Способ работы двигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 01 В 21/00 5 О ПАТЕНТ г Х АТЕЛЯ сдают рабочее у переменного м и совершают ении. Отсекают е тело. Выпуск тся к энергетике и именение, преиму ых установках раз ктически во всех йства.снижен ие расхода остижения постав- работы двигателя ле совершения раем его свободногд меру переменного бьем первой камеют полное расшивершение при этом ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГ(57) Сущность изобретения: итело от источника в камеробъема, Изменяют этот объеработу при постоянном давлподачу и выпускают рабоче Изобретение относи может найти широкое пр щественно в стационарн личной мощности, пра отраслях народного хозя Цель изобретения -топлива,Для реализации и д ленной цели в способе выпуск рабочего тела пос боты осуществляют пут перетекания в другую ка объема, большего, чем о ры, которой осуществля рение рабочего тела и со дополнительной работы.Кроме того, возможны следующие примеры использования рабочего тела; парообразное рабочее тело (ПРТ) и газообразное рабочее тело (ГРТ, находящиеся под рабочим давлением:- при использовании ПРТ выпуск его осуществляют в холодильник-приемник; Ы, 18349 Т 8 рабочего тела после совершения работы осуществляют путем его свободного перетекания в,другую камеру переменного объема, большего, чем объем первой камеры, В первой камере осуществляют такое расширение рабочего тела и соверйают при этом дополнительную работу. После чего осуществляют выпуск рабочего тела. В качестве рабочего тела используют пар от котла или парогенератора под рабочим давлением, Выпуск отработанного пара осуществляют в холодильник-конденсатор. 3 з.п. ф-лы, 6 ил, - при использовании ГРТ, например, воздуха, расширение его во второй камере переменного объема осуществляют до разреженного его состояния, а после совершения дополнительной, работы осуществляют сжатие ГРТ в камере большего объема до величины рабочего давления в ресивере, а при выпуске ГРТ осуществляют его охлаждение и возврат в ресивер, обеспечивая замкнутый и изолированный цикл движения ГРТ;,Ф- при расширении ГРТ производят под ачу Извне порции ГРТ, например, воздуха иэ 4 окружающей среды, в контур циркуляции, СО преимущественно в камеру большего переменного обьема,Указанная последовательность этапов работы двигателя при различных рабочих ф телах - ПРТ или ГРТ обеспечивает достижение указанной цели изобретения,На фиг.1 и 2 представлены диаграммы работы клапанов, в установке, реализующей предлагаемый способ, соответственно с приемником ПРТ и с применением ГРТ; на50 55 фиг.З и фиг,4 - диаграммы изменения дав ления и обьема камеры (надпоршневой полости - в данном примере реализации)соответственно меньшего и большего обьемов; на фиг.5 - пример установки для реализации способа с использованием ПРТ,поршневой вариант, на фиг.б - пример установки для реализации способа с использованием ГРТ, поршневой вариант.На приведенных примерах реализациина фиг,5 и фиг,б каждое из устройств содержит корпус 1 с перегородкой 2, разделяющей его на две камеры переменного объема- камеру 3 меньшего обьема И и камеру 4большего объема Ч 2, о каждой из которыхрасположены поршни 5 и 6. Различие рабочих объемов камер 3 и 4, является основополагающим для осуществления способа,Реализация этого условия в конструктивномварианте, на примере использования поршневой системы, может осуществляться следующими путями:а) при равенстве диаметроо поршней 5и б ход поршня б должен быть больше ходапоршня 5,б) при равенстве ходов поршней 5 и 6диаметр (площадь) поршня 6 должен бытьбольше диаметра (площади) поршня 5, -этот вариант нашел отражение на фиг.5 и б;в) смешанный вариант - в этом случаеосуществляется для каждого из поршней 5и 6 подбор параметров - хода поршня и егодиаметра.Поршни 5 и 6 соединены шатунами 7 сколенчатым валом 8, на котором установ-.лен маховик 9, Над поршнем 5 расположеныклапаны 10 и 11, а над поршнем 6 - клапан12, - для обоих вариантов использованиярабочего тела, как ПРТ, так и ГРТ. В варианте с ПРТ над поршнем б также расположенклапан 13, а в варианте с ГРТ - нормальнозакрытый клапан 14 для забора ГРТ(воздуха) из атмосферы и нормально закрытыйобратный клапан 15 выпуска ГРТ,Работа клапанов 10 - 13 обеспечиваетсяот вала 16 с кулачками 17 - 20, воздействующими на толкатели клапанов 10 - 13, подпружиненные пружинами 21. Вращение вала 16синхронизировано с вращением коленчатого вала 8 посредством кинематической передачи 22.Клапан 9 установлен на входе 23, клапаны 11 и 12 - в общем канале 24, а клапаны13 и 15 - на выходе 25, для обоих вариантовиспользования рабочего тела.При использовании ПРТ на выходе 25установлен холодильник-конденсатор 26, Вкачестве источника пара может быть использован, например, парогенератор иликотел на любом топливе(на чертеже не изо 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 бражены), имеющие необходимые органы управления, контроля и защиты, подключаемые ко входу 23,.