двигатель с внешним подводом теплоты

Формула изобретения

ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий по меньшей мере одну пару теплоизолированных цилиндров с размещенными в них поршнями, систему подачи газа, регенератор и рабочий вал, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере двумя барабанами с механизмами реверса, установленными с помощью односторонних муфт на рабочем валу, а поршни и регенератор функционально объединены и выполнены в виде эластичных торов, заполненных текучим или сжатым агентом и охваченных лентами, первые концы лент закреплены в цилиндрах, а вторые намотаны на барабаны, полости цилиндров сообщены через клапаны с внешней средой и через общий клапан с системой подачи теплоты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Известны двигатели Стирлинга, содержащие два цилиндра с двумя поршнями. В одном цилиндре воздух сжимается и вытесняется во второй цилиндр, нагреваемый снаружи. В нем воздух расширяется, толкает рабочий поршень и после этого вытесняется в холодный цилиндр. Порция воздуха непрерывно циркулирует между теплым и холодным цилиндрами, периодически изменяя свой объем. При этом двигатель может работать от любого источника энергии (Двигатели Стирлинга./Под ред. М.Г.Круглова, М.: Машиностроение, 1977, с. 84-86).

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий два цилиндра с поршнями, систему подачи теплоты, регенератор.

К недостаткам такого двигателя относятся проблема уплотнений, потери на трение, возможность заклинивания поршней, уровень шума.

Целью изобретения является повышение эффективности путем снижения потерь на трение и интенсификации теплообмена.

Для этого известный двигатель, содержащий по меньшей мере два цилиндра с поршнями, систему подачи газа, регенератор, рабочий вал, согласно изобретению снабжен по меньшей мере двумя барабанами с механизмами реверса, установленными с помощью муфт одностороннего хода на рабочем валу, а поршни и регенератор функционально объединены и выполнены в виде эластичных торов, заполненных сжатым агентом и охваченных лентами, причем первые концы лент закреплены в цилиндре, а вторые намотаны на барабаны, полости цилиндров сообщены с помощью клапанов с внешней средой и через общий клапан - с системой подачи теплоты.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид двигателя.

Двигатель содержит теплоизолированные цилиндры 1 и 2, которые сообщены с системой 3 подачи горячего газа через клапан 4. Полости 5 и 6 сообщены через клапаны 7 с внешней средой. В цилиндрах 1 и 2 установлены эластичные торы 8, охваченные лентами 9, первые концы 10 которых закреплены в цилиндрах 1 и 2, а вторые концы намотаны на барабаны 11 и 12, установленные с помощью односторонних муфт 13 на рабочем валу 14. Барабаны 11 и 12 имеют механизм 15 реверса.

Устройство работает следующим образом.

В полости 6 находится горячий газ, который начинает охлаждаться, взаимодействуя с лентами 9 и тором 8, которые вносят в полость 6 новые охлажденные участки, отбирающие тепло от газа. Газ, охлаждаясь, уменьшается в объеме. Возникает разность давления между давлением агента во внешней среде и давлением газа в полости 6. Тор 8 вкатывается в полость 6. Ленты 9 вращают барабан 11, сматываясь с него. Барабан 11 через муфту 13 передает крутящий момент на вал 14. Остатки газа из полости 6 выдавливаются через клапан 7 во внешнюю среду. В это время в полость 5 через клапан 4 системой 3 подают горячий газ. Тор 8 выкатывается из полости 5. Барабан 12 вращается механизмом 15 относительно вала 14, наматывая ленту 9. После того, как тор 8 дойдет до конца полости 6, системой 3 через клапан 4 подают горячий газ. Тор 8 выкатывается из полости 6. Барабан 11 механизма 15 реверса вращается свободно относительно вала 14, наматывая ленты 9. Второй тор 8 вкатывается в полость 5 за счет охлаждения в нем газа. Ленты 9, сматываясь с барабана 12, вращают его. Муфта 13 передает крутящий момент на вал 14, взводя механизм 15 реверса.