Двигательная установка транспортного средства

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 178312 163 Б Н 1 Р 01 К 0 Е ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТ ТОРСКОМУ О 9 САЭ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(57) Использование: экологически чистыйгородской. карьерный и аахтный транспорт. Сущность изобретения: двигательная содержит емкость с рабочим тетельный. насос 2,;еплообменник ативный подогреватель 4, паротель 5 с насосом 8, тепловой аккуобьемный двигатель 10. Жидкий мкости 1 с помощью питатег ьно подается в теплообменник Э, екуперативный подогреватель 4, ширения в двигателе 10 отрабсздух выбрасывается в атмосферу, ьный эффект; уменьшение веса, 4 ил,установка лом 1, пита Зрекупер перегрева мулятор 9, воздух из е го насоса затем в р После рас танный во Положител 3 з.п,ф-лыИзобретение относится к транспорту и может быть использовано при создании экологически чистого городского транспортного средства, а также транспортного .средства для работ во взрывоопасных условиях при шахтных выработках и для работ в карьерах при открытой добыче ископаемых в условиях сильного загрязнения воздуха или в условиях радиоактивного заражения местности.Известна двигательная установка транспортного средства, содержащая емкость с рабочим телом (сжатым воздухом), и объемный двигатель с цилиндром высокого давления, теплообменником, и цилиндром низкого давления, При работе сжатый воздух сначала расширяется в цилиндре высокого давления, потом нагревается в теплообменнике за счет теплообмена с окружающим воздухом:,затем снова расширяется в цилиндре низкого давления.Недостатком данной установки является ее низкая экономичность из-эа большого веса емкости со сжатым воздухом, Это вызвано низкой плотностью запасаемой энергии и пневматических аккумуляторахНаиболее близкой к предлагаемой является установка транспортного средства паровой двигатель автомобиля), содержащая теплообменник, последовательно соединенные в тракте рабочего тела емкость рабочего тела, питательный насос, пароперегреватель и объемный двигатель,причем пароперегревэтель сообщен трубопроводами нагревающей среды с тепловым аккумулятором. В этой установке нагретая вода подается питательным насосом в пэроперегреватель, где ойа испаряется, а полученный пар перегревается и подается в обьемный двйгатель.Недостатком данной двигательной установки является большой вес рабочего тела и теплового аккумулятора. что вызвано малой энергоемкостью нагретойводы и большим значением ее теплоты испарения,Целью изобретения является уменьшение веса установки путем уменьшения веса рабочего тела и теплового аккумулятора. Указанная цель достигается тем, что устайовка снабжена рекуперэтивным подогрева гелем, установленным между теплообменником и соединенным с выходом питатель ого насоса. и пароперегревателем, йри этом отверстие подвода подогревающей среды подогревателя сообщено с выпуском обьемного двигателя. а в качестве рабочего тела используется жидкий воздух или другой сжиженный газ, например жидкий азот).Кроме того, установка снабжена тепловым двигателем, включэющйм нагреватель и холодильник, входное и выходное отверстия холодильника подключены в 5 тракт рабочего тела между насосом и теплообменником, а нагреватель теплового двигателя выполнен в виде теплообменника с внешней средой.Кроме того, объемный двигатель уста новки снабжен подогревателем, сообщенным посредством трубопооводов подвода и отвода нагревающей среды с тепловым аккумулятором.Кроме того, установка снабжена емко стью для сбора отработанной нагревающейсреды теплового аккумулятора, сообщенной с выходным отверстием теплообменникэ пароперегревателя по нагревающей среде,На фиг, 1 - 4 прйведены схемы вариан тов конструкции предлагаемой установки,Двигательная установка транспортногосредства содержит емкость с рабочим телом 1, питательный насос 2, теплообменник 3, рекуперативный подогреватель 4, пэропе регреватель 5 с трубопроводами подвода би отвода 7 нэгревающей среды и насосом 8, тепловой аккумулятор 9 и объемнъй двйгатель 10. 30 Кроме того, установка может содержать тепловой двигатель 11 с холодильником 12 и нагревателем .13. а также подогреватель 14 объемного двигателя 11, с трубопроводами подвода 15 и отвода 16 нагревающей среды и насосом 17; э также емкость 18 для 35 сбора отработанной нагревающей среды.:теплового аккумулятора,Двигательная установка работает следующим образом При движении транспортного средства 40 жидкий воздух или другой сжиженный газ)из емкости 1 с помощью питательного насоса 2 подается в теплообменник 3. Здесь он испаряется и нагревается до темперэту ры,близкой к температуре окружающей среды,зэ счет теплообмейа с встречным воздухом. После теплообменника 3 воздух поступает в рекуперэтивный подогреватель 4: где он нагревается за счет теплообмена с обратным потоком отработанного газа. а за 50 тем воздух поступает в пэроперегреватег,5, где прайзаодйтся его подогрев до рабочей температуры за счет теплообмена с нэ гревающей средой (термостойкое масло лоаого аккумулятора 9 по трубопроводам подводаб и отвода 7 с помощью насоса 8. После.