару полых цилиндров, в каждом из которых установлен вытеснительный поршень с одним штоком и рабочий поршень с другим штоком, причем поршни разделяют объем цилиндра на-полость расширения, полость сжатия и буферную пояост, расположенную под рабочим поршнем, нагреватель, регенератор, холодильник, установленные последовательно в магистрали, соединяющей полость расширения и полость сжатия, камеру для подвода теплоты, установленную на нагревателе, механизм привода, соединяющий поршни между собой и рабочий поршень с выходным валом и включающий шатуны и кривошипный механизм, причем механизм привода помещен в картере.

В известном двигателе из-за невозможности обеспечения полной герметизации уплотнения картера происходит утечка рабочего тела, что приводит к снижению эффективных показателей двигателя.

Цель изобретения - повышение эффективных показателей двигателя.

Указанная цель достигается тем, что двигатель снабжен дополнительными валами, совершающими колебательное движение, один из которых соединен через шагуны со штоком каждого вытеснительно- го поршня, а другой вал - со штоком каждого рабочего поршня, картер выполнен из двух полостей, причем первая полость картера заполнена рабочим телом под давлением, а вторая полость сообщена с атмосферой, в первой полости картера расположены колеблющиеся валы с шатунами, во второй полости картера расположен кривошипный механизм с выходным валом, валы, совершающие колебательное движение, дополнительно снабжены устройствами герметизации с наполнителем и упорными подшипниками, причем наполнитель закреплен на валу и в корпусе, а снаружи поджат упорным подшипником, цилиндры расположены под углом друг к другу и по отношению к камере подвода теплоты.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема двигателя Стирлинга; на фиг. 2 - устройство двигателя; на фиг. 3-устройство герметизации валов, совершающих колебательное движение.

Двигатель Стирлинга содержит камеру для подвода теплоты 1, выполненную в виде камеры сгорания, картер, выполненный из

двух полостей, причем первая полость картера 2 заполнена рабочим телом под давлением, а вторая полость картера 3 сообщена с атмосферой. Двигатель содержит по меньшей мере одну пару полых цилиндров 4, каждый из которых включает нагреватель 5, полость б расширения, регенератор 7, вытеснительный поршень 8, холодильник 9, полость 10 сжатия, рабочий поршень 11,

0 буферную полость 12, расположенную под рабочим поршнем. Вытеснительный поршень 8 и рабочий поршень 11, выполненные со штоками 13, соединены через шатуны 14 с валами 15, совершающими колебательное

5 движение, один из которых соединен через шатуны со штоком каждого вытеснительно- го поршня 8, а другой вал со штоком каждого рабочего поршня 11. Валы 15 через рычаг 16 соединены с кривошипным механизмом 17,

0 расположенным во второй половине картера 3, и связаны через дифференциал 18 с выходным валом 19. Холодильник 9, полость 10 сжатия, рабочий поршень 11, буферная полость 12, а также первая полость картера

5 3 окружены рубашкой 20 охлаждения, С камерой подвода теплоты 1 сообщен теплообменник 21, через который в камеру сгорания подается воздух. Валы 15, совершающие колебательное движение, снабжены устройст0 вами герметизации с корпусом 22, наполнителем 23. и упорным поджимным 24 и упорным 25 подшипниками, причем наполнитель закреплен на валу 15 и в корпусе 22, а снаружи через поджимную втулку 25

5 поджат упорными подшипниками. Валы 15 установлены в подшипники 27 скольжения. Двигатель работает следующим образом.

Возвратно-поступательное движение

0 вытеснительного поршня 8 и рабочего поршня 11 через штоки 13, шатуны 14 передается на валы 15, которые совершают колебательное движение. Колебательное движение валов 15 через рычаг 16, криво5 шипный механизм 17 преобразуется во вращательное движение выходного вала 19. Ограниченное колебательное движение валов 15 позволяет работать наполнителю 23 устройства герметизации в пределах упру0 гости материала наполнителя без проскальзывания в корпусе 22.

Таким образом, использование валов, совершающих колебательное движение, двух полостей картера, причем первая по5 лость картера заполнена рабочим телом под давлением, а вторая полость сообщена с атмосферой, расположение колеблющихся валов с шатунами в первой полости картера, а во второй полости картера - кривошипного механизма с выходным валом позволяет

уменьшить утечку рабочего тела из картера и, тем самым, повысить эффективные показатели двигателя.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я - 1. Двигатель Стирлинга, содержащий по меньшей мере одну пару полых цилиндров, в каждом из которых установлен вытес- нительный поршень с одним штоком и рабочий поршень с другим штоком, причем поршни разделяют объем цилиндра на полость расширения, пс юсть сжатия и буферную полость, расположенную под рабочим поршнем, нагреватель, регенератор, холодильник, установленные последовательно в магистрали, соединяющей полость расширения и полость сжатия, камеру для подвода теплоты, установленную на нагревателе, механизм привода, соединяющий поршни между собой и рабочий поршень с выход- ным валом и включающий шатуны и кривошипный механизм, причем механизм привода помещен в картере, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективных показателей двигателя, он снабжен дополнительными валами, совершающими колебательное движение, один из которых соединен через шатуны с штоком каждого вытеснительного поршня, а другой вал - с штоком каждого рабочего поршня, картер выполнен из двух полостей, причем первая полость картера заполнена рабочим телом под давлением, а вторая полость сообщена с атмосферой, в первой полости картера расположены колеблющиеся валы с шатунами, во второй полости картера расположен кривошипный механизм с выходным валом.

2.Двигатель по п. 1,отличающий- с я тем, что, с целью улучшения герметичности первой полости картера, валы, совершающие колебательное движение, дополнительно снабжены устройствами герметизации с наполнителем и упорными подшипниками, причем наполнитель закреплен на валу и в корпусе, а снаружи поджат упорными подшипниками.

3.Двигатель по пп. 1и 2, отличающий с я тем, что, с целью повышения компактности двигателя, цилиндры расположены под углом друг к другу и по отношению к камере подвода теплоты.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно - к двигателям с внешним подводом теплоты, работающим по циклу Стирлинга. Целью изобретения является повышение эффективных показателей двигателя. Двигатель содержит по меньшей мере одну пару полых цилиндров 4, в каждом из которых установлен вытесни- тельный поршень 8 и рабочий поршень 11 со штоками 13, механизм привода, соединяющий поршни между собой и рабочий поршень с выходным валом 19 и включающий шатуны 14 и кривошипный механизм 17. Двигатель снабжен валами 15, совершающими колебательное движение, один из которых связан через шатуны 14 со штоком каждого вытеснительного поршня, а другой вал - со штоком каждого рабочего поршня. Картер выполнен из двух полостей. В первой полости картера расположены колеблющиеся валы 15 с шатунами 14, во второй полости картера расположен кривошипный механизм с выходным валом. Колеблющиеся валы снабжены устройствами герметизации с наполнителем, закрепленным на валу и в корпусе, а снаружи поджатым упорными подшипниками. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. w NM Ј Х| ы о N 2

tt 23 Ы 25

/ / //

Щиг.З