RU2625071C2 - Роторный двигатель Стирлинга - Google Patents
Роторный двигатель Стирлинга Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625071C2 RU2625071C2 RU2015154399A RU2015154399A RU2625071C2 RU 2625071 C2 RU2625071 C2 RU 2625071C2 RU 2015154399 A RU2015154399 A RU 2015154399A RU 2015154399 A RU2015154399 A RU 2015154399A RU 2625071 C2 RU2625071 C2 RU 2625071C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- engine
- plates
- washer
- rotates
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
- F01C1/3448—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member with axially movable vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к роторным двигателям Стирлинга. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит два ротора на одном валу. Ротор состоит из цилиндра, выполненного заодно с шайбой, и вращается в цилиндрическом корпусе с выполненными в нем радиальными прорезями. В прорези установлены пластины с вырезами, надетыми на шайбу ротора, с возможностью перемещения взад-вперед вдоль оси двигателя при вращении ротора. При этом ротор, пластины и корпус образуют переменные объемы, в которых происходят рабочие циклы. Каждый из объемов, образованных вокруг одного ротора, соединяется каналами с переменными объемами, образованными вокруг другого ротора, при этом каналы соединяют объемы, расположенные со сдвигом 90 градусов один относительно другого, а один ротор повернут относительно другого ротора на 180 градусов. 2 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям с внешним подводом теплоты.
Известен роторный двигатель RadMax (http://peswiki.com/index.php/Directory:Regi Technologies:RadMax rotary_engine), (http://www.membrana.ru/particle/10949). Роторный двигатель RadMax отличает завидная простота. В нем всего два вида подвижных деталей: один ротор (это толстый диск, установленный на оси мотора, с 12 радиальными прорезями) и 12 одинаковых лопаток - тонких прямоугольных пластинок. Ротор с пластинками вращается в корпусе с вырезом сложной формы, при этом пластинки двигаются в прорезях вверх-вниз (вдоль оси мотора), а над ротором и под ним образуются переменные объемы, в которых и осуществляются впуск, сжатие, рабочий ход и выхлоп. При этом за один оборот вала в RadMax происходит 24 рабочих хода, против двух в четырехцилиндровом четырехтактном ДВС. Недостаток двигателя RadMax, он не может работать в режиме двигателя Стирлинга. Что является негативным ограничением, так как теоретический кпд у двигателей Стирлинга наивысший среди всех известных двигателей.
Известен роторный двигатель, патент РФ №2255235, с внешним подводом теплоты, с рабочим телом, находящимся в нем под избыточным давлением, содержащий, по крайней мере, два разных по объему цилиндра, например с обкатывающимися по внутренней рабочей поверхности цилиндров роторами, расположенными на одном эксцентриковом валу, и с разделительными пластинами, при этом полость нагнетания малого цилиндра соединена каналом с полостью расширения большого цилиндра через теплообменник и нагреватель, а полость расширения малого цилиндра соединена каналом с полостью нагнетания большого цилиндра через теплообменник и холодильник.
Недостатком такой схемы является большая сложность изготовления эффективного теплообменника, отдать максимально тепло одного потока рабочего тела другому, в то же время, находясь в разных каналах, задача трудная, а от этого зависит кпд двигателя. Другое дело - теплообмен осуществлять в одном канале: при прохождении рабочего тела сначала в одну сторону отдавать тепло, затем в другую сторону, забирая тепло в том же канале.
Техническим результатом настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков и повышение эффективности работы двигателя.
Поставленная задача достигается тем, что роторный двигатель Стирлинга с внешним подводом теплоты, с рабочим телом, находящимся в нем под избыточным давлением, содержит, по меньшей мере, два ротора на одном валу, которые размещены в соответствующих цилиндрических корпусах, при этом ротор состоит из цилиндра, выполненного заодно с шайбой, и вращается в цилиндрическом корпусе с выполненными в нем радиальными прорезями, в которые установлены пластины с вырезами, надетыми на шайбу ротора, с возможностью перемещения взад-вперед вдоль оси двигателя при вращении ротора, при этом ротор, пластины и корпус образуют переменные объемы, в которых происходят рабочие циклы двигателя Стирлинга, каждый из переменных объемов, образованных вокруг одного ротора, соединяется каналами с переменными объемами, образованными вокруг другого ротора, при этом каналы соединяют объемы, расположенные со сдвигом 90 градусов один относительно другого, а один ротор повернут относительно другого ротора на 180 градусов.
