PT104273A

PT104273A - EXTERNAL COMBUSTION ENGINE FOR CONVERTING THERMAL ENERGY IN MECHANICAL AND ELECTRICAL ENERGY AND COGENERATION

Info

Publication number: PT104273A
Application number: PT10427308A
Authority: PT
Inventors: Rogerio Aguiar Monteiro
Original assignee: Rogerio Aguiar Monteiro
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-02

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UM MOTOR DE COMBUSTÃO EXTERNA, STIRLING, TIPO ALFA. O MOTOR É CONSTITUÍDO POR DOIS CILINDROS (2) (12), DISPOSTOS EM LINHA OPOSTOS UM AO OUTRO E POR DOIS PISTÕES QUE ESTÃO INTERLIGADOS MECANICAMENTE ENTRE SI ATRAVÉS DE DOIS SISTEMAS MECÂNICOS DIFERENTES E QUE CONSTITUI A PRINCIPAL INOVAÇÃO, ISTO É, O MOVIMENTO LINEAR ALTERNATIVO DO PISTÃO QUENTE (3) É TRANSFORMADO EM MOVIMENTO ROTATIVO POR UM SISTEMA MECÂNICO BIELA (5) MANIVELA (6) E O MOVIMENTO LINEAR ALTERNATIVO DO PISTÃO FRIO (10) É TRANSFORMADO EM MOVIMENTO ROTATIVO POR UM SISTEMA MECÂNICO DE CAME (8) E SEGUIDOR DE CAME (9), POR SUA VEZ ESTES SISTEMAS ESTÃO INTERLIGADOS ENTRE SI ATRAVÉS DE DUAS RODAS DENTADAS CÓNICAS (7). O GÁS DE TRABALHO PASSA DE UM CILINDRO PARA OUTRO PELO CENTRO DOS PISTÕES, QUE SÃO FURADOS PARA O EFEITO, FAZENDO COM QUE O GÁS DE TRABALHO SEJA PROJECTADO CONTRA O CENTRO DOS PERMUTADORES DE CALOR. O PRESENTE INVENTO SERVE PARA CONVERSÃO DA ENERGIA SOLAR CONCENTRADA POR UM ESPELHO PARABÓLICO EM ENERGIA ELÉCTRICA E ÁGUA QUENTE.The present invention relates to an external combustion engine, STIRLING, TYPE ALPHA. THE ENGINE IS CONSTITUTED BY TWO CYLINDERS (2) (12), DISPOSED ONLINE OPPOSING ONE TO THE OTHER AND BY TWO PISTONS THAT ARE MECHANICALLY INTERLIGGED BETWEEN THEM THROUGH TWO DIFFERENT MECHANICAL SYSTEMS AND THAT CONSTITUTE THE MAIN INNOVATION, THAT IS, THE LINEAR MOVEMENT (5) and the alternating linear displacement of the cold piston (10) is transformed in a reciprocating movement by a mechanical cam mechanism (8) and (9), FOR THE SAME TIME THESE SYSTEMS ARE INTERLECTED BETWEEN THROUGH TWO CONICAL BEARED WHEELS (7). THE WORK GAS PASSES FROM ONE CYLINDER TO THE OTHER OF THE CENTER OF THE PISTONS, WHICH ARE BORED FOR EFFECT, MAKING THE WORK GAS BE DESIGNED AGAINST THE CENTER OF HEAT EXCHANGERS. The present invention serves for the conversion of solar energy concentrated in a parabolic mirror in electrical energy and hot water.

