RU2443888C2 - Multi-cylinder thermal machine with controlled output and with external heat supply - Google Patents
Multi-cylinder thermal machine with controlled output and with external heat supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443888C2 RU2443888C2 RU2010107897/06A RU2010107897A RU2443888C2 RU 2443888 C2 RU2443888 C2 RU 2443888C2 RU 2010107897/06 A RU2010107897/06 A RU 2010107897/06A RU 2010107897 A RU2010107897 A RU 2010107897A RU 2443888 C2 RU2443888 C2 RU 2443888C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- machine
- half shaft
- heat engine
- pistons
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области тепловой энергетики, в частности к тепловым поршневым многоцилиндровым машинам, и предназначено для использования в качестве силовой установки автономной системы выработки тепловой и электрической энергии при использовании местных топлив и возобновляемых источников энергии.The invention relates to the field of thermal energy, in particular to thermal reciprocating multi-cylinder machines, and is intended for use as a power plant of an autonomous system for generating thermal and electric energy using local fuels and renewable energy sources.
Известна тепловая машина (авторское свидетельство СССР №1460382, МПК F02G 1/00, 1/04, опубл. 23.02.1989), содержащая две группы вертикально установленных цилиндров, частично заполненных несжимаемой жидкостью с находящимся над ней газообразным рабочим телом, газовые полости каждой пары цилиндров соединены между собой через нагреватель, регенератор и холодильник, а жидкостные полости соединены с полостями объемной гидромашины.A heat engine is known (USSR author's certificate No. 1460382, IPC F02G 1/00, 1/04, publ. 02.23.1989), containing two groups of vertically mounted cylinders, partially filled with an incompressible liquid with a gaseous working medium above it, gas cavities of each pair cylinders are interconnected through a heater, a regenerator and a refrigerator, and liquid cavities are connected to the cavities of a volumetric hydraulic machine.
Недостатком известного устройства является невозможность плавного оперативного регулирования мощности, что снижает экономичность машины и ограничивает функциональные возможности, так как не позволяет машине работать в качестве теплового насоса или холодильной установки.A disadvantage of the known device is the impossibility of smooth operational control of power, which reduces the efficiency of the machine and limits the functionality, as it does not allow the machine to work as a heat pump or refrigeration unit.
Наиболее близкой по технической сущности является многоцилиндровая тепловая машина с внешним подводом тепла (Г.Ридер, Ч.Хупер, Двигатели Стирлинга, Москва: изд. «Мир», 1986 г., стр.72, рис.1.65), содержащая группу цилиндров и поршней, к внутренним полостям которых подводится тепло, и группу цилиндров и поршней, от внутренних полостей которых тепло отводится, соединенные шатунами с общим коленчатым валом. Внутренние полости цилиндров и поршней на горячей стороне соединены через нагреватель, регенератор и охладитель с внутренними полостями цилиндров и поршней на холодной стороне многоцилиндровой тепловой машины.The closest in technical essence is a multi-cylinder heat engine with external heat input (G. Reeder, C. Hooper, Stirling Engines, Moscow: Mir Publishing House, 1986, p. 72, Fig. 1.65), containing a group of cylinders and pistons, to the internal cavities of which heat is supplied, and a group of cylinders and pistons, from the internal cavities of which heat is removed, connected by connecting rods to a common crankshaft. The internal cavities of the cylinders and pistons on the hot side are connected through a heater, regenerator and cooler to the internal cavities of the cylinders and pistons on the cold side of the multi-cylinder heat engine.
Недостатком известной тепловой машины является невозможность плавного регулирования мощности, так как используемый в ней кривошипно-шатунный механизм определяет фиксированные фазовые углы изменения объемов горячих и холодных полостей.A disadvantage of the known heat engine is the inability to smoothly control the power, since the crank mechanism used in it determines the fixed phase angles of changes in volumes of hot and cold cavities.