Изобретение поясняется при помощи чертежей.
На фиг. 1 показан общий вид роторов на валу;
На фиг. 2 – поперечный разрез двигателя по пластинам.
Описываемый двигатель содержит пластины 1 с вырезами, надетыми на шайбу 2 сложной формы. Шайба выполнена заодно с цилиндром 3 ротора. При этом пластины 1 перемещаются взад-вперед вдоль оси двигателя в радиальных прорезях корпуса 4.
Основная идея изобретения состоит в том, что у роторного двигателя Стирлинга (РДС) с внешним подводом теплоты, с рабочим телом, находящимся в нем под избыточным давлением - на общем валу установлены как минимум два ротора, состоящие из цилиндра, на каждом из которых находится как единое целое шайба сложной формы.
Каждый ротор вращается в цилиндрическом корпусе, например, с 12 внутренними радиальными прорезями, в которых расположены пластины 1 с вырезами под шайбу 2 сложной формы. Роторы вращаются в цилиндрических корпусах 4, соединенных между собой, при этом пластины 1, одетые вырезами на шайбу 2, двигаются в прорезях а над роторами, под цилиндрами и между пластинами 1 при вращении роторов образуются по 24 переменных объема на каждый ротор, в которых и происходят рабочие циклы РДС. Один ротор относительно другого повернут на 180 градусов, поэтому РДС идеально уравновешен, так как все возникающие силы возвратно-поступательного движения пластин 1 с вырезами в результате вращения роторов уравновешиваются. Каждый из 24 переменных объемов, образованных вокруг одного ротора, соединяется каналами с соответствующими переменными объемами вокруг другого ротора, при этом эти каналы соединяют переменные объемы, расположенные со сдвигом на 90 градусов относительно друг друга. В каналах могут быть установлены проволочные или иные рекуператоры, которые берут на себя основную тепловую нагрузку. Получается 24 переменных объема с участием одного ротора, которые соединены с 24 переменными объемами с участием другого ротора. Такое соединение, при нагреве всего объема вокруг первого ротора в первом цилиндре и охлаждении всего объема вокруг второго ротора в следующем цилиндре создает постоянный вращательный момент. Этот вращательный момент существует всегда, пока есть разница температур первого цилиндра с ротором по отношению ко второму цилиндру с ротором. РДС является обратимой машиной, если вращать роторы, один цилиндр будет разогреваться, а другой будет охлаждаться. Технология изготовления РДС благодаря конструкции по сравнению со всеми известными двигателями внутреннего и внешнего сгорания намного проще и дешевле. На выходе РДС получается вращательное движение, а проблема уплотнения вращающегося вала до 20 МПа сегодня успешно решена (мертвый объем РДС, т.е. объем, не участвующий в тепловом преобразовании, минимален). Также можно вращающий момент передавать из РДС магнитной муфтой, что вообще исключает потери рабочего тела.