Description

DESCRIÇÃODESCRIPTION

Motor de combustão externa para conversão de energia térmica em energia mecânica e eléctrica e cogeração. A presente invenção refere-se a um novo motor de combustão externa, stirling, tipo alfa, que funciona com duas fontes de calor, uma fonte quente e uma fonte fria e um gás sob pressão em circuito fechado que passa alternadamente de um cilindro para outro cilindro. Este gás pode ser hidrogénio, hélio ou azoto, e é chamado gás de trabalho. A presente invenção refere-se a um motor de dois cilindros, tipo alfa, um cilindro (2) mantêm-se quente em contacto com uma fonte de calor, originado pela queima de um combustível, energia solar, bio massa etc., o outro cilindro (12) mantêm-se frio em contacto com uma fonte fria arrefecida por um fluido frio, água por exemplo à temperatura ambiente. A presente invenção refere-se a um novo motor com o ciclo termodinâmico, ciclo stirling, com quatro fases; expansão, transferência do gás de trabalho quente para o cilindro frio (12), compressão e transferência do gás de trabalho frio para o cilindro quente (2). Na fase de expansão o gás de trabalho encontra-se quase na sua totalidade no cilindro quente (2), aquece em contacto com o permutador quente (1), expande-se e acciona o pistão (3) gerando energia mecânica que é transmitida por um sistema biela (5) manivela (6) e rodas dentadas ao volante de inércia (14) . No fim da expansão o gás de trabalho é transferido, pelo movimento dos pistões, quase na sua totalidade para o cilindro frio (12) onde arrefece em contacto com o permutador frio (13) e contrai. É, de seguida comprimido pelo pistão frio (10), utilizando uma parte da energia mecânica gerada na fase de expansão, e entretanto armazenada no volante de inércia (14) que acciona as rodas dentadas que por sua vez accionam o cilindro de carnes (8) que faz movimentar o pistão frio (10) através dos seguidores de carnes (9) , forçando a transferência do gás de trabalho novamente para o cilindro quente (2), dando inicio a novo ciclo. Para que o motor seja eficiente é necessário que a energia mecânica transformada da energia térmica na fase de expansão seja superior à energia mecânica utilizada nas fases de compressão e transferências. De acordo com o ciclo de Carnot a eficiência dos motores térmicos depende directamente da diferença das temperaturas entre a fonte quente e a fonte fria, portanto quanto mais alta for a temperatura da fonte quente e mais baixa for a temperatura da fonte fria maior poderá ser a parte de energia térmica convertida em energia mecânica. 1 A presente invenção refere-se a um novo motor com a inovação de os cilindros (2) (12) estarem dispostos em linha e em oposição, um em cada extremo do motor, fazendo com que a fonte fria (13) esteja o mais afastada da fonte quente (1) permitindo um melhor isolamento térmico entre elas, diminuindo a passagem do calor por condução da fonte quente (1) para a fonte fria (13). Normalmente nos actuais motores tipo alfa a disposição dos cilindros faz um ângulo de 90 graus e os permutadores de calor estão em contacto entre si através do regenerador e dos tubos que conduzem o gás de trabalho. Na fig. 1 está representado um corte longitudinal do novo motor onde podemos ver na parte superior a parte quente do motor onde o gás de trabalho é aquecido e é constituída por permutador de calor (1), cilindro (2) e pistão (3). Na parte central vemos todos os componentes mecânicos de interligação dos pistões com o veio de saída. Ligação mecânica (4) do pistão quente (3) com a biela (5) e a manivela (6) que transformam o movimento alternativo do pistão (3) em movimento rotativo, as duas rodas dentadas cónicas (7) que interligam os movimentos dos dois pistões (3) (10), e o cilindro de carnes (8) com os seguidores de carnes (9) que transformam o movimento rotativo para o movimento alternativo do pistão frio (10) . Na parte inferior temos a parte fria do motor onde o gás de trabalho arrefece em contacto com o pistão (10) e o permutador (12). O fluido de arrefecimento circula entre a blindagem (13) e o permutador (12) e no interior do pistão (10). Nesta parte estão também alojados o volante de inércia (14) e o gerador eléctrico (15). Na fig. 2 está representada a vista de cima do novo motor. A presente invenção refere-se a um novo motor com a inovação de o gás de trabalho passar de um cilindro para o outro pelo centro do motor através das hastes dos pistões (3) (10) que são furadas para o efeito. Esta inovação minimiza o volume de gás de trabalho parado em cada ciclo, diminui o trajecto do gás de trabalho de um cilindro para o outro, elimina qualquer obstáculo do seu percurso e projecta o gás de trabalho directamente contra o centro dos permutadores (1) (12) aumentando a eficiência na transferência do calor por convecção do permutador quente (1) para o gás de trabalho e do gás de trabalho para o permutador frio (12). Nos motores actuais o gás de trabalho circula paralelo à superfície dos permutadores diminuindo a sua eficiência obrigando à utilização de permutadores maiores e a um maior volume de gás de trabalho parado. Absorvendo o máximo de energia térmica, que depende também da quantidade de gás de trabalho, isto é, da pressão do gás de trabalho no circuito fechado medido com o motor parado à temperatura ambiente, o gás de trabalho aumenta a sua capacidade de realizar trabalho melhorando a eficiência do motor. E como a diferença das temperaturas entre o gás de 2 trabalho quente e a temperatura do permutador frio (13) é maior aumenta a eficiência do permutador frio (13) passando mais calor para o fluido de arrefecimento, que por sua vez sendo aproveitado aumenta a eficiência total do sistema em cogeração. A presente invenção refere-se a um novo motor com a inovação de as ligações mecânicas entre os pistões (3) (10) e o veio de saida serem de tipos diferentes. A ligação do pistão quente (3) ao veio de saida é feita através de uma biela (5) e uma manivela (6) e rodas dentadas (7) e a ligação do pistão frio (10) ao veio de saida é feita através de um cilindro de carnes (8) e os seguidores de carnes (9) e rodas dentadas (7). Normalmente nos motores actuais estas ligações são feitas através de bielas e cambotas ou pratos oscilantes. Esta inovação permite que o movimento do pistão quente siga uma função sinusoidal (fig. 3) e o movimento do pistão frio (10) siga uma função quadrada (fig. 3) e como a interligação destas duas ligações mecânicas é feita por duas rodas dentadas cónicas (7) permite alterar o ângulo de avanço de um pistão relativamente ao outro, isto é, aproximar ou afastar o inicio do ciclo da função sinusoidal do inicio de ciclo da função quadrada alterando o desfasamento entre as duas funções de maneira a optimizar a eficiência do motor. Nos motores actuais o movimento dos cilindros seguem funções