SU1620664A1

SU1620664A1 - Engine with external heat supply

Info

Publication number: SU1620664A1
Application number: SU894633133A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Николаевич Юрьев; Александр Юрьевич Ратников
Original assignee: Экспериментальное Хозрасчетное Творческое Объединение "Лефортово"
Priority date: 1989-01-04
Filing date: 1989-01-04
Publication date: 1991-01-15

Abstract

Изобретение позвол ет упростить конструкцию двигател с внешним подводом теплоты. В охлаждаемом цилиндре 1 размещен с образованием рабочей полости 3 поршень 2, кинематически св занный с валом 7 отбора мощности. Испарительна камера 9 теплоаккумул тора (ТА) 8 заполнена рабо чим телом л сообщена с полостью 3. Цилиндр 1 установлен горизонтально, на его торце размешен ТА 8, выполненный с цилиндром 1 в виде единого блока. Блок разделен теплоизолирующей перегородкой 12 на две смежные полости - холодную и гор чую . В перегородке 12 выполнены каналы 10 и 11, сообщающие полости между собой и расположенные не ниже уровн жидком фазы рабочего тела в камере 9. Поршень 2 подпружинен к торцу цилиндра 1, примыкающему к ТА 8, пружиной 14, что обеспечивает автономный запуск без использовани дополнительного источника энергии. 1 ил.The invention allows to simplify the design of the engine with external heat supply. In the cooled cylinder 1, a piston 2 is placed with the formation of a working cavity 3, kinematically connected with the power take-off shaft 7. The evaporating chamber 9 of the heat accumulator (TA) 8 is filled with a working body l and communicated with the cavity 3. The cylinder 1 is mounted horizontally, the TA 8 is placed at its end, made with cylinder 1 as a single unit. The unit is divided by a heat insulating partition 12 into two adjacent cavities — cold and hot. Channels 10 and 11 are made in the partition 12, connecting the cavities between themselves and located not below the level of the liquid phase of the working fluid in chamber 9. The piston 2 is spring-loaded to the end of cylinder 1 adjacent to TA 8, spring 14, which provides an autonomous start without using an additional source energy. 1 il.

Description

Изобретение относится к машиностроению,, в.частности к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внешнего сгорания поршневого типа.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and can be used in piston-type external combustion engines.

Цель изобретения - упрощение конструкции двигателя.The purpose of the invention is to simplify the design of the engine.

На чертеже представлена конструктивная схема двигателя с внешним подводом тепла.The drawing shows a structural diagram of an engine with external heat input.

Двигатель содержит горизонтально расположенный охлаждаемый цилиндр 1, размещенный в нем поршень 2 с образованием рабочей полости 3. Шток 4 поршня 2 кинематически связан посредством шатуна 5 и шкива 6 с валом 7 отбора мощности, На торце цилиндра 1 закреплен теплоаккумулятор 8 с испарительной камерой 9, заполненной рабочим телом (легкокипящей жидкостью) и сообщенной с рабочей полостью 3 цилиндра Ί каналами 10 и 11, которые расположены не ниже уровня жидкой фазы рабочего тела в испарительной камере 9 теплоаккумулятора 8. Корпус цилиндра 1 теплоизолирован от теплоаккумулятора 8 посредством перегородки 12 и на его боковой поверхности размещен холодильник 13. Поршень 2 подпружинен к торцу цилиндра 1, примыкающему к теплоаккумулятору 8 пружиной 14, благодаря чему обеспечивается автономный запуск двигателя без использования дополнительного источника энергии.The engine contains a horizontally located cooled cylinder 1, the piston 2 placed in it with the formation of the working cavity 3. The piston rod 4 4 is kinematically connected via a connecting rod 5 and a pulley 6 to the power take-off shaft 7. At the end of the cylinder 1, a heat accumulator 8 is fixed with an evaporation chamber 9 filled the working fluid (low-boiling liquid) and connected with the working cavity of the 3 cylinder Ί channels 10 and 11, which are located not lower than the level of the liquid phase of the working fluid in the evaporation chamber 9 of the heat accumulator 8. Cylinder body 1 thermal insulation van from the storage tank 8 through the partition wall 12 and its lateral surface situated refrigerator 13. The piston 2 is biased toward one end of the cylinder adjacent to the storage tank 8 by a spring 14, thereby providing self starting of the engine without using an additional energy source.

Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.

