RU1836579C - Способ работы двигател с внешним подводом теплоты и двигатель с внешним подводом теплоты - Google Patents

Abstract

Использование: энергомашиностроение , в частности двигател  объемного вытеснени  с замкнутым циклом. Сущность .-0 18 8 изобретени : двигатель содержит цилиндр 1 и ротор 2 с пластинами 3, установленный в цилиндре эксцентрично и образующий в нем полости переменных объектов. Двигатель снабжен встроенным рекуперативным холодильником 20 и рекуперативным теплообменником 18, цилиндр в области минимальных объемов полостей выполнен с оребрением 4 на наружной поверхности, корпус выполнен с дополнительными патрубками дл  отвода воздуха 9 и 10 и установленными в них заслонками 11 и 12. Корпус теплоизолирован 7 в области от минимальных до максимальных объектов полостей со 4 /4 /7 15 25 & 9 18 00 00 о СЛ х| чэ ы г гг ю Фиг. Г

Description

стороны камеры сгорани  17, котора  выполнена из профилированных керамических элементов 14-16. Отвод теплоты от рабочего тела осуществл ют двум  противоположно направленными потоками воздуха, при этом часть каждого потока выбрасывают в атмосферу , оставшиес  части потоков догревают и направл ют дл  сжигани  топлива. Подвод теплоты от продуктов сгорани  осуществл ют по противоточной схеме с максимальной температурой в начальной стадии расширени . Использование двух противоположно направленных потоков воздуха дл  отвода теплоты позвол ет увеличить отвод теплоты от рабочего пол  в процессе сжати  и конечной стадии расширени , что приводит к повышению экономичности двигател . 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитс  к энергомашиностроению , в частности к двигател м объемного вытеснени  с замкнутым циклом, и может использоватьс  в автономных энергетических установках в качестве двигател  транспортных средств.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности путем увеличени  отвода теплоты от рабочего тела в процессе сжати  и конечной стадии расширени  и подключени  к рабочим объемам трубок холодильника ,

На фиг.1 показан разрез двигател  с внешним подводом теплоты; на фиг.2 представлены диаграммы внешнего и внутреннего циклов работы двигател  в 1-9 координатах и схема их теплового взаимодействи .

Двигатель содержит цилиндр 1 с крышками (не показаны), в котором эксцентрично установлен ротор 2 с пластинами 3, которые образуют в цилиндре полости переменных объектов. На наружной поверхности цилиндра 1 выполнено оребрение 4 (игольчатое или другого типа), а цилиндр заключен в корпус с кольцевым зазором 5 и установлен на лапы 6. Корпус теплоизолирован 7 в области от минимальных до максимальных объемов полостей со стороны камеры сгорани  (250-180° охвата цилиндра). Корпус снабжен патрубком дл  подвода воздуха 8 и дополнительными патрубками дл  отвода воздуха 9 и .10 с установленными в них заслонками 11 и 12, а также патрубком дл  отвода продуктов сгорани  13. Профилированные керамические элементы 14-16 образуют камеру сгорани  17.Двигатель снабжен рекуперативным теплообменником 18, форсункой дл  подачи топлива 19 и встроенным рекуперативным холодильником 20, К цилиндру 1 в области минимального и максимального объема полостей подключены патрубки 21 и 22 с клапанами 23 и 24, соединенные с буферной полостью 25. Профилированный керамический элемент 15 выполнен с отверстием 26 дл  подачи топлива.

Двигатель с внешним подводом теплоты работает следующим образом.

Нагнетатель (не показан) подает воздух через патрубок 8. Патрубок дл  подвода воздуха 8 расположен между патрубками дл  отвода воздуха в пределах дуги цилиндра 35-110° от начала сжати ). Воздух подаетс  в кольцевой зазор 5, где установлен встроенный рекуперативный холодильник20, при

этом отвод теплоты от рабочего тела осуществл етс  двум  противоположно направленными потоками: первым и вторым. Первый поток воздуха охлаждает рабочее тело через встроенный рекуперативный холодильник 20, доходит до заслонки 11, котора  делит поток на две части. Часть первого потока воздуха через дополнительный патрубок дл  отвода воздуха 9 выбрасывают в атмосферу, а оставшуюс  часть первого потока догревают отход щими продуктами сгорани  в рекуперативном теплообменнике 18 и затем направл ют на сжигание топлива в камеру сгорани  17, выполненную из профилированных керамических элементов

14-16. Второй поток воздуха охлаждает рабочее тело через встроенный рекуперативный холодильник 20. Рекуперативный холодильник 20 установлен в кольцевом зазоре 5 между областью минимальных объемое полостей и камерой сгорани  17 (в пределах дуги цилиндров 160-300° от конца сжати ). Далее второй поток воздуха доходит до заслонки 12, котора  делит поток на две части. Часть второго потока воздуха выбрасывают в атмосферу через дополнительный патрубок дл  отвода воздуха 10, а оставшуюс  часть второго потока догревают теплотой, отводимой от рабочего тела в процессе расширени  через рекуперативный холодильник 20, и затем направл ют дл  сжигани  топлива в камеру сгорани  17. Топливо подаетс  форсункой 19 через отверстие 26 в профилированном керамическом элементе 15. Продукты сгорани  из