Кроме того, при движении поршней на горячей стороне машины значительная часть тепловой энергии выносится из полости с тыльной стороны поршней и рассеивается в пространстве, что снижает КПД, а поскольку, поршневое уплотнение работает в условиях максимальной разности давления на сторонах уплотнения, то неизбежны утечки рабочего тела (газ гелий, давление 5-25 МПа), что приводит к снижению экономичности и мощности тепловой машины.In addition, when the pistons move on the hot side of the machine, a significant part of the thermal energy is removed from the cavity from the back of the pistons and dissipated in space, which reduces the efficiency, and since the piston seal operates at the maximum pressure difference on the sides of the seal, leakages of the working fluid are inevitable (gas helium, pressure 5-25 MPa), which leads to a decrease in the efficiency and power of the heat engine.
Технической задачей изобретения является повышение мощности, увеличение ресурса, а также расширение функциональных возможностей многоцилиндровой тепловой машины с внешним подводом тепла.An object of the invention is to increase power, increase resource, as well as expand the functionality of a multi-cylinder heat engine with external heat supply.
Многоцилиндровая тепловая машина регулируемой мощности с внешним подводом тепла, содержащая группу цилиндро-поршневых пар на горячей стороне тепловой машины, поршни которых посредством штоков и шатунов соединены с первым коленчатым валом, группу цилиндро-поршневых пар на холодной стороне тепловой машины, рабочие полости группы цилиндро-поршневых пар на горячей стороне тепловой машины соединены трубопроводами с последовательно расположенными нагревателями, регенераторами и холодильниками и с рабочими полостями группы цилиндро-поршневых пар на холодной стороне тепловой машины, согласно изобретению отличается тем, что в нее введены муфта регулирования мощности и второй коленчатый вал, причем, поршни группы цилиндро-поршневых пар на холодной стороне тепловой машины посредством дополнительных штоков и дополнительных шатунов соединены со вторым коленчатым валом, который соединен первой цепной передачей с левой полуосью муфты регулирования мощности, первый коленчатый вал соединен второй цепной передачей с правой полуосью муфты регулирования мощности, управляющий шкив которой связан элементом передачи вращения с управляющим электроприводом, нерабочие полости с тыльной стороны поршней на горячей стороне машины попарно соединены трубопроводами между собой, нерабочие полости с тыльной стороны поршней на холодной стороне машины также попарно соединены трубопроводами между собой так, чтобы при работе машины суммарный объем соединенных трубопроводами полостей не менялся.A multi-cylinder heat engine of adjustable power with an external heat input, containing a group of cylinder-piston pairs on the hot side of the heat engine, the pistons of which are connected to the first crankshaft by rods and rods, a group of cylinder-piston pairs on the cold side of the heat engine, working cavities of the cylinder-cylinder group piston pairs on the hot side of the heat engine are connected by pipelines to successively arranged heaters, regenerators and refrigerators and to the working cavities of the cylinder-piston group neva pairs on the cold side of the heat engine according to the invention is characterized in that a power control clutch and a second crankshaft are introduced into it, moreover, the pistons of the cylinder-piston pair group on the cold side of the heat engine are connected to the second crankshaft by additional rods and additional rods which is connected by the first chain gear to the left half shaft of the power control clutch, the first crankshaft is connected by the second chain gear to the right half shaft of the power control clutch, the kiv of which is connected by a rotation transmission element with a control electric drive, non-working cavities on the rear side of the pistons on the hot side of the machine are paired together by pipelines, non-working cavities on the rear side of the pistons on the cold side of the machine are also pairwise connected by pipelines so that during operation of the machine the total volume connected by pipeline cavities did not change.
