Двигатель с внешним подводом теплоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 126877 9)8 04 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСК41ский институтева и Особое констФизико-техническомародубцева(57) Изобретение относиСтирл инга с свободногидравлическими поршнятения является расширеничивой работы двигателя.жит по меньшей мере одных горячего и холодногоно заполненных жидкость тся к двигателям перемещающимися ми. Целью изобрее диапазона устой- Двигатель содерну пару вертикаль- цилиндров, частичю, разделяющей их ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Физико-техничеим. С. В. Стародубцторское бюро приституте им. С. В. Ст(56) Заявка Великкл. Р 1 5, опублик,объемы на жидкостную и газовую полости.В жидкостной полости горячего цилиндра установлен дифференциальный поршень (ДП) 16. При подводе к нагревателю 8 теплоты ДП 16 перемешается вниз, одновременно с этим происходит и перемешение жидкости из зоны 19 через магистраль 7 в полость (П) 5 цилиндра 2. Перемещение ДП 16 происходит до тех пор, пока сила, действуюшая на жидкость, не уравновесится силой пружины7, одновременно с этим жидкость перетекает через магистраль 14 из П 5 цилиндра 2 в П 5 цилиндра 1, восстанавливая уровни. При обратном движении ДП 16 жидкость перетекает в обратном направлении. Под действием пружины 17 процесс интенсифицируется. Колебание жидкости способствует перетеканию рабочего тела из П 5 в полость горячегои холодного 2 цилиндров. Полезная работа снимается Ц Ф с помощью гидравлического цилиндра 11, в Сф котором размещена ступень уменьшенного диаметра ДП 16. 1 ил.большего диаметра дифференциального поршня вызывает интенсивное перемещение жидкости из подпоршневой зоны 19 черезгидравлическую магистраль 7 в холоднуюжидкостную полость 5 цилиндра 2, а жидкость в надпоршневой зоне 18 спускается вниз. Это приводит к перекачке тела из холодной газовой полости 6 цилиндра 2 через охладитель 10, регенератор 9, нагреватель 8в горячую газовую полость 6 цилиндра 1, при этом рабочее тело нагревается, что приводит к дальнейшему повышению давления и перемещению двухступенчатого дифференциального поршня до тех пор, пока сила, действующая на жидкость, не уравновесится силой пружины,В нижней мертвой точке двухступенчатого дифференциального поршня уровень жидкости в холодном цилиндре 2 больше, чем в горячем 1, поэтому жидкость перетекает через перепускную магистраль 14 из холодной жидкостной полости 5 цилиндра 2 в надпоршневую зону 18 горячего цилиндра 1, восстанавливая уровни, Это приводит к началу перекачки рабочего тела из горячей газовой полости 6 цилиндра 1 черезнагреватель 8, регенератор 9, охладитель 10 в холодную газовую полость 6 цилиндра 35 40 Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании свободно-поршневых двигателей с внешним подводом теплоты с гидравлическим приводом.Цель изобретения - расширение диапазона устойчивой работы двигателя с внешним подводом теплоты со свободно-перемещающимися гидравлическими поршнями.На чертеже изображена принципиальнаясхема двигателя,Двигатель содержит горячий 1 и холодный 2 цилиндры с крышками 3 и днищами4, частично заполненные жидкостью, разделяющей их объемы на жидкостную 5 и газовую 6 полости, подключенные одна к другой соответственно через гидравлическуюмагистраль 7 и через нагреватель 8, регенератор 9 и охладитель 1 О, гидравлическийцилиндр 11 с клапанами 12 и 13, жидкостнуюперепускную магистраль 14 с дросселем 15переменного сечения, двухступенчатый дифференциальный поршень 16, подпружиненный пружиной 7, размещенный частично вжидкостной полости горячего цилиндра собразованием надпоршневой 18 и подпоршневой 19 зон и частично в гидравлическомцилиндре, и расточку 20, выполненную вднище горячего цилиндра,Двигатель работает следующим образом,Если к нагревателю 8 подводится тепловой поток, давление рабочего тела