этого нагретый воздух расциряется в объемном двигателе 10 и выполняет работу. Отработанный воздух подается на рекупе 55 жидкий металл.и т.д.), поступающей из теп-ративный подогреватель 4, а затем выбрасывается о атмосферу,Если установка содержит тепловой двигатель 11, то жидкий ооздух подается на вход холодильника 12, где он испаряется и нагревается (до температуры, значительно меньшей температуры окрукаощей среды) за счет тепла, поступающего при" работе теплового двигателя 11, При этом нагреватель 13 обдуоэется встречным воздухом и 10 воспринимает часть его тепла. Таким образом, в данном слуцае тепловой двигатель 11 осуществляет процесс теплопередаи с выполнением механической работы, Так.как дополнительная работа получена без затрат 15 тепловой энергии аккумулятора 9, то это пбэволяет повысить экономичность установки за счет уменьшения веса теплового аккумулятора 9, Если установка при этом снабжена по 20 догреоателем 14 объемногодвигателя 10, то нагревающая средэ.из теплового аккумулятора 9 подается в подогреватель 14 по трубопроводам подвода 15 и отвода 16 с помощью насоса 17. В данном случае при 25 расширении сжатого ооздуха о объемном двигателе 10 создаются условия, близкие к изотермическим, при которых произведен- ная работа больше зэ счет тепла, подведенного от теплового аккумулятора 9. Таким образом, в данном случае дополнительная работа получена за счет более эффективного преобразования тепла о работу при изотермических условиях, Более эффективная 30 работа объемного двигателя 10 позволяет уменьшить вес установки,Если установка при этом содержит емкость для сбора нагреоающей среды 18, то нагревающая среда с помощью насоса 8 35 подается о теплообменник пароперегрева теля 5 и на выходе не возвращается в аккумулятор 9, а сливается по трубопроводу отвода 7 о емкость 18. Так как рабочее тело (воздух) в процессе нагревания в пароперегревэтеле 5 находится в одном агрегат ном состоянии, то это позволяет производить охлаждение нэгревэющей среды, поступающей из теплового аккумулятора 9, до более низких температур, повышая при этом эффективность использования тепла, накопленного о аккумуляторе 9. Несмотря на то, что в этом случае необходима дополнительная емкость 18. уменьшение веса достигается за счет значительного 50 уменьшения веса теплового аккумулятора 9. 55Особенностью конструкции двигательной установки является возможность использовать з качестве рабочего тела жидкий воздух(или другие сжиженные газы, например жидкий азот), В связи с тем, что теплОта испарения криогенных жидкостейзначительно меньше теплоты испарениядругих рабочих тел, например воды, э такжезэ счет использования для испарения рабочего тела теплоты. подводимой из внешнейсреды, а не от аккумулятора, в этом случаепоявляется возможность для значительногоуменьшения веса теплового аккумулятора.Кроме этого, разомкнутость рэбоцегоцикла установки позволяет создать изотермические условия расширения рабочего тела о объемном двигателе из-за отсутствияконде.гсатора.Дополнительным достоинством конструкции является возможность созданиякомфортных условий в салоне транспортного средства при поездке в условиях сильноизапыленности, загазованности атмосферы,при низкой или высокой температуре, а также при радиоактивномзаражении местности, Это достигается за счет воода в салончиСтого отработанного воздуха и создания внем небольшого избытоцного давления.Формула изобретения1. Двигательная установка транспортного средства, содержащая теплообменник.последовательно соединеннье между собой в тракте рабочего тела емкость с рабочим телом, питэоЩий насос, пароперегреватель и объемный двигатель, причемпэроперегревэтель сообщен трубопроводами подвода и отвода нагревающей среды степловым аккумулятором,о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью уменьшения веса установки путем уменьшения веса рабочего телаи теплового аккумулятора, установка снабжена рекуперативным подогревателем, установленным между теплообменником,соединенным с выходом питающего насоса,и пароперегреоэтелем, при этом отверстиеподвода подогревающей среды подогревателя сообщено с выпуском объемного двигателя. а о качестве рабочего телаиспользуетса жидкий воздух,2, Установка по и. 1, о т л и ч а ю ща яс я тем, что она снабжена тепловым двигателем, включающим нагреватель и холодильник, входное и въходное отверстияхолодильника подключены в тракт рабочеготела между насосом и теплообменником, энагреватель теплового двигателя выполненв виде теплообменника.с внешней средой,3. Установка по пп, 1 и 2, о т л и ч э ю -.щ а я с я тем, что объемный двигатель снабжен подогревателем, сообщенным посредством трубопрооодов подвода и отводанагревающей.среды с тепловым аккумулятором.4, Установка по пп, 1-3, о т л и ч а ощ а я с я тем, что она снабжена емкогтьюдля сбора отработанной нагревающей среды теплового аккумулятора сообщенной с выходным отверстием теплообменника плроперегревателя по нагревающей среде.1783127 Составитель В.ВоровскийТехред М,Моргентал Корректо Гереши колова а Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 4497 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5