Двигатель с внешним подводом теплоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1325 5 п 4 Е 02 6 1 0 Яц ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ г/ гол гг гз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) 1. ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий горячий цилиндр увеличенного диаметра и соосный с ним холодный цилиндр уменьшенного диаметра, подключенные друг к чругу через магистраль, в которой установлены нагреватель, рекуператор и охладитель, установленные в одноименных цилиндрах горячий и холодный поршни, соединенные штоком и разделяюгцие каждый из цилиндров на две однотемпературные полости, и газораспределительныи механизм, снабженный переключателем в положение сообщения полостей разных цилиндров между собой через магистраль и в положение сообцения между собой однотемпературнцх полостей одного и того же цилиндра, оглагагощггг)г.ч тем, что, с целькч повышения мощности путем увеличения пглнотц использовацця тепла, двигатель снаб. жен первым и вторым дгшолцительццми поршнями, размещенными соответственно в горячем и хочодном поршнях и соединенными между собой штангой, расположенной в штоке, причем диаметр первого дополнительного поршня выполнен больше диаметра второго дополнительного поршня.2. Двигатель по п. 1, отлшчоггццнйс тем, что газораспределительццй механизм выполнен золотниковцм в виде двух Отдельных блоков, соединенных общей тягой и примыкающих к почостям горячего и холодного цилиндров.3. Двигатель по и. 2, гтлачающийг,ч тем, что переключатель газораспределительного механизма выпочцец в виде сервоцилиндра с золотниковым пневмораспределителем, причем поршень сервоцилиндра расположен на тяге, а золотник пневмораспределителя кинематически связан со штоком.1325180 Фиг.г Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при проектировании двигателей с внешним подводом теплоты.Цель изобретения - повышение мощности двигателя путем увеличения полноты использования тепла.На фиг. 1 представлена принципиальная схема двигателя; на фиг. 2 - положение поршней при выравнивании давлений в полостях; на фиг. 3 - подключение теплообменных аппаратов к полостям в процессе сжатия; на фиг. 4 - положение поршней при равных давлениях в полостях; на фиг. 5 подключение теплообменных аппаратов к полостям в процессе расширения.Двигатель включает в себя холодный цилиндр 1, соосный с ним горячий цилиндр 2, размещенные в них холодный 3 и горячий 4 поршни, соединенные между собой полым штоком 5 и разделяющие объем каждого из цилиндров на две однотемпературные полости 1, 11 и 111, 1 Ч, установленные внутри поршней дополнительные поршни 6 и 7, соединенные между собой штангой 8, проходящей через шток 5, ра.-бочие магистрали 9 - 12, соединяюьцие полости цилиндров через газораспределительные механизмы 13 и 14, в которых установлены золотники 15 - 20, закрепленные на штоках 21 - 23, связанных с поршнем 24 сервоцилиндра 25, управляемого пневмораспределителем 26, золотники 27 и 28 которого через консольные упоры 29 и 30 взаимодействуют с муфтой переключения, установленной на штоке 5, и подключен.ные к газораспределительным механизмам через магистрали 31, 32, 33 и 34 нагреватель 35, рекуператор 36 и охладитель 37.Муфта 38 переключения установлена на штоке 5.Двигатель работает следующим образом.При нагреве рабочего тела в нагревателе 35 давление в полостях 1 и 111 повышается, поршень 4 с установленным в нем дополнительным поршнем 7 перемещается вправо, вместе с ним перемещается и поршень 3 с дополнительным поршнем 6, которые вытесняют рабочее тело из холодной полости 11 через рекуператор 36 и нагреватель 35 в полость 111. В конце процесса расширения муфта 38 передвигает через упор 30 золотники 27 и 28 пневмораспределителя 26, в результате чего поршень 24 сервоцилиндра 25 перемещается вправо и через 5 штоки 21 - 23 перемещает вправо золотники газораспределительных механизмов 13 и 14. При этом золотники 19 и 20 сначала отключают магистрали 31 и 32 от газораспределительного механизма 13 и разобщают холодные полости от горячих, затем золотники 15 и 16 соединяют между собой холодные полости 1 и 1, а золотники 17 и8 - горячие полости 11 и 1 Ч, что приводит к выравниванию давления в полостях. Однако в связи с большим объемом полости 11 и подключением нагревателя 35 к полостям 111 и Ч поршень 4 продолжает перемещаться вправо, при этом сначала золотники 15 в 18 разобщают однотемпературные полости, а затем золотники 19 и 20 открывают магистрали 20 31 и 32, в результате разнотемпературныеполости соединяются, но уже полость Ш отключена от нагревателя 35, а полость 1 Ч подключена к нему. Давление рабочего тела в полостях Ч и 1 поднимается, дополнительный поршень 7 вместе с поршнем 6 перемещаются влево, так как диаметр поршня 7 больше диаметра поршня 6 и они связаны птангой 8. Рабочее тело из холодной полости 1 вытесняется в горячую полость Ч, а из полости 111 в полость 1. Рабочее тело, перемещаясь из полости 1 в полость 1 Ч, нагревается в рекуператоре 36 и нагревателе 35, давление рабочего тела повыша.ется до рабочего. Рабочее тело, перемещаясь из полости 11 в полость 1, отдает тепло в рекуператор 36 и охладитель 37, давЗ ление рабочего тела уменьшается. Послеперемещения дополнительных поршней рабочее тело расширяется в полости 1 Ч, перемещая поршни 4 и 3 вместе с дополнительными поршнями влево, при этом рабочее тело, вытесняемое из полости 1, получает 40 теплоту в рекуператоре 36 и нагревателе 35,По окончании процессов расширения вполостях 1 и Ч и сжатия в полостях 11 и 111 муфта 38 передвигает упор 29 золот4 ников 27 и 28 влево - рабочий цикл повторяется.325180 Фиг.4 иг. вКоррПоди гс ва зобр ород ствен 35, М дактор С 11 атрук аз 3031/30НИИГИ Госда11311 роизводственн Составитель И. ДикопТехред И. ВерееТираж 503ного комитета СССР по деламосква, Ж 35, Ра, шская награфическое предприятие, г Уж ктор . Решетниисноегений и огкргяти415чл Г 1 р(н ктная, 4