Роторный двигатель с внешним подводом теплоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 2 С 1 жен ви эа ых колес, о к камерерадиатору 21/Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение позволяет обеспечить воэможность повышения экономичности двигателя путем изменения относительного положения полостей расширения и сжатия на различных режимего работы, Для этого двигатель сна вращающейся обоймой ровочным винтом 23, при сжатия размещены между ром 2 и обоймой 22 а р нт 23 установлен в ст н своей резьбой с обо зуя с ней винтовую пару нагревателя и трубки 15 размещены соответственн 6 и 17 поверхностях пер22 и регулиек полости 18 торым ротогулировочный торе 4 и свяймой 22, обраТрубки 7 охладителя на торцовых ого и второвиде радиго роторов и выполненыальных каналов центробеодно из которых подключсгорания 5, а другоесистемы охлаждения. 2 илИзобретение отнооится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано дляпривода транспортных средств как хо 5подипьная машина ипи как тепловойнасос,Цепь изобретения - повышение экономичности двигателя путем обеспечения относительного положения полостей 1 Осжатия и расширения.Ня фиг. 1 приведена компоновочнаясхема роторного двигателя с внешнимподводом теплоты; на фиг. 2 - схема,поясняющая принцип регулирования мощ15ности двигателя.,1 вигатель содержит первый горячийпластинчятый ротор 1, второй холодный ппастинчатый ротор 2, связанныеединым валом 3, статор 4, камеру 5сгорания, в которой вращается торцовая поверхность 6 горячего роторас трубками 7 нагревателя рабочего тела, выполненными в виде центробежногоколеса с радиальными каналами, форсунку 8, расположенную в центре камеры 5 сгорания, подогреватель 9 входящего в камеру 5 сгорания воздуха,канал 10 для отвода продуктов сгорания, стартовый нагнетатель 11, полости 12, образованные пластинами 13горячего ротора 1, регенеряторы 14,трубки 15 охпядителя 16, расположенные в торцовой поверхности 17 второгоротора 2 и выполненные в виде центробежного колеся с радиальными каналами полости 18, образованными пластинами холодного ротора, камеру 19 холодильника, насос 20 циркуляции охлаждающей жидкости, радиатор 21,обойму 22, рязворачиваемую с помощью40винтовой ияры, образованной внешнимзацеплением обоймы 22 с регупировочным винтом 23, уплотнения 24 и 25,расположенные н внешних сторонах горячего и холодного роторов, и керами 45ческую обойму 26 регенераторов, жестко связанную с валом 3 и размешеннуюв замкнутой картерой полости 27,Роторный двигтель работает следующим образом, 50 При запуске холодного двигателя включается иягнегтель 11, подающий воздух в окочофорсуиочное пространство. К форсуике 8 подводится жидкое ипи газообразное топливо, которое воспламеняется с мощью любого из известных ",пьых :геройств. Продукты сгорания топлива обтекают трубки 7 нагрева рабочего тела и проходят вдоль поверхности подогревателя 9 воздуха, входящего в камеру сгорания. Рабочее тело в полостях 12 нагревается, ири этом его давление возрастает. Если обойма 22 повернута так, что в тех частях, где ири вращении ротора 1 происходит расширение полостей 12, а изменение объемов полостей 18 происходит с некоторым запаздыванием относительно изменения полостей 12, то давление рабочего тела в диапазоне углов расширения полостей 12 будет больше давления в диапазоне углов сжатия рабочего тела. Образующийся момент вызывает вращение выходного вала 3. Однако и при вращении вяла и соответственно холодного и горячего роторов 1 и 2 существует неравновесное распределение рабочего тела по полостям 12 и 18 и выходной вап двигателя вращается со скоростью, определяемой его нагрузкой и интенсивностью подвода и отвода теплоты.На фиг, 2 пунктиром показано положение статорной поверхности холодного ротора. Фактический угол поворота обоймы 22 равен углу е, однако с учетом того, что за один оборот выходного вала 3 происходит двукратное расширение и сжатие рабочего тела в полостях, фактически фазовый сдвиг изменения горячих и холодных объемов составляет угол 2 о 1, Если 2 о 1=90, то до.тигается максимальная иоложительная мощность двигателя.Плавное регулирование мощности двигателя позволяет оптмиэироватьрежим его работы в соответствии сепьефом трассы ипи при движении в городе с частыми торможениями и разгонами и, как следствие, повысить экономичность двигателя,Поскольку горячий и холодный роторы 1 и 2 вместе с выдвижными пластинами являются совершенно симметричными относительно ос нрщения, двигатель полностью уравновешен, Балансировка двигателя не нрушяется при его регулировании. При раскрутке пвгтея торцовые поверхности роторов, ихяше и камеру сгорания и холоппьик, образуют центробежные нсогысиомогательные стартовыегрп, могтПластины 13 горячего и холодного роторов выполнены сдвоенными, что позволяет улучшить уплотнение полостей а также позволяет осуществить разгрузку статорной поверхности от давления пластин, обусловленного статическим давлением рабочего тела, действующим на тыльную торцовую поверхность пластин.Внутренняя картерная полость 27 двигателя, где вращаются регенераторы 14, заполнена рабочим телом под средним давлением, что позволяет исключить уплотнения с внутренних торцовых поверхностей роторов. 10 20 Для ме хан иче ской фик сации ре генераторов используется керамическая обойма 2 б, жестко связанная с валом 3. Керамика сравнительно плохо проводит тепло, чем исключаются тепловые потери за счет теплообмена между соседними регенераторами, Уменьшение потерь за счет теплообмена между горячим и холодным роторами достигаетсяза счет введения теплового сопротивления на учасзке вала, соединяющемгорячий и холодный роторы,30 5 15378 быть отключены, а насос 20 может работать как привод электрогенератора.Внутреннее статическое давление рабочего тела через упорные подшип 5 ники воспринимается валом 3. формулаизобретенияРоторный двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий статор, первый пластинчатый ротор, образующий с корпусом статора полости расширения, второй пластинчатый ротор, образующий с корпусом статора полости сжатия, ось, жестко связывающую роторы, нагреватели, снабженные камерой сгорания и подключенные каждый к одной иэ полостей расширения, врашающиеся охладители, подключенные каждыи к одной иэ полостей сжатия исоединенные с насосом циркуляции охлаждающей жидкости и радиатором, и регенераторы, выполненные во вращающемся блоке в количестве, соответствующем числу полостей сжатия, и подключенные каждый одним концом к нагревателю, а другим - к охладителю, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности путем регулирования относительного положения полостей сжатия и расширения, двигатель снабжен вращающейся обоймой и регулировочным винтом, причем полости сжатия размещены между вторым ротором и обоймой, а регулировочный винт установлен в статоре и связан своей резьбой с обоймой, образуя с ней винтовую пару, нагреватели и охладители размещены на торцовых поверхностях первого и второго роторов и выполнены в виде центробежных колес с радиальными каналами.1537864 составитель И,ДикоповРедактор Е,Папи Техред Л.Олийнык Корректор авцов н м при ГКНТ СССР атент", г. Ужг ул. Гагарина,каз 154 Тираж 432 ПодпБ 1 ИПИ Государственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, Раушская иэводственно-и лательский комби и открыт 6 д, 4