Изобретение относится к двигателям внешнего сгорания, преимущественно работающим по циклу Стирлинга.
Известны двигатели внешнего сгорания, содержащие рабочий цилиндр с поршнем, связанным с силовым механизмом, и соединенный с регенератором подогреватель для подвода тепла к зоне нагрева рабочего тела.
Однако такие двигатели имеют значительные потери и небольшую скорость передачи тенла от подогревателя к зоне Н1агрева, что снижает к.п.д. двигателя.
Для устранения указанных недостатков в описываемом двигателе зона нагрева связана с подогревателем при помощи тепловых труб, а регенератор может быть установлен в цилиндре для непосредственного взаимодействия с подогревателем, что снижает также и габариты.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого двигателя; на фиг. 2 и 3- варианты выполнения схем горячего цилиндра с различными связями подогревателей с зонами нагрева, в качестве которых выбран реактор; на фиг. 4 и 5 - схемы работы тепловых трубок при их включении соответственно по схемам, изображенным на фиг. 2 и 3.
Двигатель содержит цилиндры /, 2, 3, 4 с помещенными в них поршнями 5, 6, 7, 8 соответственно, связанными при помощи штоков 9, W, 11 и 12 с кривощипом 13 преобразования поступательного движения во вращательное. Порщни делят каждый цилиндр на два объема, обозначенных на чертел-се римокимн цифрами от I до VIII.
В камерах сгорания (зонах нагрева) 14 и 15 осуществлен подвод тепла к тепловым трубам 16 и 17, а при помощи последних и подогревателями /8, 19, 20, 21. Подогреватели выполнены в виде оребренных концов тепловых труб. В цилиндрах непосредственно у подогревателей установлены регенераторы 22, 23, 24, 25, представляющие собой кассеты с тонкой проволочной сеткой или путанкой.
Горячие и холодные полости цилиндров соединены попарно каналами 26 и 27, 28 и 29. Как следует из схемы, в двигателе цилиндры разделены на две группы, в каждой из которых имеется горячий (1 и 3} н холодный
(2 и 4) цилиндры.
Рассмотрим работу одной из групп, так как обе группы ра.ботают идентично.
Так как в объемах, если пренебречь объемами, занимаемыми штоками, находится
одинаковое количество газа (например, гелия), то большее давление будет в том объеме, большая часть которого находится в горячем цилиндре. Поэтому шток 9 цилиндра / будет смещаться вправо, поворачивая кривошип 13 против часовой стрелки. В процессе поворота кривошипа дважды создаются положения, когда вращение происходит не с отдачей, а с потреблением мощности, идущей на сжатие холодного рабочего тела, т. е. двигатель в этом диапазоне (примерно при ф 6о-135° и 245-315°) работает по инерции, а в диапазонах 315-65° и 135- 245° отдает мощность. Отдаваемая мощность существенно превышает потребляемую, что обеспечивает высокий к.п.д. двигателя. Используемая в двигателе тепловая труба представляет собой собственно трубу, запаян:ную с двух сторон. Из трубы откачивается воздух, а внутренние стенки выложены пористым материалом, пропитанным теплоноси-15 телем. Если нагревать один конец трубы (схема на фиг. 2), то теплоноситель начнет испаряться на этом конце (фиг. 4), а на его мест-е по капиллярам подтянется л идкость, тогда как пары устремятся в охлаждаемый20 конец, где сконденсируются, отдав теплоту испарения, и в жидкой фазе по капиллярам устремятся к нагретому концу, осуществляя почти оез потерь перенос тепла от места нагрева до места охлаждения.25 5 10 Если нагревать середину труб (схемй на фиг. 3), то пары теплоносителя стремятся в оба конца трубы (фиг. 5), отдавая тем самым тепло конденсации на оба конца трубы. Достоинством описываемого двигателя является то, что протяженность линий связи сокращена, в двигателе практически отсутствует вредный теплообмен между холодными и горячими зонами, так как они разнесены по цилиндрам. Предмет изобретения 1- Двигатель внешнего сгорания, содержащнй рабочий цилиндр с поршнем связанным с силовым механизмом, и соединенный с регенератором подогреватель для подвода тепла к зоне нагрева рабочего тела, отличающийся тем, что, с целью повышения кпд двигателя, зона нагрева связана с подогревателем при помощи тепловых труб 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем что, с целью сокращения габарита и для непосредственного взаимодействия с подогревателем регенератор установлен в цилиндре.
2$
/if
Жидкий гпеплотситель S- . napoodpu3Hi iu . ЯхХХХ ОвФ ХХХХХХХХХХУХХХ вй ЮОО ..у.. LV Дд / теп/1оносите/7ь