sinusoidais desfasadas 90 graus entre si. Na fig. 3 vemos na parte superior esquerda o esquema de ligação mecânica do pistão quente (3) com a biela manivela e ao lado vemos a função sinusoidal que descreve o movimento do pistão ao longo dum ciclo completo. No eixo das abcissas está representado o ângulo de rotação da manivela desde o ponto morto superior correspondente a zero graus, inicio do ciclo, passando pelo ponto morto inferior, 180 graus e voltando ao inicio. No eixo das ordenadas temos representada a amplitude do deslocamento do pistão, isto é, entre o ponto morto superior e o ponto morto inferior o pistão percorre um curso de 25 mm neste caso. Por baixo da função sinusoidal temos a função quadrada que representa o movimento do cilindro frio durante o ciclo e podemos verificar que ele está, a maior parte do ciclo, parado em baixo ou em cima. Na parte debaixo do lado esquerdo da fig. 3 vemos o cilindro de carnes, os seguidores de carnes e o cilindro frio. Do lado direito vemos uma planificação do cilindro de carnes com os roletes dos seguidores de carnes desfasados 180 graus. A presente invenção refere-se a um novo motor com a inovação de ter uma válvula (11) no cilindro frio (12) para impedir a passagem livre do gás de trabalho quando este está em fase de expansão para o cilindro frio eliminando perdas de calor extemporâneas melhorando a eficiência e evitar que a expansão do gás de trabalho provoque grandes 3 forças no pistão frio (10). Nos motores actuais não existem quaisquer válvulas estando o circuito do gás de trabalho permanentemente aberto entre os permutadores de calor e os cilindros. A presente invenção refere-se a um novo motor com a inovação de o pistão frio (10) ser parte do permutador frio (13) somando a sua superfície à superfície de arrefecimento do permutador frio (13) e além de accionar o gás de trabalho transferindo-o para a parte quente também acciona pela parte exterior o fluido de arrefecimento fazendo-o circular através do circuito de arrefecimento como uma bomba de circulação. Tornando este motor ideal para a cogeração, produção de energia eléctrica e água quente em simultâneo, aumentando significativamente o seu rendimento total. A presente invenção refere-se a um novo motor com a inovação de ter o permutador de calor quente (1) constituído por um simples disco de cobre com alhetas de um lado e do outro. Ideal para receber a energia solar concentrada por um espelho parabólico. A presente invenção refere-se a um novo motor com a inovação de ter o fluido de arrefecimento em contacto com a parte exterior do pistão frio (10) aumentando a superfície útil do permutador frio para arrefecimento do gás de trabalho permitindo uma redução do tamanho do permutador frio. A presente invenção refere-se a um novo motor que acoplado a um gerador eléctrico (15) permite fornecer potências de alguns watts até algumas dezenas de Kwatts de energia eléctrica para utilização em micro geração e cogeração para aproveitamento de energias renováveis, energia solar, bio gás e bio massa. A presente invenção refere-se a um novo motor com o circuito do gás de trabalho fechado por vários vedantes entre as partes móveis e as partes fixas e pelas blindagens impedindo a saída do gás de trabalho para o exterior permitindo trabalhar com pressões elevadas. A presente invenção refere-se a um novo motor com um número pequeno de peças simples feitas de materiais vulgares adaptados aos parâmetros de funcionamento e fácil de industrializar como os vulgares motores de combustão interna.External combustion engine for converting thermal energy into mechanical and electrical energy and cogeneration. The present invention relates to a new, stirling, alpha-type external combustion engine operating with two heat sources, a hot source and a cold source and a closed-circuit gas under pressure alternatingly passing from one cylinder to another cylinder. This gas can be hydrogen, helium or nitrogen, and is called working gas. The present invention relates to an alpha type two-cylinder engine, a cylinder (2) being kept hot in contact with a heat source, caused by the burning of a fuel, solar energy, bio mass etc., the other cylinder (12) are kept cool in contact with a cold source cooled by a cold fluid, e.g. water at ambient temperature. The present invention relates to a new motor with the thermodynamic cycle, stirling cycle, with four phases; expansion, transfer of the hot working gas to the cold cylinder (12), compression and transfer of the cold working gas to the hot cylinder (2). In the expansion phase the working gas is almost entirely in the hot cylinder 2, heats in contact with the hot exchanger 1, expands and drives the piston 3 generating mechanical energy which is transmitted by a crank system (5) crank (6) and sprockets to the flywheel (14). At the end of the expansion, the working gas is transferred by the movement of the pistons almost entirely to the cold cylinder (12) where it cools in contact with the cold exchanger (13) and shrinks. It is then compressed by the cold piston (10), using a part of the mechanical energy generated in the expansion phase, and stored in the inertia wheel (14) which drives the sprockets which in turn drive the cam cylinder (8). ) which moves the cold piston (10) through the cam followers (9), forcing the transfer of the working gas back into the hot cylinder (2), initiating a new cycle. In order for the motor to be efficient it is necessary that the transformed mechanical energy of the thermal energy in the expansion phase is higher than the mechanical energy used in the compression and transfer phases. According to the Carnot cycle, the efficiency of the thermal motors depends directly on the difference in temperature between the hot source and the cold source, so the higher the hot source temperature and the lower the cold source temperature the higher the part of thermal energy converted into mechanical energy. The present invention relates to a novel engine with the novelty that the cylinders (2) (12) are arranged in line and opposed, one at each end of the engine, causing the cold source (13) to be the most away from the hot source 1 allowing better thermal insulation between them, reducing the passage of heat by conducting the hot source 1 to the cold source 13. Usually in the present alpha-type motors the arrangement of the cylinders makes an angle of 90 degrees and the heat exchangers are in contact with each other through the regenerator and the tubes that conduct the working gas. In Fig. 1 shows a longitudinal section of the new engine, where the hot part of the engine where the working gas is heated is constituted by heat exchanger 1, cylinder 2 and piston 3 is shown in the upper part. In the central part we see all the mechanical interconnecting components of the pistons with the