R начальном положении поршень 2 вплотную прилегает к торцовой стенке рабочей -полости 3. При нагреве теплоаккумулятсрэ 8 легкокипящёе рабочее теле испаряется в испарител-ьной камере 9 и через каналы 10 и 11 поступает в.рабочую полость 3 цилиндра 1, давление в каждой повышается. Когда усилие на поршень 2 со стороны рабочей полости от испаряющегося рабочего тела превышает усилие.пружины 14, поршень 2 перемещается влево, приводя во вращение вал 7 отбора мощности, при этом пар, соприкасаясь с охлаждаемыми стенками цилиндра 1, конденсируется. Рост давления в рабочей полости 3 цилиндра замедляется, и после прохождения поршнем 2 средней точки рабочего хода давление начинает падать, хотя усилие на поршень 2 со стороны пара остается больше усилия пружины 14,In the initial position, the piston 2 is adjacent to the end wall of the working cavity 3. When the heat accumulator 8 is heated, the low-boiling working fluid evaporates in the evaporation chamber 9 and enters the working cavity 3 of cylinder 1 through channels 10 and 11, the pressure in each increases. When the force on the piston 2 from the side of the working cavity from the evaporating working fluid exceeds the force of the spring 14, the piston 2 moves to the left, turning the power take-off shaft 7, while the steam condenses in contact with the cooled walls of the cylinder 1. The increase in pressure in the working cavity 3 of the cylinder slows down, and after the piston 2 passes the midpoint of the working stroke, the pressure begins to drop, although the force on the piston 2 from the steam side remains greater than the force of the spring 14,

После прохождения поршнем 2 край нем левой точки (НМТ) давление пара уменьшается настолько, что под действием усилия пружины 14 поршень 2 начинает перемещаться слева направо.After the piston 2 passes the edge of the left point (BDC), the vapor pressure decreases so much that under the action of the force of the spring 14, the piston 2 begins to move from left to right.

Процесс испарения в рабочей жидкости к этому моменту прекращается, так как находившаяся в испарительной камере 9 жидкость полностью испаряется, а жидкость, сконденсировавшаяся в рабочей полости 3, не поступает в испарительную камеру 9 ввиду наличия между ними порога, определяемого высотой расположения канала 10.The process of evaporation in the working fluid stops at this point, since the fluid contained in the evaporation chamber 9 completely evaporates, and the liquid condensed in the working cavity 3 does not enter the evaporation chamber 9 due to the presence of a threshold between them, determined by the height of the channel 10.

При обратном ходе поршня 2 уровень жидкости в рабочей полости 3 цилиндра 1 повышается и к концу обратного хода достигает уровня расположения канала 10. Сконденсировавшаяся жидкость начинает поступать в испарительную камеру 9 теплоаккумулятора 8 и при достижении поршнем 2 крайней правой точки (ВМТ) полностью вытесняется из рабочей полости 3 цилиндра 1.With the return stroke of the piston 2, the liquid level in the working cavity 3 of the cylinder 1 rises and reaches the level of the channel 10 towards the end of the reverse stroke. Condensed liquid begins to flow into the evaporation chamber 9 of the heat accumulator 8 and when piston 2 reaches the rightmost point (TDC) is completely expelled from the working cavity 3 of cylinder 1.

Таким образом, при приближении поршня 2 к ВМТ вновь начинается процесс испарения рабочей жидкости в испарительной камере 9 теплоаккумулятора 8 и давление в рабочей полости 3 начинает возрастать.Thus, when the piston 2 approaches the TDC, the process of evaporation of the working fluid in the evaporation chamber 9 of the heat accumulator 8 starts again and the pressure in the working cavity 3 begins to increase.

После прохождения поршнем 2 ВМТ цикл повторяется.After the piston passes through 2 TDC, the cycle repeats.

Claims

Claim

An engine with an external supply of heat, containing a cooled cylinder, a piston placed in it with the formation of the working cavity, kinematically connected with the power take-off shaft, a heat accumulator with an evaporation chamber filled with a working fluid and communicated with the working cavity of the cylinder, which is characterized in that simplification of the design, the cylinder is installed horizontally, the heat accumulator is placed on its end and is made with the cylinder in the form of a single block. It is divided by a heat-insulating partition into two adjacent cavities - cold and ryachuyu, wherein the partition wall formed channels communicating the cavities with each other and located below the level of the liquid phase working fluid in the evaporation chamber.