PL190029B1 - Układ chłodzenia trzonu tłoka silnika cieplnego wodzikowego, zwłaszcza silnika Stirlinga - Google Patents

Abstract

Układ chłodzenia trzonu tłoka silnika cieplnego wodzikowego, zwłaszcza silnika Sterlinga, znamienny tym, że składa się ze zbiorników (10) i (12) cieczy chłodzącej usytuowanych na płaszczu wodzika (5), z których zbiornik pierwszy (10) połączony jest kanałem doprowadzającym ciecz chłodzącą (9) z przelotową rurką (8) umieszczoną wewnątrz komory (7) wydrążonej w trzonie tłoka (1), przy czym komora (7) połączona jest kanałem odprowadzającym ciecz chłodzącą (11) z drugim zbiornikiem (12), usytuowanym na płaszczu wodzika, przy czym pierwszy zbiornik (10) posiada cykliczne połączenie z kanałem wlotowym (13) cieczy chłodzącej usytuowanym w ściance prowadnicy cylindrycznej (6), połączonym z zewnętrznym źródłem zasilania, zaś drugi zbiornik (12) połączony jest z kanałem wylotowym (14) cieczy chłodzącej, wykonanym w ściance prowadnicy (6).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ chłodzenia trzonu tłoka silnika cieplnego wodzikowego, zwłaszcza silnika Stirlinga.

W czasie pracy silnika, efektem współpracy pierścieni uszczelniających trzon tłoka jest ciepło tarcia wywiązujące się na powierzchniach współpracujących, podwyższające ich chwilową temperaturę, co wpływa niekorzystnie na trwałość pierścieni i jakość pracy w dławnicy trzonu. Strumień wywiązującego się ciepła tarcia jest odprowadzany przez zastosowanie wymuszonego chłodzenia korpusu clławnicy. W publikacji pt: „Silniki Sterlinga” Stefana Żmudzkiego WNT 1993r na str. 120-122 przedstawiona jest dławnica, której korpus ma podwójne ścianki, a przestrzeń między nimi jest wypełniona płynem chłodzącym, którym jest olej silnikowy. Wewnętrzne przegrody umożliwiają ukierunkowanie przepływu płynu w korpusie tak, aby chłodzeniem objęta była cała wysokość dławnicy. Po schłodzeniu stosu pierścieniowego olej wypływający dyszą jest natryskiwany na trzon tłoka, odbierając tą drogą pozostałą część ciepła tarcia, a następnie spływa swobodnie do miski olejowej. Utworzona na trzonie cienka powłoka oleju wymaga intensywnego zgarniania, co realizuje się za pomocą trójsegmentowych żeliwnych pierścieni zgarniających. Rozwiązanie to jednak nie zapewnia w sposób dostateczny szybkiego odprowadzenia wywiązującego się ciepła w obrębie pierścieni dławnicy trzonu, pogarszając jakość działania uszczelniającego. Znany wodzik silnika tłokowego Stirlinga, opisany w publikacji pt.: „Silniki Sterlinga” Stefana Żmudzkiego WNT 1993r na str. 127 ma parę cylindrycznych sanek osadzonych na korpusie, korpus ze stożkowym wspornikiem do zamocowania trzonu tłoka oraz dwie piasty dla sworznia połączenia przegubowego z głową korbowodu.

Układ chłodzenia trzonu tłoka według wynalazku składa się ze zbiorników cieczy chłodzącej usytuowanych na płaszczu wodzika, z których zbiornik pierwszy połączony jest kanałem doprowadzającym ciecz chłodzącą z przelotową rurką umieszczoną wewnątrz komory wydrążonej w trzonie tłoka, przy czym komora połączona jest kanałem odprowadzającym ciecz chłodzącą z drugim zbiornikiem, usytuowanym na płaszczu wodzika, przy czym pierwszy zbiornik posiada cykliczne połączenie z kanałem wlotowym cieczy chłodzącej usytuowanym w ściance prowadnicy cylindrycznej wodzika, połączonym z zewnętrznym źródłem zasilania, zaś drugi zbiornik połączony jest z kanałem wylotowym cieczy chłodzącej, usytuowanym w ściance prowadnicy cylindrycznej wodzika.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia trzon tłoka z dławicą i z wodzikiem, w przekroju wzdłuż osi trzonu, fig. 2 - trzon

190 029 tłoka w przekroju poprzecznym w płaszczyźnie A-A na fig. 1, fig. 3 - w powiększeniu fragment rurki zainstalowanej w komorze trzonu, w przekroju wzdłuż osi.

Przykład I

Układ chłodzenia składa się ze zbiorników cieczy chłodzącej, pierwszego zbiornika 10 i drugiego zbiornika 12, usytuowanych na płaszczu wodzika 5, z których zbiornik pierwszy połączony jest kanałem doprowadzającym 9, usytuowanym w denku wodzika, z przelotową rurką 8 umieszczoną wewnątrz komory 7 trzonu tłoka 1. Komora 7 trzonu połączona jest kanałem odprowadzającym 11, usytuowanym w denku wodzika, z drugim zbiornikiem 12. Pierwszy zbiornik 10 posiada cyklicznie połączenie, korzystnie w górnym położeniu tłoka (GMP), z otworem wlotowym 13 wykonanym w ściance prowadnicy cylindrycznej 6, połączonym z zewnętrznym źródłem zasilania w olej chłodzący. Drugi zbiornik połączony jest z otworem wylotowym 14 oleju chłodzącego usytuowanym w ściance dolnej części prowadnicy cylindrycznej 6, przez który to otwór olej chłodzący odprowadzany jest na zewnątrz. Doprowadzony pod ciśnieniem, przez kanał wlotowy 13 olej chłodzący podawany jest do zbiornika 10, skąd kanałem doprowadzającym 9 podawany jest do rurki 8. Olej wydobywa się przez górny otwór rurki i przechodzi do komory 7, skąd kanałem odprowadzającym 11, przedostaje się do zbiornika 12, a stamtąd przez kanał wylotowy 14 odprowadzany jest na zewnątrz, skąd po schłodzeniu podawany jest do układu. Krążący w układzie olej odbiera i odprowadza na zewnątrz ciepło wytworzone w czasie pracy dławnicy i układu trzonu tłoka i wodzika.

190 029

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ chłodzenia trzonu tłoka silnika cieplnego wodzikowego, zwłaszcza silnika Sterlinga, znamienny tym, że składa się ze zbiorników (10) i (12) cieczy chłodzącej usytuowanych na płaszczu wodzika (5), z których zbiornik pierwszy (10) połączony jest kanałem doprowadzającym ciecz chłodzącą (9) z przelotową rurką (8) umieszczoną wewnątrz komory (7) wydrążonej w trzonie tłoka (1), przy czym komora (7) połączona jest kanałem odprowadzającym ciecz chłodzącą (11) z drugim zbiornikiem (12), usytuowanym na płaszczu wodzika, przy czym pierwszy zbiornik (10) posiada cykliczne połączenie z kanałem wlotowym (13) cieczy chłodzącej usytuowanym w ściance prowadnicy cylindrycznej (6), połączonym z zewnętrznym źródłem zasilania, zaś drugi zbiornik (12) połączony jest z kanałem wylotowym (14) cieczy chłodzącej, wykonanym w ściance prowadnicy (6).