Способ преобразования теплоты в механическую работу и тепловой двигатель для его осуществления

)5 Р 02 В 3 О ВРЕТЕ К П йн М,А. Огонь в РЕОБ ЧЕСКУ ГАТЕ ОВАНИЯ ТЕПЛО- РАБОТУ И ТЕПЛОДЛЯ ЕГО ние относныхсредсатрудненнтов теполее высоаиболее ится в Це ие пе овог кую т нтен к двигателям ью изобретеедачи теплодвигателя, емпературу, к ивным мехаГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ТЫ В МЕХАН ВОЙ ДВ ОСУЩЕСТВЛ (57) Изобрете для транспорт ния является ты из эдеме имеющих наи элементам с ническим движением, Способ преобразования теплоты в механическую работу включает сжатие машиной сжатия рабочее тело передают в автономный нагреватель, где его нагревают и расширяют и передают увеличение обьема нагретого в автономном нагревателе рабочего тела машине расширения посредством ненагретого в нагревателе рабочегц тела, находящегося между нагревателем и машиной расширения, а затем нагретое рабочее тело из нагревателя передают холодильнику. Тепловой двигатель для осуществления данного способа содержит машину сжатия, машину расширения в виде рабочего цилиндра 5 с поршнем 6, автономный нагреватель 8 и холодильник. 2 ил,Изобретение используется в тепловыхдвигателях, которые могут найти применение в различных областях техники, в частности, в качестве двигателей длятранспортных средств, 5Целью изобретения является затруднение передачи теплоты из элементов теплового двигателя, имеющих наиболеевысокую температуру, к элементам с наиболее интенсивным механическим движени- "0ем, обеспечение работы трущихся частейдвигателя при пониженных относительнонагревателя температурах и повышенияКПД путем йовышения температуры в нагревателе за счет изменения способа преобразования теплоты в механическую работу,добиться отделения наиболее термическинапряженных элементов двигателя от элементов с наиболее интенсивным механическим движением. Это даст возможность 20наиболее благоприятные условия работытрущихся деталей двигателя, т,к, на них невоздействуют высокие температуры,На фиг. 1 представлен вариант двигателя для осуществления способа; нэ фиг. 2 - 25график, отражающий цикл двигателя.В качестве машины сжатия примененпоршневой компрессор, содержащий цилиндр 1, поршень 2, всасывающий 3 и нагнетающий 4 клапаны, В качестве машины 30расширения использован рабочий цилиндр5 с поршнем 6. Между рабочим цилиндроми камерой сгорания расположен теплообменник 7, целью которого является регенерация теплоты газов, покидающих камеру 35сгорания и который совместно с атмосферой является холодильником двигателя. Наг евателем служит камера сгорания 8, вкоторую через форсунку 9 подается топливо.от насоса 10. График, отображающий цикл 40двигателя. представлен на фиг. 2. По осиабсцисс - объем (Ч) по оси ординат - давление (Р). Внизу графика показана машинарасширения, состоящая из цилиндра с поршнем. 45В компрессор 1 (фиг. 1), ход поршнякоторого опережает ход рабочего поршня 6на 90, через всасывающий клапан 3 поступает рабочее тело (воздух), где сжимается ичерез клапан 4 направляется к рабочему 50цилиндру,поршень которого совершает обратный ход (на фиг. 2 движется влево и находится в точке 3 графика). Во времядальнейшего движения поршня 6 к ВМТ воздух подается в теплообменник 7, где нагревается отходящими газами. имеющими высокую температуру, а затем поступает в камеру сгорания 8, куда через форсунку 9 подается топливо. Со второй половины обратного хода рабочего поршня клапан 11 закрывается, происходит нагревание и вследствие этого повышение давления рабочего тела в камере сгорания, теплообменнике и рабочем цилиндре (кривая между точками 3-1 графика), После перехода поршня 6 через ВМТ происходит рабочий ход (кривая 1 - 2 графика). Расширение рабочего тела изотермическое, т,к. происходит при постоянной температуре. Подводимая в это время к рабочему телу теплота расходуется на выделение механической работы.В НМТ рабочего поршня клапан 11 открывается, рабочее тело уходит из камеры сгорания в теплообменник, где отдает свое тепло холодному рабочему телу, При этом давление рабочего тела в камере сгорания, теплообменнике и рабочем .цилиндре падает (кривая 2-3 графика). При подходе рабочего поршня к точке 3 (фиг, 2) компрессор сжимает следующую порцию воздуха, клапан 11 закрывается, температура и давление рабочего тела начинают повышаться и цикл по-вторяется. Формула изобретения 1. Способ преобразования теплоты в механическую работу, заключающийся в том, что рабочее тело сжимают, нагревают и расширяют, производя при этом механическую работу, отл ич а ю щи й с я тем, что, с целью затруднения передачи теплоты из элементов теплового двигателя, имеющих наиболее высомую температуру, к элементам с наиболее интенсивным механическим движением, сжатое машиной сжатия рабочее тело передают в автономный нагреватель, где его нагревают и расширяют и передают увеличение обьема, нагретого в автономном нагревателе рабочего тела машине расширения посредством не нагретого в нагревателе рабочего тела, находящегося между нагревателем и машиной расширения, а затем нагретое рабочее тело из нагревателя передают холодильнику.2, Тепловой двигатель, для преобразования теплоты в механическую работу,содержащий машину сжатия, машину расширения, нагреватель и холодильник, о т л и ч а ющ и й с я тем. что, с целью обеспечения работы трущихся частей двигателя при пониженных относительно нагревателя температурах и повышения к.п.д. путем повышения температуры в нагревателе, нагреватель выполнен конструктивно автономным, не совмещеннь 1 м с машиной сжатия и мэшийой расширения, и расположен по ходу движения рабочего тела за машиной сжатия и машиной расширения, причем между нагревателем и машиной расширения размещена емкость с не нагретым в нагревателе рабочим телом,1804569 Реда кто ктор А.Мотыль Государс Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1075 ВНИИСоставитель Ю.Тито Тех ред М.Моргентал 1Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5