Муфта регулирования мощности выполнена в виде левой полуоси с винтовыми канавками, в которые помещены шарики левой полуоси, правой полуоси с винтовыми канавками, наклон которых противоположен наклону канавок на левой полуоси, и в которые помещены шарики правой полуоси, вращающейся обоймы с круговыми канавками на внутренней поверхности обоймы, которая шариками левой полуоси и шариками правой полуоси связана с правой и левой полуосями смещающего винта, который посредством шарикоподшипников, установленных на торцевых поверхностях смещающего винта, передает смещение на вращающуюся обойму управляющего шкива, закрепленного в опорных подшипниках, препятствующих его продольному перемещению, и образующего винтовую пару со смещающим винтом, левая полуось и правая полуось зафиксированы в упорных подшипниках, препятствующих продольному перемещению полуосей.The power control clutch is made in the form of the left half shaft with screw grooves, in which the balls of the left half shaft are placed, the right half shaft with screw grooves, the slope of which is opposite to the slope of the grooves on the left half shaft, and in which the balls of the right half shaft, the rotating cage with circular grooves on the inner surface are placed cage, which is connected by the balls of the left half shaft and the balls of the right half axis with the right and left half shafts of the biasing screw, which by means of ball bearings mounted on the end surfaces of the bias conductive screw, transmits the rotary displacement of the control yoke pulley fixed in the supporting bearing, preventing its longitudinal movement, and forming a pair with the biasing helical screw, the left and right axle shaft axis fixed in thrust bearings preventing displacement of the longitudinal axis.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемой тепловой машины, а на фиг.2 - устройство муфты регулирования мощности.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 presents a schematic diagram of the proposed heat engine, and figure 2 - device coupling power regulation.
Многоцилиндровая тепловая машина регулируемой мощности с внешним подводом тепла содержит группу 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 цилиндро-поршневых пар на горячей стороне тепловой машины, поршни которых посредством штоков 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 и шатунов 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 соединены с первым коленчатым валом 4, группу 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 цилиндро-поршневых пар на холодной стороне тепловой машины, поршни которых посредством штоков 6-1, 6-2, 6-3, 6-4 и шатунов 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 соединены со вторым коленчатым валом 8, рабочие полости 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 группы 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 цилиндро-поршневых пар на горячей стороне тепловой машины посредством нагревателей 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, регенераторов 11-1, 11-2, 11-3, 11-4 и холодильников 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 соединены трубопроводами с рабочими полостями 13-1, 13-2, 13-3, 13-4 группы 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 цилиндро-поршневых пар на холодной стороне тепловой машины.A multi-cylinder heat engine of adjustable power with an external heat input contains a group of 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 cylinder-piston pairs on the hot side of the heat engine, the pistons of which through rods 2-1, 2-2, 2- 3, 2-4 and connecting rods 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 are connected to the first crankshaft 4, a group of 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 cylinder-piston pairs on the cold side of the heat engine, whose pistons are connected to the second crankshaft 8 by means of rods 6-1, 6-2, 6-3, 6-4 and connecting rods 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 of groups 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 of cylinder-piston pairs on the hot side a new machine by means of heaters 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, regenerators 11-1, 11-2, 11-3, 11-4 and refrigerators 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 are connected by pipelines with working cavities 13-1, 13-2, 13-3, 13-4 of groups 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 of cylinder-piston pairs on the cold side of the heat engine.
Первый коленчатый вал 4 с маховиками 14 и 15 соединен цепной передачей 16 с правой полуосью 17 муфты 18 регулирования мощности. Второй коленчатый вал 8 с маховиками 19 и 20 соединен цепной передачей 21 с левой полуосью 22 муфты регулирования мощности 18. Управляющий шкив 23 муфты 18 регулирования мощности соединен с элементом передачи вращения 24 с управляющим электроприводом 25. Второй коленчатый вал 8 соединен с элементом передачи вращения 26 с электрогенератором 27.The first crankshaft 4 with the flywheels 14 and 15 is connected by a
Нерабочие полости 28-1, 28-2, 28-3, 28-4 группы 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 цилиндро-поршневых пар на горячей стороне машины соединены попарно: полость 28-1 трубопроводом 29 соединена с полостью 28-3, а полость 28-2 трубопроводом 30 с полостью 28-4.Non-working cavities 28-1, 28-2, 28-3, 28-4 of groups 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 of cylinder-piston pairs on the hot side of the machine are connected in pairs: cavity 28-1 by pipeline 29 connected to the cavity 28-3, and the cavity 28-2 by a pipe 30 with a cavity 28-4.
Нерабочие полости 31-1, 31-2, 31-3, 31-4 группы 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 цилиндро-поршневых пар на холодной стороне машины соединены попарно: полость 31-1 трубопроводом 32 соединена с полостью 31-3, а полость 31-2 трубопроводом 33 с полостью 31-4.Non-working cavities 31-1, 31-2, 31-3, 31-4 of groups 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 of cylinder-piston pairs on the cold side of the machine are connected in pairs: cavity 31-1 by pipeline 32 connected to the cavity 31-3, and the cavity 31-2 by a pipe 33 with the cavity 31-4.
