RU2032101C1

RU2032101C1 - Engine with external heat supply

Info

Publication number: RU2032101C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Шишкин
Original assignee: Виктор Васильевич Шишкин
Priority date: 1991-09-16
Filing date: 1991-09-16
Publication date: 1995-03-27

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: engine has housing with expansion and compression chambers 1,2. Two drums 11,12 are mounted on working shaft 8. The first ends of two flexible hoses 16,17 are coupled with the drums through flexible connection 14. The second ends of the hoses are secured in the chambers. The chambers are in communication with system 4 for supplying hot gas. The end switches 6,7 are arranged inside the housing. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии. The invention relates to engine building, namely to thermal engines, and can find application in those sectors of the economy where high environmental requirements and versatility are imposed in relation to an energy source.

Известны двигатели, работающие по циклу Стирлинга, содержащие два цилиндра с двумя поршнями, в одном цилиндре воздух сжимается и вытесняется во второй цилиндр, нагреваемый снаружи. В нем воздух расширяется, толкает рабочий поршень и после этого вытесняется в холодный цилиндр. Порция воздуха непрерывно циркулирует между теплым и холодным цилиндрами, периодически изменяя свой объем. Двигатель может работать практически от любого источника энергии (Двигатели Стирлинга. /Под ред. М.Г.Круглова. М.: Машиностроение, 1977, с.84-86). Known engines that operate on the Stirling cycle, containing two cylinders with two pistons, in one cylinder the air is compressed and displaced into a second cylinder, heated from the outside. In it, the air expands, pushes the working piston and after that is forced out into the cold cylinder. A portion of air continuously circulates between warm and cold cylinders, periodically changing its volume. The engine can operate from virtually any energy source (Stirling Engines. / Under the editorship of MG Kruglov. M .: Mechanical Engineering, 1977, p. 84-86).

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий корпус с полостями расширения и сжатия, поршни, систему подачи горячего газа. Closest to the proposed is an engine with an external supply of heat, comprising a housing with expansion and compression cavities, pistons, a hot gas supply system.

К недостаткам такого двигателя относится проблема уплотнений, возможность заклинивания поршня, потери на трение, уровень шума. The disadvantages of such an engine include the problem of seals, the possibility of jamming of the piston, friction loss, noise level.

Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения потерь на трение и интенсификации теплообмена. The purpose of the invention is to increase efficiency by reducing friction losses and intensifying heat transfer.

Для этого двигатель, содержащий корпус с камерами расширения и сжатия, систему подачи горючего газа, поршни, рабочий вал, причем камеры сообщены с системой подачи горячего газа и с внешней средой посредством клапанов, согласно изобретению, снабжен двумя барабанами, установленными на рабочем валу с помощью муфт одностороннего действия и оснащенными механизмами реверса, поршни выполнены в виде двух рукавов, первые концы которых соединены гибкой связью с барабанами, а вторые вывеpнуты наизнанку и закреплены в камерах, в корпусе размещены конечные выключатели, соединенные через программный механизм с клапанами. To this end, an engine comprising a housing with expansion and compression chambers, a combustible gas supply system, pistons, a working shaft, the chambers being in communication with a hot gas supply system and with the environment through valves according to the invention, equipped with two drums mounted on the working shaft with single-acting couplings and equipped with reverse mechanisms, pistons are made in the form of two sleeves, the first ends of which are connected by a flexible connection with the drums, and the second are turned inside out and fixed in chambers, placed in the housing to echnye switches connected through a software mechanism with valves.

Двигатель снабжен патрубком, дополнительными барабаном и рукавом, при этом барабан соединен с одним из двух основных барабанов, один конец рукава соединен с лентой, намотанной на барабан, а второй - вывернут и закреплен в патрубке. The engine is equipped with a pipe, an additional drum and a sleeve, while the drum is connected to one of the two main drums, one end of the sleeve is connected to a tape wound on the drum, and the other is turned out and fixed in the pipe.

На фиг. 1 изображен двигатель в сечении; на фиг.2 - вариант исполнения механизма реверса барабанов. In FIG. 1 shows a sectional view of an engine; figure 2 - embodiment of the mechanism of the reverse of the drums.

Устройство содержит камеры 1 и 2, сообщенные через клапаны 3 с системой 4 подачи горячего газа, а через клапан 5 - с внешней средой. Клапаны 3 и 5 через программный механизм (на чертеже не показан) соединены с конечными выключателями 6 и 7. Через камеры 1 и 2 проходит рабочий вал 8 с уплотнениями 9. На валу 8 с помощью муфт 10 одностороннего хода установлены барабаны 11 и 12 с механизмами 13 реверса барабанов 11 и 12. На барабанах 11 и 12 намотаны ленты (гибкая связь) 14, которые соединены с концами 15 рукавов 16 и 17. Концы 18 рукавов 16 и 17 закреплены в камерах 1 и 2, которые соединены с корпусом 19. The device contains chambers 1 and 2, communicated through valves 3 with the system 4 for supplying hot gas, and through valve 5 with the external environment. Valves 3 and 5 through a software mechanism (not shown in the drawing) are connected to limit switches 6 and 7. Through chambers 1 and 2, a working shaft 8 with seals 9 passes. On the shaft 8, drums 11 and 12 with mechanisms are installed with one-way clutch 10 13 reverse of the drums 11 and 12. On the drums 11 and 12 are wound tapes (flexible connection) 14, which are connected to the ends 15 of the sleeves 16 and 17. The ends 18 of the sleeves 16 and 17 are fixed in the chambers 1 and 2, which are connected to the housing 19.

