Двигатель Стирлинга Советский патент 1992 года по МПК F02G1/43 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям с внешним подводом теппоты, работающим по циклу Стирлинга.

Известен двигатель Стирлинга, содер- жащий по меньшей мере две пары расположенных радиально цилиндров, каждая из которых включает горячий цилиндр и холодный цилиндр, размещенные внутри каждого цилиндра по одному рабочие поршни, раз- деляющие объем каждого цилиндра на две полости - периферийную и центральную, нагреватели, регенераторы, холодильники, установленные по одному в каждой магистрали, соединяющей одну из полостей горя- чего цилиндра каждой пары цилиндров с одной из полостей холодного цилиндра, причем каждые два поршня в цилиндрах, расположенных один напротив другого на одной оси, связаны общим штоком, который сообщен с механизмом привода.

В известном двигателе крутящий момент имеет большую неравномерность, что приводит к снижению запаса прочности и ресурса двигателя.

Цель изобретения - повышение запаса прочности и ресурса двигателя путем увеличения равномерности крутящего момента.

С этой целью в известном двигателе на общем штоке размещены горячий и- холод- ный цилиндры разных пар цилиндров, и в каждой паре цилиндров полости горячего цилиндра соединены с полостями холодного цилиндра с опережением изменения объ- ема полости горячего цилиндра над изменением объема полости холодного цилиндра.

На фиг.1 приведены характеристики крутящих моментов в зависимости от угла поворота выходного вала двигателя (1 - известный двигатель; 2 - блок цилиндра расширения с цилиндром сжатия; 3 - предлагаемый двигатель; 4 - среднее значение для известного двигателя); на фиг.2 - принципиальная схема двигателя.

Двигатель Стирлинга содержит по меньшей мере две пары расположенных радиально цилиндров 1 -4, каждая из которых включает горячий цилиндр 1 или 3 и холодный цилиндр 2 или 4. Одна из полостей горячего цилиндра соединена с одной из

полостей холодного цилиндра с помощью магистрали 5-8. Приводной механизм 9 сообщен через штоки 10 и 11 с рабочими пбр- шнями 12-15, размещенными внутри каждого цилиндра по одному и разделяющими объем каждого цилиндра на две полости - периферийную и центральную. Нагреватели, регенераторы, холодильники (не показаны)установлены по одному в каждой магистрали 5-8. Каждый два поршня в цилиндрах, расположенных один напротив другого на одной оси, 12,14 и 13,15 связаны общим штоком 10-11. На общем штоке 10- 11 размещены горячий и холодный цилиндры разных пэр цилиндров 1,4 и 2,3, и в каждой паре цилиндров 1,2 и 3,4 полости горячего цилиндра соединены с полостями холодного цилиндра с опережением изменения объема полости горячего цилиндра над изменением объема полости холодного цилиндра.

Двигатель работает следующим образом.

За счет совершения теплофизических процессов в цилиндрах 1,2 и 3,4 поршни 12,13 и 14,15 двигателя производят полезную работу.

Таким образом, за счет размещения горячего и холодного цилиндров разных пар цилиндров, а также сообщения в каждой паре цилиндров полостей горячего цилиндра с полостями холодного цилиндра достигается увеличение равномерности крутящего момента, что приводит к повышению запаса прочности и ресурса двигателя.

Формула изобретения Двигатель Стирлинга, содержащий по меньшей мере две пары расположенных радиально цилиндров, каждая из которых включает горячий цилиндр и холодный цилиндр, размещенные внутри каждого цилиндра по одному рабочие поршни, разделяющие объем каждого цилиндра на две полости - периферийную и центральную, нагреватели, регенераторы, холодильники, установленные по одному в каждой магистрали, соединяющей одну из полостей горячего цилиндра каждой пары цилиндров с одной из полостей холодного цилиндра, причем каждые два поршня в цилиндрах,

расположенных один напротив другого на одной оси, связаны общим штоком, который сообщен с механизмом привода, отличающийся тем, что, с целью повышечия запаса прочности и ресурса двигателя путем увеличения равномерности крутящего момента, на общем штоке размещены горячий и холодный цилиндры разных пар цилиндров, и в каждой паре цилиндров полости горячего цилиндра соединены с полостями холодного цилиндра с опережением изменения обьема полости горячего цилиндра над изменением объема полости холодного цилиндра.

Использование: машиностроение, двигатели с внешним подводгм теплоты, работающие по циклу Стирлинга. Сущность изобретения: двигатель Стирлинга содержит по меньшей мере две пары расположенных рэдиально цилиндров 1,2 и 3,4, каждая из которых включает горячий цилиндр и холодный цилиндр, бнутри каждого цилиндра размещены рабочие поршни 12,13,14,15, разделяющие объем каждого цилиндра на две полости: периферийную и центральную. Каждые два поршня в цилиндрах, расположенных один напротив другого на одной оси, связаны с общим штоком 10 и 11, которые сообщены с механизмом привода 9. На общем штоке размещены горячий и холодный цилиндры разных пар цилиндров и в каждой паре цилиндров полости горячего цилиндра соединены с полостями холодно

-44