Группа нагревателей 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 помещена в камеру 34 нагревателей, к которой подводится поток 35 тепловой энергии. Группа холодильников 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 помещена в камеру 36 холодильников, от которой отводится поток 37 тепловой энергии в систему отопления. Группа 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 цилиндро-поршневых пар на холодной стороне тепловой машины помещена в камеру 38 воздушного охлаждения, от которой отводится тепловой поток 39 в систему кондиционирования.The group of heaters 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 is placed in the chamber 34 of the heaters, to which a stream of thermal energy 35 is supplied. The group of refrigerators 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 is placed in the chamber 36 of the refrigerators, from which the flow of thermal energy 37 to the heating system is diverted. A group of 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 cylinder-piston pairs on the cold side of the heat engine is placed in the air cooling chamber 38, from which heat flow 39 is removed to the air conditioning system.
Муфта 18 регулирования мощности тепловой машины содержит левую полуось 22 с винтовыми канавками 40, в которые помещены шарики 41, правую полуось 17 с винтовыми канавками 42, наклон которых противоположен наклону винтовых канавок 40 и в которые помещены шарики 43, вращающуюся обойму 44 с круговыми канавками 45 и 46 на внутренней поверхности обоймы, которая через шарики 41 и 43 связана с правой 17 и левой 22 полуосями, смещающий винт 47, который посредством шарикоподшипников 48 передает смещение на вращающуюся обойму 44, управляющий шкив 23, закрепленный в подшипниках 49, образует винтовую пару со смещающим винтом 47. Левая полуось 22 и правая полуось 17 зафиксированы в упорных подшипниках 50, препятствующих продольному перемещению полуосей.The power control coupling 18 of the heat engine contains the
Многоцилиндровая тепловая машина регулируемой мощности с внешним подводом тепла работает следующим образом.A multi-cylinder heat engine of adjustable power with an external heat input operates as follows.
Повышение температуры в камере 34 нагревателей через группу нагревателей 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 вызывает нагрев газообразного рабочего тела (гелий под давлением 20-25 МПа) в рабочих полостях 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 на горячей стороне тепловой машины. Если угловое положение второго коленчатого вала 8, кинематически связанного через цепную передачу 21, муфту 18 регулирования мощности и вторую цепную передачу 16 с первым коленчатым валом 4, составляет величину, близкую к 90°, в газодинамически связанных через группу нагревателей 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, группу регенераторов 11-1, 11-2, 11-3, 11-4 и группу холодильников 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 рабочих полостях 9-1 и 13-1, 9-2 и 13-2, 9-3 и 13-3, 9-4 и 13-4 на горячей и холодной стороне тепловой машины, создаются оптимальные условия для осуществления термодинамического цикла Стирлинга. При условии отведения тепла через камеру 36 холодильника и камеру 38 воздушного охлаждения в цикле Стирлинга производится положительная работа, которая расходуется на выработку электрической энергии в электрогенераторе 27. Поток 37 отведенного тепла с жидким теплоносителем используется для целей отопления, а поток 39 нагретого воздуха может использоваться для целей кондиционирования.The temperature increase in the chamber 34 of the heaters through the group of heaters 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 causes the heating of the gaseous working fluid (helium under a pressure of 20-25 MPa) in the working cavities 9-1, 9-2, 9 -3, 9-4 on the hot side of the heat engine. If the angular position of the second crankshaft 8 kinematically connected through a