output shaft. The mechanical connection (4) of the hot piston (3) with the connecting rod (5) and the crank (6) which transform the reciprocating movement of the piston (3) in rotary motion, the two conical cogs (7) that interconnect the movements of the pistons two pistons 3 and 10 and the meat cylinder 8 with the meat followers 9 transforming the rotary movement into the reciprocating motion of the cold piston 10. At the bottom we have the cold part of the engine where the working gas cools in contact with the piston (10) and the exchanger (12). The cooling fluid flows between the shield (13) and the exchanger (12) and into the piston (10). In this part are also housed the inertia flywheel (14) and the electric generator (15). In Fig. 2 shows the top view of the new motor. The present invention relates to a new engine with the innovation of the working gas passing from one cylinder to the other through the center of the engine through the rods of the pistons (3) (10) which are pierced for the purpose. This innovation minimizes the volume of still working gas in each cycle, decreases the working gas path from one cylinder to the other, eliminates any obstacle in its path and projects the working gas directly into the center of the exchangers (1) ( 12) by increasing the convective heat transfer efficiency of the hot exchanger (1) to the working gas and the working gas to the cold exchanger (12). In current motors the working gas circulates parallel to the surface of the exchangers, reducing their efficiency, forcing the use of larger heat exchangers and a larger volume of still working gas. By absorbing the maximum of thermal energy, which also depends on the amount of working gas, ie the working gas pressure in the closed circuit measured with the engine stopped at room temperature, the working gas increases its ability to perform work by improving the efficiency of the engine. And since the difference in the temperatures between the hot working gas and the temperature of the cold exchanger (13) is greater, the efficiency of the cold exchanger (13) increases, passing more heat to the cooling fluid, which in turn is increased efficiency of the cogeneration system. The present invention relates to a new engine with the innovation of mechanical connections between the pistons (3) (10) and the output shaft of different types. The connection of the hot piston (3) to the output shaft is via a connecting rod (5) and a crank (6) and sprockets (7) and the connection of the cold piston (10) to the output shaft a meat cylinder (8) and the meat followers (9) and sprockets (7). Usually in the current motors these connections are made through connecting rods and cranks or oscillating plates. This innovation allows the movement of the hot piston to follow a sinusoidal function (Figure 3) and the movement of the cold piston (10) follows a square function (Figure 3) and how the interconnection of these two mechanical links is made by two sprockets (7) allows to change the angle of advancement of one piston relative to the other, that is, to approach or to remove the beginning of the cycle of sinusoidal function of the beginning of cycle of square function changing the lag between the two functions in order to optimize the efficiency of the engine. In current engines the movement of cylinders follow sinusoidal functions offset 90 degrees from each other. In Fig. 3 we see in the upper left the mechanical connection diagram of the hot piston (3) with the crank connecting rod and on the side we see the sinusoidal function that describes the movement of the piston over a complete cycle. The axis of the abscissa shows the angle of rotation of the crank from the upper dead point corresponding to zero degrees, beginning of the cycle, passing through the bottom dead center, 180 degrees and returning to the beginning. In the axis of the ordinates we have the amplitude of the displacement of the piston, that is, between the upper dead center and the lower dead center, the piston travels a 25 mm stroke in this case. Under the sinusoidal function we have the square function that represents the movement of the cold cylinder during the cycle and we can see that it is, for the most part of the cycle, stopped at the bottom or at the top. In the lower part of the left side of fig. 3 we see the meat cylinder, the meat followers and the cold cylinder. On the right side we see a planning of the meat cylinder with the rollers of the meat followers offset 180 degrees. The present invention relates to a new engine with the innovation of having a valve (11) in the cold cylinder (12) to prevent the free passage of the working gas when it is in the expansion phase for the cold cylinder eliminating heat losses extemporaneously improving efficiency and preventing the expansion of the working gas from causing great forces on the cold piston (10). In the current motors there are no valves, the working gas circuit being permanently open between the heat exchangers and the cylinders. The present invention relates to a new engine with the innovation of the cold piston (10) being part of the cold exchanger (13) adding its surface to the cooling surface of the cold exchanger (13) and in addition to driving the working gas transferring it to the hot part also externally drives the cooling fluid by circulating it through the cooling circuit as a circulation pump. Making this engine ideal for cogeneration, electric power production and hot water simultaneously, significantly increasing your total efficiency. The present invention relates to a novel engine having the invention of having the hot heat exchanger (1) constituted by a single copper disc with fins on one side and the other. Ideal for receiving solar energy concentrated by a parabolic mirror. The present invention relates to a novel engine having the innovation of having the cooling fluid in contact with the outside of the cold piston (10) by increasing the useful surface of the cold exchanger for cooling the working gas allowing a reduction of the size of the cold exchanger. The present invention relates to a new motor coupled to an electric generator (15) to provide power from a few watts to a few tens of Kwatts of electrical energy for use in micro-generation and cogeneration for the use of renewable energy, solar energy, bio gas and bio mass. The present invention relates to a new motor with the working gas circuit closed by several seals between the movable parts and the fixed parts and the shields preventing the output of the working gas to the outside allowing to operate at high pressures. The present invention relates to a new motor with a small number of simple parts made of ordinary materials adapted to the operating parameters and easy to industrialize as ordinary internal combustion engines.

