роторный двигатель с внешним подводом теплоты

Формула изобретения

Роторный двигатель с внешним подводом теплоты, с рабочим телом, находящимся в нем под избыточным давлением, содержащий по крайней мере два рабочих цилиндра, например, с обкатывающимися по внутренней рабочей поверхности цилиндров роторами, расположенными на одном эксцентриковом валу, и с разделительными пластинами, а также нагреватель, холодильник и теплообменник, отличающийся тем, что, в целях упрощения конструкции двигателя и повышения его удельной мощности, рабочие цилиндры выполнены с разными рабочими объемами, причем 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 охладитель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям с внешним подводом теплоты.

Известны двигатели с внешним подводом теплоты, преимущественно работающие по циклу Стирлинга, с рабочим телом, находящимся под избыточным давлением, содержащие, по меньшей мере, один цилиндр, рабочий поршень и поршень-вытеснитель, разделяющий рабочий объем цилиндра на две камеры - горячую и холодную, сообщенные между собой через нагреватель, теплообменник и холодильник [1]

Указанные двигатели обладают рядом существенных недостатков, ограничивающих их применение, в первую очередь, сложностью конструкции, большими габаритами и весом.

Свободным от указанных выше недостатков является предлагаемый роторный двигатель 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.

На чертеже представлена схема указанного двигателя. Двигатель имеет два рабочих цилиндра 1-5 с роторами 2-6 и разделительными пластинами 8-12, нагреватель 9, теплообменник 10 и холодильник 11. Цилиндр 1 имеет меньший рабочий объем, чем цилиндр 5, за счет меньшей ширины ротора 2, при этом полость нагнетания малого цилиндра соединена каналом с полостью расширения большого цилиндра через теплообменник 10 и нагреватель 9, а полость расширения малого цилиндра соединена каналом с полостью нагнетания большого цилиндра через теплообменник 10 и холодильник 11.

Работа двигателя осуществляется следующим образом.

При нагреве рабочего тела в нагревателе 9 происходит его расширение в объеме, ограниченном полостями 3 и 4. Вследствие того что рабочая площадь цилиндра 5 больше рабочей площади цилиндра 1, роторы под давлением рабочего тела приходят в движение, при этом рабочее тело вытесняется из полости 3 и, нагреваясь вначале в теплообменнике 10, а затем в нагревателе 9, поступает в полость 4 рабочего цилиндра 5. Из полости 7 рабочего цилиндра 5 рабочее тело вытесняется и, проходя через теплообменник 10 и холодильник 11, поступает после охлаждения в полость 13 рабочего цилиндра 1. Затем цикл повторяется при непрерывном направленном потоке рабочего тела.

Литература

1. Автомобильные двигатели. Под ред. М.С.Ховака, “Машиностроение”, 1977, стр. 559.