Известно, что мощность тепловой машины, работающей по циклу Стирлинга, имеет синусоидальную зависимость от фазового угла изменения объемов полостей с рабочим телом на горячей и холодной стороне тепловой машины. Наличие механической муфты 18 позволяет произвести взаимный разворот вращающихся коленчатых валов 4 и 8 и тем самым изменить фазовый угол объемов рабочих полостей 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 на горячей стороне по отношению к объемам рабочих полостей 13-1, 13-2, 13-3, 13-4 на холодной стороне. Если в начальный момент между объемами этих полостей установлен нулевой фазовый сдвиг, т.е. происходит синхронное и синфазное изменение объемов, то мощность тепловой машины равна нулю. Если фазовый угол увеличивать в положительную сторону, то происходит плавное возрастание положительной мощности, т.е. тепловая машина работает как двигатель. Если фазовый угол увеличивать в противоположную сторону, то происходит такое же плавное возрастание отрицательной мощности, т.е. тепловая машина начинает работать как холодильная установка, преобразуя механическую энергию, подведенную к кинематически связанным коленчатым валам 4 и 8, в разность температур между горячей и холодной сторонами тепловой машины. Управляющий электропривод 25 через элемент передачи вращения 24 поворачивает управляющий шкив 23, предположим, по часовой стрелке. Положение управляющего шкива 23 зафиксировано подшипниками 49, поэтому его вращение через винтовую пару со смещающим винтом 47 вызывает смещение винта 47, имеющего, например, правую резьбу, влево. Это смещение через шарикоподшипники 48 передается на вращающуюся обойму 44, которая через шарики 41 связана с левой полуосью 22 и через шарики 43 с правой полуосью 17. Поскольку шарики 41 и 43 с одной стороны находятся в круговых канавках 46 и 45 на внутренней цилиндрической поверхности вращающейся обоймы 44, а с другой стороны в винтовых канавках на полуосях 17 и 22, то их смещение вместе с вращающейся обоймой 44 вызывает изменение их положения в винтовых канавках на полуосях, т.е. взаимный разворот полуосей 17 и 22, а следовательно, и коленчатых валов 4 и 8, связанных с полуосями 17 и 22 через цепные передачи 16 и 21, что и необходимо осуществить для регулирования мощности тепловой машины. Если управляющий электропривод 25 передает на управляющий шкив 23 вращение противоположного направления, то полуоси 17 и 22 взаимно разворачиваются в другую сторону, что позволяет регулировать мощность противоположного знака.It is known that the power of a heat engine operating according to the Stirling cycle has a sinusoidal dependence on the phase angle of the change in the volume of cavities with the working fluid on the hot and cold sides of the heat engine. The presence of a mechanical coupling 18 allows mutual rotation of the rotating crankshafts 4 and 8 and thereby change the phase angle of the volumes of the working cavities 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 on the hot side with respect to the volumes of the working cavities 13-1 , 13-2, 13-3, 13-4 on the cold side. If at the initial moment a zero phase shift is established between the volumes of these cavities, i.e. synchronous and in-phase change of volumes occurs, then the power of the heat engine is zero. If the phase angle is increased in the positive direction, then a smooth increase in positive power occurs, i.e. the heat engine works like an engine. If the phase angle is increased in the opposite direction, then the same smooth increase in negative power occurs, i.e. the heat engine starts to work as a refrigeration unit, converting the mechanical energy supplied to the kinematically connected crankshafts 4 and 8 into the temperature difference between the hot and cold sides of the heat engine. The control electric drive 25 through the
Нерабочие полости 28-1, 28-2, 28-3, 28-4 группы цилиндро-поршневых пар 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 на горячей стороне тепловой машины и нерабочие полости 31-1, 31-2, 31-3, 31-4 группы цилиндро-поршневых пар 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 на холодной стороне тепловой машины герметизированы уплотнением штоков 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 и уплотнением штоков 6-1, 6-2, 6-3, 6-4. При движении поршней группы 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 нагретый от тыльной стороны поршней и от стенок газ перетекает из нерабочей полости 28-1 по трубопроводу 29 в нерабочую полость 28-3 и из нерабочей полости 28-2 по трубопроводу 30 в нерабочую полость 28-4. Поскольку объемы нерабочих полостей 28-1 и 28-3, а также объемы нерабочих полостей 28-2 и 28-4 изменяются противофазно, их суммарный объем остается постоянным и герметичность объемов не оказывает сопротивления рабочему ходу поршней. При этом тепло, израсходованное на нагрев газа в нерабочих полостях на горячей стороне тепловой машины, не рассеивается в окружающей среде, а остается внутри агрегатов на горячей стороне тепловой машины, что позволяет повысить ее КПД. Аналогичные процессы перетекания газа по трубопроводам 32 и 33 происходят в противофазно изменяющихся объемах нерабочих полостей на холодной стороне тепловой машины.Non-working cavities 28-1, 28-2, 28-3, 28-4 groups of cylinder-piston