камеры сгорани  17 направл ют в оребрение 4 цилиндра 1, которое выполнено в области минимальных объемов полостей (на

дуге цилиндра 10-110°). Оребрение совместно с наружной поверхностью цилиндра 1  вл етс  нагревателем рабочего тела. Затем продукты сгорани  поступают в рекуперативный теплообменник 18, где отдают теплоту части первого потока воздуха, поступающего в камеру сгорани  17. Окончательно продукты сгорани  через патрубок дл  отвода продуктов сгорани  13 выбрасывают в атмосферу. При вращении ротора 2 полости переменных объектов, заключенные между соседними пластинами 3. цилиндром 1 и ротором 2, циклически измен ютс . В процессе сжати  от рабочего тела отвод т теплоту в рекуперативном холодильнике 20. После завершени  процесса сжати  к рабочему телу подвод т теплоту в зоне оребре- ни  4 в процессе расширени . Далее в процессе расширени  рабочее тело через рекуперативный теплообменник 20 отдает, теплоту оставшейс  части второго потока воздуха, который направл ют дл  сжигани  топлива в камеру сгорани  17.

Claims (4)

1. Использование двух противоположно направленных потоков воздуха дл  отвода теплоты позвол ет увеличить отвод теплоты от рабочего тела в процесс сжати  и конечной стадии расширени , что приводит к повышению экономичности двигател . Формула изобретени  1, Способ работы двигател  с внешним подводом теплоты путем осуществлени  сжигани  топлива в воздухе, подвода теплоты продуктов сгорани  к рабочему телу двигател  в процессе расширени  и отвода теплоты от рабочего тела двигател  охлаждающему воздуху в процессе сжати  с последующей подачей этого воздуха на сжигание топлива, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности путем увеличени  отвода теплоты от рабочего тела в процессе сжати  и конечной стадии расширени  и подключени  к рабочим объемам трубок холодильника, отвод теплоты осуществл ют двум  противоположно направленными потоками воздуха: первым, вторым и часть каждого потока воздуха выбрасывают в атмосферу, оставшуюс  часть первого потока догревают отход щими продуктами сгорани , оставшуюс  часть второго потока воздуха догревают теплотой, отводимой от рабочего тела в процессе расширени , затем оставшиес  части обоих потоков воздуха направл ют дл  сжигани  топлива, а подвод теплоты от продуктов сгорани  к рабочему телу осуществл ют по противоточ- ной схеме с максимальной температурой

   греющих продуктов сгорани  и рабочего тела в начальной стадии расширени .
2. 2.Двигатель с внешним подводом теплоты , содержащий цилиндр, закрытый

   крышками, ротор с пластинами, установленный в цилиндре эксцентрично и образующий в нем полости переменных объемов, и корпус, охватывающий цилиндр с кольцевым зазором и снабженный патрубками дл 

   подвода воздуха и отвода продуктов сгорани  и форсункой дл  подачи топлива на сгорание , отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности двигател , двигатель снабжен встроенным рекуперативным холодильником и рекуперативным теплообменником, цилиндр в области минимальных объемов полостей выполнен с оребрением на наружной поверхности, корпус выполнен с дополнительными патрубками дл  отвода воздуха и установленными в них заслонками, причем первый дополнительный патрубок установлен в области минимальных объемов рабочих полостей и выполнен с осветителем дл  подачи воздуха

   в рекуперативный теплообменник, выход последнего соединен с помощью обводного канала с камерой сгорани , второй дополнительный патрубок установлен в области максимальных объемов полостей, а готрубок

   подвода охлаждающего воздуха расположен между патрубками дл  отвода воздуха, камера сгорани  размещена э зоне минимальных объемов полостей, форсунка установлена в камере сгорани  напротив

   сребренного участка цилиндра, рекуперативный теплообменник установлен в обводном канале, соедин ющем кольцевой зазор с камерой сгорани , и включен нагреваемыми поверхност ми в патрубок дл  отвода

   продуктов сгорани , рекуперативный холодильник установлен в кольцевом зазоре между областью минимальных объемов полостей и камерой сгорани , корпус теплоизолирован в области от минимальных до

   максимальных объемов полостей со стороны камеры сгорани ,
3. 3.Двигатель по п.2, отличающий- с   тем, что камера сгорани  выполнена из профилированных керамических элементов .
4. 4.Двигатель по п.2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что. с целью улучшени  регулировани  мощности двигател , двигатель снабжен буферной полостью, причем последн  

   подключена через патрубки с клапанами к цилиндру в области минимального и максимального объемов полостей.

   Фиг.-2.

   подвод теш -- отвод теллл

   б - внутренний цикл И

   9