Двигатель объемного вытеснения
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к двигателям объемного вытеснения, и может быть использована для упрощения конструкции и снижения массо-габаритных характеристик в двигателях с внешнем подводом теплоты. Двигатель объемного вытеснения содержит цилиндр с поршнем, которые образуют рабочую камеру, средство подвода теплоты - нагреватель и средство отвода теплоты - холодильник, и распределительный механизм, который размещен в головке цилиндра и выполнен в виде золотникового вытеснителя, включающего корпус с противоположно размещенными средствами подвода теплоты - нагревателем и отвода теплоты - холодильником, в котором установлен вращающийся цилиндрический золотник с выемкой на части боковой поверхности, формирующей вытеснительную полость, связанную с рабочий камерой кольцевым каналом.
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к двигателям объемного вытеснения, и может быть использована для упрощения конструкции и снижения массо-габаритных характеристик в двигателях с внешнем подводом теплоты.
Из уровня техники известен двигатель объемного вытеснения, содержащий цилиндр с поршнем, которые образуют рабочую камеру, камеру подвода теплоты и камеру отвода теплоты, которые снабжены средствами подвода и отвода теплоты, и клапанный распределительный механизм, обеспечивающий попеременное сообщение рабочей камеры с камерами подвода и отвода теплоты, который размещен в головке цилиндра (RU 2227223 С1, F02G 1/04, 2004). В данном двигателе камеры подвода теплоты и отвода теплоты выполнены в виде отдельных выносных емкостей, что не обеспечивает компактности конструкции.
Полезная модель направлена на упрощение конструкции и уменьшение массо-габаритных характеристик двигателя объемного вытеснения.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в двигателе объемного вытеснения, содержащем цилиндр с поршнем, которые образуют рабочую камеру, средство подвода теплоты - нагреватель и средство отвода теплоты - холодильник, и распределительный механизм, который размещен в головке цилиндра, согласно полезной модели, распределительный механизм выполнен в виде золотникового вытеснителя, включающего корпус с противоположно размещенными средствами подвода теплоты - нагревателем и отвода теплоты - холодильником, в котором установлен вращающийся цилиндрический золотник с выемкой на части боковой поверхности, формирующей вытеснительную полость, связанную с рабочий камерой кольцевым каналом.
Кроме того, ширина - определяющий поперечный размер вытеснительной полости меньше диаметра цилиндрического золотника.
Размещение золотникового распределителя с цилиндрическим золотником в головке цилиндра и наличие на боковой поверхности цилиндрического золотника вытеснительной полости, которая в сочетании с кольцевым каналом, сообщающим ее с рабочий камерой при вращении цилиндрического золотника, попеременно взаимодействует с размещенными на корпусе золотникового вытеснителя средствами подвода теплоты - нагревателем и отвода теплоты - холодильником и выполняет при этом одновременно как функции распределителя, так и функции камеры подвода теплоты (расширения) или камеры отвода теплоты (сжатия), существенно упрощает конструкцию и уменьшает массо-габаритные характеристики двигателя объемного вытеснения. При этом заявленные соотношения геометрических параметров направлены на обеспечение оптимизации и эффективности протекания тепловых процессов в двигателе.
На Фиг.1 представлен общий вид двигателя; на Фиг.2 - продольный разрез А-А на Фиг.1.
Двигатель объемного вытеснения содержит один или несколько цилиндров 1 с поршнем 2, которые образуют рабочую камеру 3, размещенный в головке 4 цилиндра распределительный механизм, который выполнен в виде золотникового вытеснителя, включающего корпус 5, снабженный противоположно размещенными средствами подвода теплоты - нагревателем 6 и отвода теплоты - холодильником 7, и вращающийся цилиндрический золотник 8 с выемкой 9 на части боковой поверхности, формирующей вытеснительную полость 10, постоянно связанную с рабочий камерой 3 кольцевым каналом 11, и привод 12, обеспечивающий синхронное вращение цилиндрического золотника 8. При этом ширина - определяющий поперечный размер «а»
вытеснительной полости 10 меньше диаметра «D» цилиндрического золотника 8.
Двигатель объемного вытеснения работает следующим образом.
При движении поршня 2 от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ) вытеснительная полость 10 цилиндрического золотника 8 находится в зоне размещения средства отвода теплоты - холодильника 7. При этом происходит вытеснение газообразного рабочего тела из рабочей камеры 3 по кольцевому каналу 11 в вытеснительную полость 10 и сжатие рабочего тела с отводом теплоты (охлаждением) в вытеснительной полости 10 к холодному источнику, выполненному в виде средства отвода теплоты - холодильника 7. Вытеснительная полость 10 выполняет роль камеры отвода теплоты (сжатия).
При движении поршня 2 от верхней мертвой точке (ВМТ) к нижней мертвой точки (НМТ) вытеснительная полость 10 цилиндрического золотника 8 находится в зоне размещения средства подвода теплоты - нагревателя 6. При этом происходит подвод теплоты к рабочему телу от горячего источника, выполненному в виде средства подвода теплоты - нагревателя 6, перемещение по кольцевому каналу 11 в рабочую камеру 3 и расширение рабочего тела в рабочей камере 3 с совершением работы. Вытеснительная полость 10 выполняет роль камеры подвода теплоты (расширения).
Синхронное перемещение вытеснительной полости 10 вращающегося цилиндрического золотника 8 при возвратно-поступательном движении поршня 2 в цилиндре 1 обеспечивает привод 12, связанный с коленчатым валом 13.
1. Двигатель объемного вытеснения, содержащий цилиндр с поршнем, которые образуют рабочую камеру, средство подвода теплоты - нагреватель и средство отвода теплоты - холодильник, и распределительный механизм, который размещен в головке цилиндра, отличающийся тем, что распределительный механизм выполнен в виде золотникового вытеснителя, включающего корпус с противоположно размещенными средствами подвода теплоты - нагревателем и отвода теплоты - холодильником, в котором установлен вращающийся цилиндрический золотник с выемкой на части боковой поверхности, формирующей вытеснительную полость, связанную с рабочий камерой кольцевым каналом.
2. Двигатель объемного вытеснения по п.1, отличающийся тем, что ширина - определяющий поперечный размер вытеснительной полости меньше диаметра цилиндрического золотника.