pairs 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 on the hot side of the heat engine and non-working cavities 31-1, 31 -2, 31-3, 31-4 groups of cylinder-piston pairs 5-1, 5-2, 5-3, 5-4 on the cold side of the heat engine are sealed by rod seals 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 and rod seals 6-1, 6-2, 6-3, 6-4. When the pistons of group 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 move, the gas heated from the back of the pistons and from the walls flows from the inoperative cavity 28-1 through the pipeline 29 into the inoperative cavity 28-3 and from the inoperative cavity 28- 2 through the pipeline 30 into the non-working cavity 28-4. Since the volumes of non-working cavities 28-1 and 28-3, as well as the volumes of non-working cavities 28-2 and 28-4 change out of phase, their total volume remains constant and the tightness of the volumes does not resist the working stroke of the pistons. In this case, the heat spent on heating gas in non-working cavities on the hot side of the heat engine does not dissipate in the environment, but remains inside the units on the hot side of the heat engine, which allows to increase its efficiency. Similar processes of gas flow through pipelines 32 and 33 occur in antiphase varying volumes of non-working cavities on the cold side of the heat engine.
Газообразное рабочее тело в рабочих полостях 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 на горячей стороне и в рабочих полостях 13-1, 13-2, 13-3, 13-4 на холодной стороне машины находится под большим давлением (около 20 МПа) и для уменьшения потерь рабочего тела из рабочих полостей через уплотнение поршней в нерабочих полостях с тыльной стороны поршней создается противодавление, равное среднему давлению рабочего тела в термодинамическом цикле. Для создания противодавления используется газ, идентичный газу в рабочих полостях. Поскольку диаметр штоков 2-1,2-2, 2-3, 2-4 и штоков 6-1, 6-2, 6-3, 6-4 в 20-30 раз меньше диаметров поршней, во столько же раз меньше длина уплотнения штока, следовательно, оно может быть сделано многоступенчатым и без значительных потерь на трение.The gaseous working fluid in the working cavities 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 on the hot side and in the working cavities 13-1, 13-2, 13-3, 13-4 on the cold side of the machine is under a large pressure (about 20 MPa) and to reduce losses of the working fluid from the working cavities through the piston seal in non-working cavities, back pressure is created on the back of the pistons equal to the average pressure of the working fluid in the thermodynamic cycle. To create a backpressure, a gas identical to the gas in the working cavities is used. Since the diameter of the rods 2-1,2-2, 2-3, 2-4 and the rods 6-1, 6-2, 6-3, 6-4 is 20-30 times smaller than the diameters of the pistons, the length is as much smaller stem seals, therefore, it can be made multi-stage and without significant friction losses.
Таким образом, введение муфты 18 регулирования мощности путем взаимного разворота вращающихся коленчатых валов 4 и 8 позволяет осуществить оперативное, т.е. в процессе работы, регулирование мощности тепловой машины в диапазоне положительных и отрицательных мощностей, что существенно расширяет ее функциональные возможности и повышает экономичность.Thus, the introduction of the power control clutch 18 by mutual rotation of the rotating crankshafts 4 and 8 allows for operational, i.e. in the process of operation, regulating the power of the heat engine in the range of positive and negative powers, which significantly expands its functionality and increases efficiency.
Попарное соединение нерабочих полостей трубопроводами, так, чтобы суммарный объем полостей сохранялся неизменным в процессе работы тепловой машины, позволяет устранить потери тепла на горячей стороне, а заполнение нерабочих полостей газом, идентичным по составу газообразному рабочему телу в рабочих полостях, создает контрдавление на тыльной стороне поршневого уплотнения, что снижает утечки рабочего тела и потерю, вследствие этого, мощности тепловой машины.The pairing of non-working cavities with pipelines, so that the total volume of cavities remains unchanged during the operation of the heat engine, eliminates heat loss on the hot side, and filling non-working cavities with gas, identical in composition to the gaseous working fluid in the working cavities, creates counter pressure on the back of the piston compaction, which reduces the leakage of the working fluid and the loss, as a result of this, the power of the heat engine.
