Двигатель стирлинга

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 744293 201/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4325343/25-06 (22) 09.11.87 (46) 30.06,92,Бюл.М 24л (71) Кооператив по пооизводству товаров народного потребления "Плазмотрон" (72) Э.Н,Скурьят, В.П.Лисица и К.Е,Долганов (56) Патент США М 2784548, кл, 60-25, 1957, (54) ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА (57) Изобретение позволяет повысить мощность двигателя Стирлинга, Двигатель со-. держит станину 1, горячий 2 и холодный 3 цилиндры, кривошипно-шатунный механизм 4, рабочий 7 и вытеснительный 8 поршни,. размещенные в цилиндрах и образующие в них первую полость 9 сжатия, вторую полость 10 сжатия и полость расширения 12, магистраль 14, соединяющую полости сжатия: регенератор 15, выполненный в виде щелевого зазора между цилиндром 2 и поршнем 8 и сообщающей полости 10 и 12, нагреватель 16 и охлади рЖ тель 17 воздушного охлаждения. При зажженной горелке 18, расположенной под нагревателем 16, осуществляется подвод теплоты к рабочему телу. В момент нахождения поршня 7 в ВМТ основная масса рабочего тела сосредотачивается в горячей полости 12, температура и давление рабочего тела максимальны - начинается процесс расширения. При достижении поршнем 7 НМТ процесс расширения заканчивается и начинает процесс сжатия, который протекает с отбором теплоты в охладителе 17. Вытеснитель поршень 8 работы не производит, а осуществляет распределение рабочего тела по полостям двигателя в процессах сжатия и расширения,. Вращение вала кривошипно-шатунного механизма и движение поршня 7 создают дополнительную конвекцию воздуха, омывающего охлади- тель, за счет чего происходит более интенсивное охлаждение и, как следствие,повышение мощности двигателя. 2 ил.. шиностроения, а именно к двигател тдвигателестрое. Вращение вала 5 и движение поршня 7ниюи может быть использовано при создаютдополнительнуюконвекциювоздусоздании двигателей тирлинга, иС р инга преимуще- ха, омывающего охладитель, и за счет этогоственно демонстрационного типа, 5 охлаждение идет более интенсивно.Целью изобретения является повыше- Одновременно с перемещением рабоние мощности за счет интенси икинтенсификации теп- чего тела иэ полости 9 в полость 10 оно черезлоотвода от охладителя путем создания регенератор 15 начинает перемещаться вдополнительной конвекции воздуха, горячую полость, р р рполость 12, егене атором в данНа фиг.1 изображен двигатель, про ном случае служат щелевой зазор междудольный разрез; на фиг. - рфиг.2 - разрез А-А на поршнем 8 и цилиндром 2, а набивкой регенератора стенки поршня и цилиндра. ПроДвигатель Стирлинга состоит из стани- ходя через регенератор 15, рабочее телоны 1, выполненной в виде двух пластин, отбирает теплоту от набивки и затем начигорячего 2 и холодного 3 цилиндров, уста нает отбирать теплоту от нагревателя 16, вновленных на боковых поверхностях пла- данном случае нагревателем 16 являетсястин под углом 90 друг относительно друга, крышка 13 и стенки цилиндра 2, примыкаюкривошипно-шатунного механизма 4 с ко- щие ккрышке 13. Придостикении поршнемленчатым валом 5 и маховиком 6, закреп ВМТ основная масса рабочего тела сосреленного в станине и подключенного к 20 дотачивается в горячей полости 12, темперабочему 7 и вытеснительному 8 поршням, ратура и давление рабочего теларазмещенных соответственно в холодном и максимальны, процесс сжатия заканчиваетгорячем цилиндрах таким образом, что в ся, и начинается процесс расширения. Порхолодном цилиндре образуют первую по- шень - вытеснитель 8 практически работылость 9 сжатия, а горячий цилиндр разделя не производит, т.к. на его оба конца дейстют на вторую полость 10 сжатия, вует одинаковое давление, работу произвозаключенную де ную между днищем 11 и поршнем дит поршень 7, который начинает двигатьсяМТ8, и полость расширения 12, заключенную к НМТ, а поршень - вытеснитель еще Нмежду крышкой 13 цилиндра 2 и поршнем не достиг и переталкивает рабочее тело ча 8, магистраль 14, соединяющую полости 30 стично в полость 9, а частично в полость 10.сжатия, регенератор 15, установленный в При достижении поршнем-вытеснителемгорячемцилиндре 2 исообщающий полости НМТ рабочий поршень 7 еще не достиг10 и 12, нагреватель 16 и охладитель 17 своей НМТ,процесс расширения продолкавоздушного охлаждения. примыкающий к. ется,полости 10, Нагрев осуществляется с по При движении поршня-вытеснителя 8мощью горелки 18, расположенной под на- от НМТ к ВМТ происходит процесс вытеснегревателем 16. ния тела из полости 12 через регенератор 15Работа двигателя осуществляется сле- в холодную полость 10. Проходя через регедующим образом. нератор 15, рабочее тело отдает часть своейЗажигают горелку 18, расположенную 40 теплоты в набивку регенератора 15, а, попапод нагревателем 16 через некоторое вре- дая в полость 10, теплота начинает погломя, когда нагреватель нагреется, от руки щаться охладителем 17. Когда поршень 7проворачивают маховик таким образом, достигнет своей НМТ, процесс расширениячтобы поршень-вытеснитель 8 опережал по заканчивается и начинается процесс сжафазе движения поршень 7. 45 тия, Цикл повторяется,В момент., когда поршень-вытеснитель ф о р м у л а и з о б р е т е н и я8, как это показано на фиг.1, находится в Двигатель Стирлинга, содержащий ставерхней мертвой точке (ВМТ), все рабочее нину, установленные на ней горячий и хотело, в данном случае воздух, сосредоточе-лодный цилиндры, закрепленный в станине. но в полостях сжатия 9 и 10, температура и 50 кривошипно-шатунный механизм с колендавление рабочего тела в это время мини- чатым валом и маховиком, подключенный кмальные, При движении поршня - вытесня- рабочему и вытеснительному поршням, разется 8 к нижней мертвой точке (НМТ) мещенным соответственно в холодном и гопроисходит перемещение поршня 7 в ВМТ, рячем цилиндрах, с образованием восуществляется процесс сжатия с перетал холодном цилиндре первой полости сжатиякиванием рабочего тела из полости 9 по и с разделением горячего цилиндра на втомагистрали 14 вполость 10, при этомдавле- рую полость сжатия, заключенную междуние рабочего тела увеличивается, теплота днищем и поршнем, и полость расширения,сжатияотводитсявокружающуюатмосферу заключенную между крышкой цилиндра ичерез охладитель 17 и пластины станины 1, поршнем, магистраль, соединяющую между1744293 Составитель И.ДикоповТехред М,Моргентал Корректор Н.Слободяник едакто Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/.5 Заказ 201 ВНИИПИ Г ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 иэводственно-из собой полости, сжатия, регенератор, установленный в горячем цилиндре и сообщающий вторую полость сжатиз с полостьюрасширения, нагреватель, примыкэющий к полости расширения, и охладитель воздушного охлаждения, примыкающий к второй полости сжатия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения мощности за счет интенсификации теплоотвода от охладителя путем создания дополнительной конвекции воздуха, станина выполнена в виде двух пластин, перпендикулярных к оси коленчатого вала.холодный цилиндр расположен на боковых 5 поверхностях, а горючий-на торцовых поверхностях пластин, а кривошипно-шатунный механизм размещен между пластинами, причем пластины выполнены заодно с днищем горячего цилиндра;