Способ андреева работы двигателя внешнего сгорания

(ц 476369 Союз Советских Соиалистическнх Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 2.71 (21) 1721491/24-6 2) Заявлен 151) М Г 02 сг 1 с присоединением заявки3) Приоритетубликовано 05.07.75. Бюллетень25 Государственный комитет Совета Министров СССР(088.8) елам изооретени и открытий Дата опубликования описания 25.11.75(72) Авторы изобрете дреев и Л, Г, Андрее 71) Заявите АНДРЕЕВА РАБОТЪ ДВИГАТЕЛЯ ВНЕШНЕГ СГОРАНИЯ(54) СП Изобретение относится к двигателям внешнего сгорания. Известны способы работы этих двигателей, снабженных связанными с общим коленчатым валом спаренными цилиндрами, путем последовательного осуществления в ци линдрах нагрева рабочего тела и его охлаждения.Тепловой цикл известных двигателей недостаточно совершенен.Целью изобретения является повышение 10 к, п.д. раооты двигателя. Для этого после нагрева рабочего тела в первом из цилиндров его перепускают в другой цилиндр с последующим выпуском в ресивер, охлаждают и подают в первый цилиндр последовательно 15 из ресивера и другого цилиндра. Рабочие циклы в спаренных цилиндрах осуществляют со сдвигом на 180 относительно поворота коленчатого вала. 20На фиг. 1 представлена круговая диаграмма шеститактного цикла; на фиг. 2 схематически изображен двигатель, работающий по этому способу: а - поршень в верхней мертвой точке, когда происходит газообмен меж ду цилиндрами, б - момент выхлопа из нижнего цилиндра в ресивер, в - поршень в среднем положении, когда цилиндры разобщены; на фиг. 3 - диаграмма изменения давлений в цилиндрах в зависимости от угла ЗО поворота коленвала; на фиг. 4 - диаграмма крутящих моментов двухцилиндровых двигателей с оппозитным расположением цилиндров (сплошной линией - крутящий момент при работе по предлагаемому способу, а штрих-пунктирной - при работе по способу Стирлинга).Сущность описываемого способа заключается в том, что в двухцилиндровом двигателе внешнего нагрева в течение одного цикла дважды происходит газообмен между рабочимп цилиндрами и по очереди - рабочих цилиндров с ресивером, т. е. осуществлен ступенчатый наддув: сначала из ресивера, а затем из оппозитного цилиндра. В результате количество рабочего тела в рабочих цилиндрах периодически изменяется от максимума при рабочем ходе до минимума при вспомогательном.Этот способ реализуется в данном случае в виде шеститактного цикла. Как видно из диаграммы цикла (см. фиг. 1), в обоих рабочих цилиндрах двигателя протекают идентичные процессы, но сдвинутые по фазе на 180. Цикл состоит из следующих тактов:1 такт - рабочий ход (нагрев и расширение рабочего тела при повышении давления);11 такт - выхлоп в оппозитный цилиндр (некоторое количество рабочего тела вытесняется в другой цилиндр);15 35 40 45 111 такт - выхлоп в ресивер (еще некоторое количество рабочего тела вытесняется вресивер);1 Ч такт - вспомогательный ход (охлаждение оставшегося в цилиндре рабочего тела иуменьшение его объема с одновременным падением давления);Ч такт - наддув из ресивера (приток некоторого количества рабочего тела из ресивера);И такт - наддув из оппозитного цилиндра(приток еще некоторого количества рабочеготела из другого цилиндра).При положении поршней в верхней мертвойточке цилиндры сообщены и между ними происходит газообмен, т. е. перетекание частирабочего тела из нижнего цилиндра, где идеттакт выхлопа, в верхний, где происходит тактнаддува. Этот процесс протекает благодарятому, что в нижнем цилиндре почти все рабочее тело находится в горячей полости ГП,а в верхнем - в холодной ХП.В верхнем цилиндре 1 (см. фиг. 2 б) начинается рабочий ход, а в нижнем 2 - такт выхлопа в ресивер, где давление равно исходному. К концу такта в нижнем цилиндре и вресивере 3 устанавливается одинаковое давление и к началу подготовительного тактаохлаждения в нижнем цилиндре остается рабочего тела меньше, чем в верхнем,Далее процессы в цилиндрах происходятавтономно: в верхнем - рабочий ход, так какпри движении поршней вниз в верхнем цилиндре рабочее тело вытесняется в горячуюзону, т, е. расширяется, и в результате нагрева давление его возрастает. В нижнем цилиндре происходит вспомогательный ход, т. е.охлажденное рабочее тело вытесняется из горячей полости в холодную - объем уменьшается, а давление падает.Этот процесс хорошо виден на диаграмме(см. фиг, 3) текущих значений давления вцилиндрах.При достижении области нижней мертвойточки нижний цилиндр сначала сообщается сресивером, и так как к этому моменту давление в цилиндре стало меньше, чем в ресивере, начинается такт наддува рабочего телаиз ресивера. Затем цилиндр разобщается от 5 20 25 30ресивера, а цилиндры сообщаются вновь и начинается обратное перетекание рабочего тела из верхнего цилиндра в нижний, т. е. происходит выхлоп из верхнего цилиндра и наддув в нижний цилиндр и т. д.Индикаторное давление (см. фиг, 3) представляет собой разность давлений в цилиндрах, а его произведение на плечо кривошипа дает величину крутящего момента М,р, который в течение одного цикла не приобретает отрицательных значений и протекает, по сравнению с циклом Стирлинга, весьма благоприятно (см. график на фиг, 4).Из вышеизложенного следует, что способ работы двигателя внешнего нагрева с газо- обменом по шеститактному циклу дает возможность получить более высокий термодинамичеокий к,п.д. и более благоприятный характер индикаторной диаграммы, т. е. избавиться от отрицательных значений крутящего момента, так как отсутствуют затраты механической энергии на сжатие рабочего тела. Следовательно, можно снизить нагрузку на силовой механизм и получить двигатель с меньшим относительным весом и более простой по устройству по сравнению с двигателем, работающим по принципу Стирлинга, с регулировкой мощности, числа оборотов и направления вращения при помощи газораспределительного механизма. Предмет изобретения 1, Способ работы двигателя внешнего сгорания, снабженного связанными с общим коленчатым валом спаренными цилиндрами, путем последовательного осуществления в цилиндрах нагрева рабочего тела и его охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения к, п. д., после нагрева рабочего тела в первом из цилиндров его перепускают в другой цилиндр с последующим выпуском в ресивер, охлаждают рабочее тело и подают его в первый цилиндр последовательно из ресивера и другого цилиндра.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочие циклы в спаренных цилиндрах осуществляют со сдвигом на 180 относительно поворота коленчатого вала.476369 былоГ йнзАНФ 8 ьхлоп /.одоф О Найф оз нЯ"Ю дра Такты лан 7 е фосх50 Уакти онижн. цидцнд Рею оо л 7 гно г 7 а ооо ла - дооленое ополоспйх верхнего Олго - Доопеьое о полосгпях накнего блока - ,цооление 1 ресиоерег 5оставитель А. БелостоцкийТехред Л. Казачкова орректор А Галахова Тирагк 64омитета Совета Минтений и открытийушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Изд,928ударственного к по делам изобр осква, Ж, Р Подписитров СССР