Em Portugal este tipo de motor é praticamente desconhecido, não havendo nenhum fabricante deste tipo de motor. Globalmente existem alguns fabricantes deste tipo de motor mas para potências superiores a 25 KW, que é o caso da "SOLO" que fabrica um motor com dois cilindros dispostos a 90 graus, com hidrogénio como gás de trabalho, a fonte de calor é a energia solar concentrada por um espelho parabólico, "Dish-Stirling", e a fonte fria é o ar ambiente. Para potências à volta de 1 KW existem alguns 4 fabricantes de motores tipo pistão livre "free-piston" que os aplicam em caldeiras de cogeração para uso doméstico. Estes motores são mais complexos no seu funcionamento por causa da existência de molas ou gases sob pressão que funcionam como contra pressão ao gás de trabalho, originando uma oscilação do pistão motor que por sua vez vai accionar directamente um gerador eléctrico linear. Este tipo de motores tem um rendimento baixo. Não havendo um estado de arte de sucesso deste tipo de motores dai a sua dificuldade em se imporem no mercado, apesar de vários estudos teóricos publicados na Internet prospectarem um bom futuro. Portanto o estado de arte a que me referi é o que vem publicado na Internet, por exemplo no site www.projetstirling.fr, entre outros.In Portugal this type of engine is practically unknown, with no manufacturer of this type of engine. Overall there are some manufacturers of this type of motor but for powers above 25 KW, which is the case of " SOLO " which manufactures a two-cylinder engine arranged at 90 degrees with hydrogen as working gas, the heat source is solar energy concentrated by a parabolic mirror, " Dish-Stirling ", and the cold source is ambient air. For powers around 1 kW there are some 4 manufacturers of free piston type engines " free-piston " which apply them in cogeneration boilers for domestic use. These motors are more complex in operation due to the existence of springs or gases under pressure that work as counter pressure to the working gas, causing an oscillation of the motor piston which in turn will directly drive a linear electric generator. This type of engines has a low yield. Not having a successful state of art of this type of engines gives its difficulty to impose themselves in the market, although several theoretical studies published in the Internet prospect a good future. So the state of art to which I referred is what is published on the Internet, for example on the website www.projetstirling.fr, among others.