возрастает, действует через жидкость на ступень меньшего диаметра дифференциального поршня 16, заставляет его перемещаться вниз, сжимая пружину 17, при этом ступень 2, при этом температура и давление рабочего тела понижаются, Энергия, запасенная пружиной 17, заставляет двухступенчатый дифференциальный поршень двигаться вверх, что приводит к интенсивному перемещению жидкости из холодной жидкостной полости 5 цилиндра 2 через гидравлическую магистраль 7 в подпоршневую зону 19, а жидкость в надпоршневой зоне 18 поднимается вверх, вытесняя рабочее тело из горячей газовой полости 6 цилиндра 1, через нагреватель 8, регенератор 9, охлади- тель 10 в холодную газовую полость 6 цилиндра 2. При этом рабочее тело охлаждается, что приводит к дальнейшему падению давления и перемещению двухступенчатого дифференциального поршня вверх до тех пор, пока сила, действующая со стороны пружины, не уравновесит силу, действующую со стороны рабочего тела.В верхней части мертвой точке двухступенчатого дифференциального поршня, уровень жидкости в горячей жидкостной полости 5 больше, чем холодной, поэтому жидкость перетекает через перепускную магистраль 14 из горячей жидкостной полости в холодную цилиндра 2, при этом давление рабочего тела несколько возрастает, заставляя двухступенчатый дифференциальный поршень перемещаться вниз. Далее цикл повторяется.Полезную работу с двигателя можно снимать, например, с помощью пристыкованного к нему устройства, выполненного в виде гидравлического цилиндра 11, содержащего клапаны 12 и 13, причем меньшая ступень дифференциального поршня 16 через расточку 20, выполненную в днище 4, выведена в цилиндр 11. Регулировка амплитуды и частоты циклов колебаний жидкости и двухступенчатого дифференциального поршня осуществляется дросселем 15 переменного сечения.Дросселем переменного сечения можно регулировать скорость перетекания жидкости по перепускной магистрали 14 из полости в полость, а значи". задавать частоту и амплитуду колебаний жидкости и двухступенчатого дифференциального поршня.Наличие двухступенчатого дифференцйального поршня и перепускной магистрали позволяет решить проблему устойчивого возврата части энергии для компенсации потерь из-за вязкого трения жидкости. Очевидно, что жидкость перетекает через магистраль не только в крайних положениях двухступенчатого дифференциального поршня, но и во всех промежуточных, как только образуется разность уровней жидкости в полостях, поэтому несмотря на изменение амлитуды колебаний двухступенчатого дифференциального поршня и жидкости, происходягцей при изменении полезной нагрузки, работа теплового двигателя остается устойчивой.268775 формула изобретения Составитель И. Дикопов Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. Демчик Заказ 6009/33 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий по меньшей мере одну пару вертикально установленных горячего и холодного цилиндров, снабженных крышками и днищами и частично заполненных жидкостью, разделяющей их объемы на жидкостную и газовую полости, подключенные одна к другой соответственно через гидравлическую магистраль и через нагреватель, регенератор и охладитель, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона устойчивой работы, двигатель дополнительно снабжен гидравлическим цилиндром с обратными клапанами, жидкостной перепускной магистралью с дросселем переменного сечения и двухступенчатым дифференциальным подпружиненным поршнем, ступень увеличенного диаметра которого размещена в жидкостной полости горячего цилиндра и разделяет ее на надпоршневую и подпоршневую зоны, ступень меньшего диаметра размещена в гидравлическом цилиндре, причем в днище горячего цилиндра выполнена расточка, а надпоршневая зона жидкостной полости горячего цилиндра и жидкостная полость холодного цилиндра соединены между собой при помощи жидкостной перепускной магистрали.