Использование изобретения позволяет повысить мощность, увеличить ресурс, а также расширить функциональные возможности многоцилиндровой тепловой машины с внешним подводом тепла.The use of the invention allows to increase power, increase resource, and also expand the functionality of a multi-cylinder heat engine with external heat supply.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010107897/06A RU2443888C2 (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Multi-cylinder thermal machine with controlled output and with external heat supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010107897/06A RU2443888C2 (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Multi-cylinder thermal machine with controlled output and with external heat supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2443888C2 true RU2443888C2 (en) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010107897/06A RU2443888C2 (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Multi-cylinder thermal machine with controlled output and with external heat supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2443888C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA035912B1 (en) * | 2018-06-11 | 2020-08-31 | Али Джаванширович Мехтиев | External heat supply engine |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU737678A1 (en) * | 1978-02-16 | 1980-05-30 | За витель 737678 (И) | Loading coupling |
| SU1460382A1 (en) * | 1987-04-01 | 1989-02-23 | В. В. М сников и А. П. Власенко | Multicylinder thermal engine |
| EP2006524A2 (en) * | 2006-03-31 | 2008-12-24 | Isuzu Motors Limited | Stirling engine for vehicle |
-
2010
- 2010-03-04 RU RU2010107897/06A patent/RU2443888C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU737678A1 (en) * | 1978-02-16 | 1980-05-30 | За витель 737678 (И) | Loading coupling |
| SU1460382A1 (en) * | 1987-04-01 | 1989-02-23 | В. В. М сников и А. П. Власенко | Multicylinder thermal engine |
| EP2006524A2 (en) * | 2006-03-31 | 2008-12-24 | Isuzu Motors Limited | Stirling engine for vehicle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA035912B1 (en) * | 2018-06-11 | 2020-08-31 | Али Джаванширович Мехтиев | External heat supply engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5372017B2 (en) | Linear multi-cylinder Stirling cycle machine | |
| US6568169B2 (en) | Fluidic-piston engine | |
| Erol et al. | A review development of rhombic drive mechanism used in the Stirling engines | |
| Scollo et al. | Twin cylinder alpha stirling engine combined model and prototype redesign | |
| RU2673954C2 (en) | Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine | |
| US5678406A (en) | Energy generating system | |
| JP2001505638A (en) | High efficiency double shell Stirling engine | |
| CA1046292A (en) | Hot gas engine | |
| NO20110250A1 (en) | Thermodynamic cycle and heating machine | |
| RU2387844C2 (en) | Rotary piston engine with heat fed from outside | |
| RU2443888C2 (en) | Multi-cylinder thermal machine with controlled output and with external heat supply | |
| US4415171A (en) | Control system and shaft seal for Stirling cycle machine | |
| US5644917A (en) | Kinematic stirling engine | |
| RU2548999C1 (en) | Heat engine with external heat supply | |
| Shendage et al. | Dynamic balancing and experience during the development of a single cylinder Beta-configuration Stirling engine using rhombic drive | |
| EP2707588B1 (en) | External combustion engine | |
| KR100849506B1 (en) | Scroll-type stirling cycle engine | |
| El Hassani et al. | Study of some power influencing parameters of a solar low temperature stirling engine | |
| RU2320941C1 (en) | Cold production device | |
| NO334747B1 (en) | External heater, method of operation of an external heater, a thermodynamic process for operating an external heater, and the use of an external heater and / or a thermodynamic process in the operation of a cogeneration plant. | |
| US8650871B2 (en) | External combustion engine | |
| CN108915889B (en) | Stirling engine | |
| RU2042851C1 (en) | Engine with external heat supply | |
| Han et al. | Analysis on the Cycle Characteristics of Dual Swash Plate Stirling Engine | |
| RU1795237C (en) | Heat-utilizing cryogenic rotary gas machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160305 |