При использовании газа как рабочего тела о качестве источника может быть применен, например, ресивер 27, полость которого соединена одним из трубопроводоо 28 (отбора ГРТ) со входом 23, а другим трубопроводом 29 (возврата ГРТ), на котором установлен холодильник 30, - с выходом 25.Объем Чр ресивера 27 должен быть значительно больше объема ЧЗ рабочей камеры 3, для стабильности работы, В ресивере 27 для обеспечения начальноГо рабочего режима, его "зарядки", предусмотрен зарядный штуцер 31 с обратным клапаном и контролирующим в его рабочем объеме давление манометром 32. На ресивере 27 также установлен клапан 33 сброса избыточного давления.Способы работы двигателей с использованием ПРТ и ГРТ осуществляются следующим образом,Работа начинается с принудительного пуска систем, реализующих способ, что выполняется либо с помощью привода-двигателя, либо электростартером,Независимо от используемого рабочего тела последнее подают в камеру 3, что возможно при открытом к этому моменту клапане 10; клапан 11 должен быть закрыт. Поршень 5 в обоих случаях начинает сме- щаться от его верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ), в результате происходит поворот коленчатого вала 8 на 180 градусов, т.е. совершается работа,За время движения поршня 5 от ВМТ к НМТ поршень 6 перемещается от НМТ к ВМТ, воздействуя, на обьем, например, ГРТ от предыдущего цикла, в результате этого, происходит сначала его сжатие.После достижения поршнем 5 НТМ (клапан 10 закрывается, сразу после подачи необходимой порции ПРТ или ГРТ и происходит отсечка подачи рабочего тела - ГРТ или ПРТ), поршень б подходит к его ВМГ,После прохождения НМТ поршень 5 начинает перемещение вверх, к ВМТ, Клапаны 11 и 12 начинают открываться и происходит свободное перетекание рабочего тела, поскольку на все время перемещения поршня 5 идет перемещение поршня б, объем полости под которым больше чем объем полости переменного объема под поршнем 5,Итак, в результате открытия клапанов 11 и 12 и движения поршней 5 (для обоих вариантов) к их ВМТ, происходи; переход РТ в полости 4 и при этом воздействие на поршни б. при движении которых, начинаяот ВМТ к НМТ, совершается дополнительная работа, При этом в случае использования ПРТ происходит его полное расширение, а в случае использования ГРТ происходит расширение до разреженного состояния.При приближении поршня 6 к его НМТ, создается разряжение, срабатывает клапан 14, происходит поступление порции ГРТ - воздуха для компенсации возможных потерь давления в системе.При движении поршня 6 от НМТ к ВМТ происходит (в случае ПРТ) его выход в холодильник - конденсатор 26 через открытый клапан 13, а в случае с ГРТ - сжатие до величины, равной величине рабочего давления в ресивере 27 и при этом открывается клапан 15 и ГРТ поступает в холодильник 30, а из него - в ресивер 27, т.е, происходит возврат ГРТ в ресивер 27 - цикл движения ГРТ завершился,Технико-экономический эффект от использования состоит в экономии расхода топлива, упрощении обслуживания.Формула изобретения 1. Способ работы двигателя, заключающийся в подаче рабочего тела от источника в камеру переменного объема, изменении этогообъема и совершении работы при постоянном давлении, отсечке подачи и выпуске рабочего тела, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода топлива, вы- пуск рабочего тела после совершения работы осуществляют путем его свободного перетекания в другую камеру переменного,.объема, большего, чем обьем первой камеры, в которой осуществляют полное расширение рабочего тела и совершают при этом 5 дополнительную работу, после чего осуществляют выпуск рабочего тела.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве рабочего тела используФют пар от котла или парогенератора под 10 рабочим давлением, а выпуск отработанного пара осуществляют в холодильник-конденсатор.3, Способ по п 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что используют газообразное рабочее 15 тело, например воздух, от источника постоянного давления - ресивера, причем расширение газообразного рабочего тела вкамере большего обьема осуществляют доего разреженного состояния, а после совер шения дополнительной работы осуществляют сжатие газообразного рабочего тела вкамере большего объема до величины давления в ресивере, а при выпуске газообразного рабочего тела осуществляют его 25 охлаждение и возврат в ресивер, обеспечивая замкнутый цикл движения газообразного рабочего тела.4, Способ поп 3, отличающийсятем, что при расширении газообразного ра бочего тела осуществляют подачу извнепорции газообразного рабочего тела, например воздуха из окружающей среды, вконтур циркуляции, преимущественно в камеру большего объема.1834978 Составитель А. ГудТехред М.Моргентал ректор С, Лисин Редак акаэ 2709 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Т СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10