RU2035605C1

RU2035605C1 - Method of operating engine with external heat supply

Info

Publication number: RU2035605C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Андрианович Савельев
Original assignee: Анатолий Андрианович Савельев
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: working fluid is displaced from cold space 7 to working chamber 3 through cooler 10, regenerator 9, heater 8, and hot space 6. In so doing, the working fluid is heated and expanded. On completing the working stroke of piston 1, the working fluid is displaced from working chamber 3 to cold space 7 through the hot space, heater, regenerator, and cooler. In so doing, the working fluid is cooled and compressed. During displacement of the working fluid to the cold space, a portion of the working fluid can be extracted and directed through by-pass line 12 to the cold space, by-passing the hot space, through the regenerator and cooler. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при разработке двигателей с внешним подводом теплоты. The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to engine building, and can be used in the development of engines with external heat supply.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя с внешним подводом теплоты. The aim of the invention is to increase the efficiency of the engine with an external supply of heat.

Для достижения поставленной цели в двигателе с внешним подводом теплоты производят сжатие рабочего тела с отводом теплоты в регенераторе и охладителе и одновременном вытеснении его из рабочей камеры в холодную полость, вытеснение рабочего тела из холодной полости в горячую, нагрев его в процессе вытеснения и одновременное расширение рабочего тела в горячей полости и в рабочей камере, причем в рабочую камеру рабочее тело перепускают из горячей полости в процессе расширения без отвода теплоты, а вытеснение рабочего тела в процессе сжатия производят в холодную полость через горячую полость, кроме того, в процессе вытеснения рабочего тела в холодную полость могут отбирать часть вытесняемого рабочего тела и направлять его в холодную полость только через регенератор и охладитель. To achieve this goal in an engine with an external supply of heat, the working fluid is compressed with heat removed in the regenerator and cooler and at the same time it is displaced from the working chamber into the cold cavity, the working fluid is forced out of the cold cavity into the hot cavity, it is heated during the process of displacement and the expansion of the working bodies in the hot cavity and in the working chamber, moreover, the working fluid is passed into the working chamber from the hot cavity in the expansion process without heat removal, and the displacement of the working fluid in the compression process produce in a cold cavity through a hot cavity, in addition, in the process of displacing the working fluid into a cold cavity, part of the displaced working fluid can be taken out and sent to the cold cavity only through the regenerator and cooler.

На фиг. 1 представлена схема с вытеснением через горячую полость; на фиг. 2 то же, с частичным вытеснением через холодную полость в регенератор; на фиг. 3 то же, с использованием вытеснителя в качестве распределителя. In FIG. 1 shows a circuit with displacement through a hot cavity; in FIG. 2 the same, with partial displacement through a cold cavity into the regenerator; in FIG. 3 the same, using a displacer as a distributor.

Двигатель на фиг. 1 включает в себя рабочий поршень 1, размещенный в цилиндре 2 и образующий в нем рабочую камеру 3, поршень-вытеснитель 4, размещенный в цилиндре 5 и образующий в нем горячую полость 6 и холодную полость 7, которые подключены друг к другу через нагреватель 8, регенератор 9 и охладитель 10, и магистраль 11, подключающую рабочую камеру к горячей полости. The engine of FIG. 1 includes a working piston 1 located in the cylinder 2 and forming a working chamber 3 therein, a piston-displacer 4 placed in the cylinder 5 and forming a hot cavity 6 and a cold cavity 7 therein, which are connected to each other through a heater 8, a regenerator 9 and a cooler 10, and a line 11 connecting the working chamber to the hot cavity.

Двигатель на фиг. 2 дополнительно включает в себя обводную магистраль 12 и его поршень-вытеснитель 4 выполнен с проточкой, а двигатель на фиг. 3 снабжен дополнительной обводной магистралью 13. The engine of FIG. 2 further includes a bypass line 12 and its piston-displacer 4 is made with a groove, and the engine in FIG. 3 is provided with an additional bypass line 13.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

При движении поршня 1 к ВМТ рабочее тело по магистрали 11 вытесняется из рабочей камеры 3 в горячую полость 6, а из нее при перемещении поршня-вытеснителя 4 к ВМТ в холодную полость 7, при этом осуществляется процесс сжатия с отводом теплоты в регенераторе 9 и охладителе 10. При перемещении поршня-вытеснителя 4 к НМТ рабочее тело из холодной полости 7 вытесняется в горячую полость 6, забирает теплоту в регенераторе 9 и нагревателе 8, давление рабочего тела повышается, проходя через магистраль 11 в рабочую камеру 3, рабочее тело расширяется, поршень 1 движется в НМТ. When the piston 1 moves to TDC, the working fluid is displaced along the line 11 from the working chamber 3 into the hot cavity 6, and from it when the displacer piston 4 moves to TDC into the cold cavity 7, the compression process is carried out with heat removal in the regenerator 9 and the cooler 10. When moving the displacer piston 4 to the BDC, the working fluid from the cold cavity 7 is forced into the hot cavity 6, takes heat in the regenerator 9 and heater 8, the pressure of the working fluid rises, passing through the line 11 to the working chamber 3, the working fluid expands, the piston 1 dv Hits in the BDC.

На фиг. 2 и 3 показано, что по магистрали 12 (фиг. 2) и магистралям 12 и 13 (фиг. 3), используя в качестве распределителя поршень-вытеснитель 4, возможно частичное перемещение рабочего тела в холодную полость только через регенератор и охладитель. In FIG. 2 and 3 it is shown that along the highway 12 (Fig. 2) and highways 12 and 13 (Fig. 3), using a piston-displacer 4 as a distributor, it is possible to partially move the working fluid into the cold cavity only through the regenerator and cooler.

Предложенный способ позволяет осуществить процесс расширения при более высокой температуре рабочего тела и тем самым повысить эффективность работы двигателя. The proposed method allows for the expansion process at a higher temperature of the working fluid and thereby increase the efficiency of the engine.

Claims

1. METHOD OF OPERATION OF THE ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY, which consists in compressing the working fluid with heat removal in the regenerator and cooler and at the same time forcing it out of the working chamber into a cold cavity, forcing the working fluid out of the cold cavity into a hot one, heating it during displacement and simultaneous expansion the working fluid in the hot cavity and in the working chamber, characterized in that, in order to increase efficiency, the working fluid is transferred into the working chamber from the hot cavity in the process of expansion without heat removal, and displaced In the process of compression, the working fluid is produced into a cold cavity through a hot cavity.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the process of displacing the working fluid into the cold cavity, a part of the displaced working fluid is taken and passed into the cold cavity past the hot cavity through the regenerator and cooler.