Aveiro, 10 de Março de 2009 5Aveiro, March 10, 2009 5

Claims

An external combustion engine for converting thermal energy into mechanical and electrical energy and cogeneration, characterized in that the cylinders (2) (12) are arranged in line and opposite, one at each end of the engine, this innovation causes the heat sources are as far apart as possible from one another, thus increasing the passageway by conducting the heat directly from the hot source to the cold source, reducing the heat losses by direct passage by conducting the heat from the hot source to the cold source , allowing a more efficient thermal insulation between the two heat sources thereby increasing the efficiency of the engine, and having mechanical systems for interconnecting the different movements of the pistons (3) (10).

Motor according to claim 1, characterized in that the mechanical connections of the pistons (3) (10) to the different output shaft, ie the hot piston (3) are mechanically connected to the output shaft by a connecting rod system ( 5) which turns the reciprocating linear movement of the hot piston (3) into circular movement of the output shaft and causes the change in the volume of the hot cylinder to follow a sinusoidal function and the cold piston (10) is mechanically connected to the output shaft by a cam (8) and cam follower (9) which transforms the reciprocating linear movement of the output shaft of the cold piston (10) and causes the volume variation in the cold cylinder to follow a square function, this novelty allows a larger amount of working gas to be in each cylinder for longer over the cycle time thus increasing the efficiency of the engine.

The engine according to claim 1, characterized in that the working gas passes from one cylinder to the other through the center of the motor through the rods of the pistons (3) (10) which are perforated for this purpose, this innovation decreases the gas path as much as possible between the two rollers (2) (12), decreasing the volume of working gas parked in each cycle and causes the working gas in the passage from one cylinder to the other to project directly against the center of the surfaces of the heat exchangers (1) (13) improving heat transfer by convection from the hot exchanger (1) to the working gas and transferring the heat from the working gas to the cold exchanger (12) by improving the efficiency of the exchangers allowing them to reduce their size.

The engine according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (1) of the hot source comprises a single piece of heat-conductive material, copper or other, with fins on the outside and on the inside to increase the contact surfaces with the heat source and with the working gas, this innovation allows the easy construction of the heat exchanger for its economical production and is well suited for use in solar energy concentrated by a parabolic mirror.

The engine according to claim 1, characterized in that the cold piston (10) functions as part of the heat exchanger by increasing the contact surface of the working gas with the cooling fluid circulating inside the cold piston (10) while maintaining (12) which functions as part of the cold exchanger (13) where the working gas circulates in the inner part and the cooling fluid on the outside allowing the heat of the working gas to pass into the cooling fluid and the cold piston 10 also functions as a coolant circulation pump, this innovation has particular advantage in the cogeneration.

The engine according to claim 1, characterized in that it has no seals in the hot piston (3) having only a very small gap between the hot piston (3) and the cylinder (2), the working gas under pressure being prevented from exiting to (12) in the cold cylinder (12) preventing the working gas from entering the cold cylinder (12) when it is in the expansion phase. This innovation allows greater engine efficiency. Aveiro, March 10, 2009