На фиг.2 представлен вариант механизма 13 реверса барабанов 11 и 12. Он содержит барабан 20, соединенный с барабаном 11 или с барабаном 12. На барабан 20 намотана лента 21, которая соединена с концом 22 рукава 23, конец 24 которого закреплен в патрубке 25. Ленты 14 и 21 намотаны в разных направлениях. Figure 2 presents a variant of the reverse mechanism 13 of the reels 11 and 12. It contains a drum 20 connected to the drum 11 or to the drum 12. A tape 21 is wound on the drum 20, which is connected to the end 22 of the sleeve 23, the end 24 of which is fixed in the pipe 25 . Tapes 14 and 21 are wound in different directions.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

Системой 4 в камеру 1 подают горячий газ. Через клапан 5 камеру 2 сообщают с атмосферой. Рукав 17 входит в корпус 19, повышая в нем давление газа. Рукав 17 выдавливают газ из рукава 16. Лента 14 наматывается на барабан 12, который вращается механизмом 13 реверса относительно вала 8. Вторая лента 14 вращает барабан 11, который через муфту 10 вращает вал 8. Когда рукав 16 нажмет на конечный выключатель 7, то клапаны 3 и 5 переключатся. Система 4 подает горячий газ в камеру 2, а камера 1 через клапан 5 соединяется с атмосферой. Рукав 16 входит в корпус 19. Лента 14 вращает барабан 12, который через муфту 10 вращает вал 8. Рукав 16 повышает давление в корпусе 19 и, тем самым, выдавливает газ из рукава 17. Вторая лента 14 наматывается на барабан 11, вращаемый механизмом 13. Когда рукав 17 надавит на конечный выключатель 6, то происходит переключение клапанов 3 и 5. Цикл повторяется. System 4 in the chamber 1 serves hot gas. Through valve 5, chamber 2 communicates with the atmosphere. The sleeve 17 enters the housing 19, increasing the gas pressure in it. The sleeve 17 squeezes gas from the sleeve 16. The tape 14 is wound on a drum 12, which is rotated by the reverse mechanism 13 relative to the shaft 8. The second tape 14 rotates the drum 11, which rotates the shaft through the sleeve 10. When the sleeve 16 presses the limit switch 7, the valves 3 and 5 will switch. System 4 delivers hot gas to chamber 2, and chamber 1 is connected to the atmosphere through valve 5. The sleeve 16 enters the housing 19. The belt 14 rotates the drum 12, which rotates the shaft through the sleeve 10. The sleeve 16 increases the pressure in the housing 19 and, thereby, extrudes gas from the sleeve 17. The second belt 14 is wound on the drum 11, rotated by the mechanism 13 When the sleeve 17 presses on the limit switch 6, the valves 3 and 5 are switched over. The cycle repeats.

Механизм 13 реверса, изображенный на фиг.2, работает следующим образом. The reverse mechanism 13 shown in FIG. 2 operates as follows.

Рукав 17 тянет ленту 14, которая вращает барабан 11, а барабан 11 вращает барабан 20. Лента 14 сматывается с барабана 11, а лента 21 наматывается на барабан 20. Рукав 23 вытягивается из патрубка 25, в котором создается вакуум. Когда газ выходит из камеры, то рукав 23 втягивается в патрубок 25, лента 21 сматывается с барабана 20 и вращает его. Барабан 20 вращает барабан 11. Лента 14 наматывается на барабан 11, подтягивая рукав 17. The sleeve 17 pulls the tape 14, which rotates the drum 11, and the drum 11 rotates the drum 20. The tape 14 is wound from the drum 11, and the tape 21 is wound on the drum 20. The sleeve 23 is pulled from the pipe 25, in which a vacuum is created. When the gas leaves the chamber, the sleeve 23 is drawn into the pipe 25, the tape 21 is wound from the drum 20 and rotates it. The drum 20 rotates the drum 11. The tape 14 is wound on the drum 11, pulling the sleeve 17.

Claims

1. ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY, comprising a housing with expansion and compression chambers, a hot gas supply system, pistons and a working shaft, the chambers being in communication with the hot gas supply system and with the external environment through valves, characterized in that it is equipped with two drums, mounted on the working shaft using single-acting couplings and equipped with reverse mechanisms, the pistons are made in the form of two sleeves, the first ends of which are connected by a flexible connection with the drums, and the second are turned inside out and fixed in chambers, Limit switches connected through valves to valves are located in the housing.

2. The engine according to claim 1, characterized in that it is equipped with a nozzle, additional drum and sleeve, while the drum is connected to one of two main drums, one end of the sleeve is connected to a tape wound on the drum, and the second is turned out and fixed in the nozzle .