Claims (1)
- Роторный двигатель Стирлинга с внешним подводом теплоты, с рабочим телом, находящимся в нем под избыточным давлением, содержащий, по меньшей мере, два ротора на одном валу, которые размещены в соответствующих цилиндрических корпусах, при этом ротор состоит из цилиндра, выполненного заодно с шайбой, и вращается в цилиндрическом корпусе с выполненными в нем радиальными прорезями, в которые установлены пластины с вырезами, надетыми на шайбу ротора, с возможностью перемещения взад-вперед вдоль оси двигателя при вращении ротора, при этом ротор, пластины и корпус образуют переменные объемы, в которых происходят рабочие циклы двигателя Стирлинга, каждый из переменных объемов, образованных вокруг одного ротора, соединяется каналами с переменными объемами, образованными вокруг другого ротора, при этом каналы соединяют объемы, расположенные со сдвигом 90 градусов один относительно другого, а один ротор повернут относительно другого ротора на 180 градусов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154399A RU2625071C2 (ru) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Роторный двигатель Стирлинга |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154399A RU2625071C2 (ru) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Роторный двигатель Стирлинга |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015154399A RU2015154399A (ru) | 2017-06-22 |
RU2625071C2 true RU2625071C2 (ru) | 2017-07-11 |
Family
ID=59240418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154399A RU2625071C2 (ru) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | Роторный двигатель Стирлинга |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625071C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2706092C2 (ru) * | 2018-03-06 | 2019-11-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания |
RU2814331C1 (ru) * | 2022-12-14 | 2024-02-28 | Олег Георгиевич Чантурия | Роторный двигатель с внешним подводом теплоты |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1550157A (en) * | 1975-07-25 | 1979-08-08 | Nissan Motor | Compressed gas external heat engine |
DE4213369A1 (de) * | 1991-04-23 | 1993-02-18 | Irm Antriebstech Gmbh | Waermekraftmaschine mit aeusserer verbrennung |
JP2006038251A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 振動流再生型熱機関 |
US20080136113A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-12 | Robert Grisar | Rotary device |
US20120067041A1 (en) * | 2009-04-16 | 2012-03-22 | Philippe Verplancke | Heat Engine |
RU2451811C2 (ru) * | 2010-08-27 | 2012-05-27 | Юрий Петрович Андреев | Роторный двигатель внешнего сгорания |
-
2015
- 2015-12-18 RU RU2015154399A patent/RU2625071C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1550157A (en) * | 1975-07-25 | 1979-08-08 | Nissan Motor | Compressed gas external heat engine |
DE4213369A1 (de) * | 1991-04-23 | 1993-02-18 | Irm Antriebstech Gmbh | Waermekraftmaschine mit aeusserer verbrennung |
JP2006038251A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 振動流再生型熱機関 |
US20080136113A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-12 | Robert Grisar | Rotary device |
US20120067041A1 (en) * | 2009-04-16 | 2012-03-22 | Philippe Verplancke | Heat Engine |
RU2451811C2 (ru) * | 2010-08-27 | 2012-05-27 | Юрий Петрович Андреев | Роторный двигатель внешнего сгорания |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2706092C2 (ru) * | 2018-03-06 | 2019-11-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания |
RU2814331C1 (ru) * | 2022-12-14 | 2024-02-28 | Олег Георгиевич Чантурия | Роторный двигатель с внешним подводом теплоты |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015154399A (ru) | 2017-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2357085C2 (ru) | Роторное устройство (варианты) | |
US10184474B2 (en) | Displacement type rotary machine with controlling gears | |
US3893295A (en) | External combustion swash plate engine employing alternate compression and expansion in each working cylinder | |
US20080006237A1 (en) | Rotary cylindrical power device | |
LT5404B (lt) | Laisvų svyruojančių stūmoklių šiluminė mašina | |
US20160341187A1 (en) | Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine | |
RU2407899C1 (ru) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
US3370418A (en) | Rotary stirling cycle engines | |
RU2625071C2 (ru) | Роторный двигатель Стирлинга | |
RU2593858C1 (ru) | Комбинированный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
JP4521785B1 (ja) | 回転ピストン機械 | |
JPS6069202A (ja) | 内燃機関 | |
JPS6069201A (ja) | 内燃機関 | |
RU2003111875A (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
KR101079131B1 (ko) | 유체펌프가 연결되는 스터링엔진 | |
WO2009005480A1 (en) | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof | |
US3492818A (en) | Rotary stirling engine-with sliding displacer rotor | |
RU2374454C2 (ru) | Устройство поршневой машины и способ выполнения ее рабочего объема для организации термодинамического цикла | |
RU2451811C2 (ru) | Роторный двигатель внешнего сгорания | |
Hurley et al. | The Rotating Combustion Engine | |
RU2364726C2 (ru) | Турбопоршневой двигатель | |
RU159326U1 (ru) | Роторно-поршневая машина арутюняна | |
RU2343300C2 (ru) | Двигатель с внешним подводом теплоты | |
RU2270343C2 (ru) | Сферическая роторная машина с тороидальными поршнями | |
RU2469203C2 (ru) | Роликолопастной двигатель с внешним подводом тепла |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181219 |