Тепловой поршневой двигатель Советский патент 1981 года по МПК F02B75/12 

(54) ТЕПЛОВОЙ ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТБЛЬ

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использовано при конструктированйи тепловых двигателей. Известен тепловой поршневой двигатель, содержащий, по меньшей, мере, одну пару цилиндров разного диаметра из которых первый, уменьшенного диаметра, сообщены через впускной кяапан с воздуховпускным трактом и чере перепускной канал с подогревателем, а второй, увеличенного дйгйлетра, сое динен через впускной канал с подогре вателем и через выпускной клапа,н с выхлопной магистралью, и размещенные в цилиндрах поршни, связанные с общи коленчатым валом 11. Известный двигатель отличается по вышенной мощностью за счет высокого давления надува. Вместе с тем дйигатель имеет значительную степень сжатия, что не позволяет дополнительно увеличить его мощность. Цель изобретения - повышение мощности двигателя путем увеличения сте пени сжатия. Поставленная цель достигается тем, что в перепускном канале первог цилиндра установлен автоматический клапан, во впускном канале второго цилиндра установлен управляемый клапан, в воздуховпускном тракте установлен водяной карбюраоюр я впускной клапан выполнен автоматическим. Причем в выхлопной магистрали выполнена камера непрерывного горения и подогреватель размещен в этой камере. Кроме того, выхлопная магистраль выполнена с охладителем отработавших газов камеры непрерывного горения. На фиг.1 представлена принципиальная конотруктивная схема двигателя} на фиг.2 - схема с водяньм карбюратором на фиг.З - схема с низкотемпературным подогревателем на фиг.4 - зависимость давления Р н цилиндре от его объема. В цилиндрах 1 и 2 размещены поршни Д и 4, связанные шатунами 5 и 6 с KOj ленчатым валом 7.Диаметр цилиндра 1 ; меньше диаметра цилиндра 2.В Bosflyf ховпускном тракте 8 и перепускном канале 9 цилиндра 1 установлены автоматические клапаны 10 и 11, а во впускном 12 я ;.: выпускном 13 каналах цилиндра-2 установлены управляемые клапаны 14 и 15 связанные с кулачковыми вгшами 16 я 17. Между цилиндрами 1 и 2 установявя

нагреватель 18. На фиг.1 и 2 показан вариант, в котором в выхлопной магистрали 19 установлена камера непрерывного горевия 20 с форсун1 ой 21 и клапаном 22. Топливо к форсунке 21 подается насосом 23. К Клапану 22 может быть подключен охладитель отработавших газов 24 с клапаном 25 (фиг.1) . У двигателя по фиг.2 в воздуховпускном тракте 8 установлен водяной карбюратор 26, а на фиг.З приведена схема двигателя, у которого к подогревателю 18 подводится тбпло от естественных источников например, геотермальных вод . На фиг.4 показано изменение давления рабочего тела в функции объема.

Двигатель работает следующим образом.

При давлении поршня 3 вниз в цилиндр 1 через воздуховпускной тракт 8 и клапан 10 всасывается воздух (Линия 1-П, фиг.4; . После перемены направления движения поршнем 3 клапан 10 закрывается и в цилиндре 1 начинается сжатие воздуха (линия U-Ull фиг.4 . Когда давление в цилиндре 1 превысит давление воздуха в подогревателе 18, клапан 11 открывается и воздух из цилиндра 1 вытесняется в подогреватель 18 через перепускной канал 9 (линия Ш-V, фиг.4) . Затем поршень 3 начинает двигаться вниз и описанный процесс в цилиндре 1 повторяется.

При движении вниз поршня 4 кулачок 16 открывает клапан 14. Сжатый и нагретый воздух из подогревателя 18 через впускной канал 12 поступает в цилиндр2 и, расширяясь, совершает полезную работу (линия IY-V, фиг.4) . После перемены направления движения поршнем 4 клапан 14 закрывается, а клапан 15 открывается. Отработавший воздух по выпускному каналу 13 поступает к форсунке 21. Сюда, же подается топливо насосом 23, которое смешивается с воздухом и сгорает в-камере непрерывного горения 20. Процесс горения идёт непрерывно, тгц как к подогревателю 18 подключено несколько пар цилиндров. Газы из камеры 20 через клапан 22 поступают в охладитель 24 и через клапан 25 выбрасываются в атмосферу. При охлаждении объем газов уменьшается, что позволяет получить дополнительную работу.

Для снижения температуры воздух может смешиваться в карбюраторе 26 (фиг. 2 с водой.

Тепло к воздуху может подводитьс не только за счет сжигания, топлива, но и за счет отбора тепла естественных источников, что позволяет непосредственно преобразовывать, напри мер, тепловую энергию геометральных вод в механическую.

Во всех случаях работа двигателя не изменяется-.

Так как никаких ограничений на величину степени сжатия не накладывается, то она может быть увеличена что позволяет соответственно увеличить мощность двигателя.

Формула изобретения

в этой камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. I tJ М I I t t t I I t i