Двигатель с внешним подводом теплоты федорочева-тихонова

(51)5 Г 02 0 1/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ ФЕДОРОЧЕВА-ТИХОНОВА(57) Использование: тепловые двигатели с внешним подводом теплоты с замкнутым циклом. Сущность изобретения: двигатель, содержащий цилиндр 1, поршень 3, образующий вцилиндре надпоршневую 6 расширительную камеру и кинематический связанный с валом отбора мощности, нагреватель 7, испаритель 8, подключенные к входу надпоршневой расширительной камеры,дополнительно выполнен с второй подпоршневой 5 расширительной камерой, вторыми нагревателем и испарителем, двумя поршневыми дозирующими насосами 11, связанными с кулачком 12, имеющим асимметричный профиль, двумя обратными клапанами 10, конденсатором 9, причем конденсатор связан с выходом из расширительных камер и соединен с двумя поршневыми дозирующими насосами, какдый из которых через обратный клапан соединен с одним из испарителей, а испарители подключены к расширительным камерам цилиндра по одному на каждую камеру, Малые потери теплоты в испарителях, обьем кото-рых рассчитан для испарения в них теплоно-сителя, необходимого для совершения, только одного рабочего хода поршня, приводят к повышению КПД двигателя. 1 ил.Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано втепловых двигателях с внешним подводомтеплоты с замкнутым циклом. 5Известен двигатель с внешним подводомтеплоты, содержащий цилиндр, поршень, образующий в цилиндре надпоршневую расширительную камеру и кинематически связанныйс валом отбора мощности, нагреватель, испаритель, подключенные к входу надпоршревойрасширительной камеры,Недостатком известного двигателя является то, что он неработоспособен без парового котла, т.к. размещенный внутри 15цилиндра испаритель не имеет достаточнойплощади испарения, обеспечивающей паром двигатель для совершения рабочего хода. Наличие парового котла и ведущих кнему магистралей приводит к снижению 20КПД из-за больших потерь тепла в окружающее пространство.Целью изобретения является повышение КПД путем уменьшения тепловых потерь, 25Для этого двигатель дополнительно вы, полнен с второй подпоршевой расширительной камерой, вторыми нагревателем йиспарителем, двумя поршневыми дозирующими насосами, связанными с кулачком, 30имеющим асимметричный профиль и соединенным кинематически с валом отбора мощности, двумя обратными клапанами,конденсатором. Причем конденсатор связан с выходом иэ расширительных камер 35цилиндра и соединен с двумя поршневымидозирующими насосами, каждый из которых через обратный клапан соединен с одним из испарителей, а испарителиподключены к расширительным камерам 40цилиндра по одному на каждую камеру.На чертеже показан двигатель с внешним подводом теплоты.Двигатель содержит цилиндр 1 с глухими торцами 2, поршень 3. кинематически 45связанный при помощи штока 4 с валомотбора мощности (не показан) и образующий в цилиндре 1 подпоршневую 5 и надпоршневую 6 расширительные камеры,нагреватели 7, испарител и 8, конденсатор 9. 50Перед каждым испарителем 8 установленобратный клапан 10, через который каждыйиспаритель 8 соединен с одним из поршневых дозирующих насосов 11, Испарители 8подключены к расширительным камерам 5, 556 цилиндра 1 по одному на каждую камеру.Поршневые дозирующие насосы 11 приводятся в действие при помощи кулачка асимметричного профиля 12. соединенногокинематически с валом отбора мощности,Конденсатор 9 связан с выходом (показан стрелкой) из расширительных камер 5, 6 цилиндра 1 и соединен с дозирующими насосами 11.Двигатель с внешним подводом теплоты работает следующим образом,К испарителям 8 нагревателями 7 постоянно подводится тепловой поток. При движении поршня 3 в сторону подпоршневой расширительной камеры 5 в испаритель 8 поршневым дозирующим насосом 11 через обратный клапан 10 подается теплоноситель (вода, спирт, эфир), в количестве, которого достаточно для совершения только одного рабочего хода поршня. Необходимое опережение впрыска теплоносителя обеспечивается за счет соответствующего профиля кулачка 12, а образование достаточного количества пара длясовершения рабочего хода при заданных оборотах двигателя обеспечивается соответствующей площадью испарения при заданном количестве подводимой теплоты. В результате испарения теплоносителя по мере прохождения им испарителя 8 давление в подпоршневой расширительной камере 5 повышается, что приводит к перемещению поршня 3 в сторону надпоршневой расширительной камеры 6. Движение поршня 3 в этом направлении осуществляется до тех пор, пока в камере 5 не снизится давление после открытия поршнем 3 отверстия в цилиндре 1, соединяющего полости расширительных камер 5, 6 с полостью конденсатора 9, где теплоноситель конденсируется. Движение поршня 3 в противоположном направлении происходит аналогичным образом. Теплоноситель в поршневые дозирующие насосы 11 подается постоянно из конденсатора 9 (контуры А), а из насосов 1 в конденсатор 9 возвращается избыток теплоносителя.Малые потери теплоты в испарителях, обьем которых минимален, т.к. рассчитан для испарения в них теплоносителя, достаточно для совершения только одного рабочего хода поршня, приводят к повышению КПД двигателяНизкие тепловые потери, связанные с тем, что двигатель практически не имеет тепловых магистралей, т.к. испарители подключены непосредственно к расширительным камерам, также повышают КПД. Формула изобретенияДвигатель с внешним подводом теплоты, содержащий цилиндр, поршень, образующий в цилиндре надпоршневую расширительную камеру и кинематически связанный с валом отбора мощности, нагре1772388 Составитель П. ЩукаловТехред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Редактор Заказ 3826 Тираж .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 й Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ватель, испаритель, подключенные к входу надпорш невой расширительной камеры. о тличающи йс я тем,что, с цельюповышения КПД путем уменьшения тепловых потерь, двигатель дополнительно выполнен с второй подпоршневой расширительной камерой, вторыми нагревателем и испарителем, двумя поршневыми дозирующими насосами, связанными.с кулачком, имеющим асимметричный профиль и соединенным кинематически с валом отбора мощности, двумя обратными клапанами, конденсатором, причем конденсатор связан с выходом из расширительных камер цилиндра и соеди нен с двумя поршневыми дозирующими насосами, каждый из которых ч рез обратный клапан соединен с одним из испарителей, а испарители подключены к расширительным камерам цилиндра по одному на каждую ка меру.