Двигатель с внешним подводом тепла Ардака

(51) 01 1/08 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ вращательное, содержащим первую крестовину,образующую через ролики зацепление с маховиком,имеющим на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточки синусоидальной формы, при этом вал соединен с маховиком, корпус с верхней стороны закрыт крышкой, а с нижней стороны корпус помещен в картер с жидкой смазкой, согласно изобретению,дополнительно содержит, по меньшей мере, два оппозитно-соосно расположенных цилиндра с вытеснительными поршень-регенераторами, каждый из которых через вторую крестовину соединен с оппозитно-соосно расположенным вытеснительным поршнем-регенератором своей пары, при этом первая и вторая крестовины развернуты относительно друг друга на 90, первая крестовина проходит сквозь рабочие поршни, а цилиндры имеют термозащитный кожух,в который вмонтированы форсунки с запалом, и между термозащитным кожухом и цилиндрами образованы камеры сгорания.(54) ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА АРДАКА(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях с внешним подводом тепла, например, в автомобилях, тракторах, военной транспортной технике. Задача изобретения - разработка экологически чистого, бесшумного двигателя упрощенной конструкции, адаптированного к использованию различных источников тепла, с повышенным ресурсом работы и надежного в эксплуатации. Для этого двигатель с внешним подводом тепла,содержащий корпус, вал, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно оребренных цилиндра с рабочими поршнями, соединенных с преобразователем поступательного движения во Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях с внешним подводом тепла, например, в автомобилях, тракторах, любой транспортной технике. Известен поршневой двигатель с внешним подводом тепла, содержащим дополнительную топку на боковой поверхности блока цилиндров и распределительный механизм. В распределительном механизме на валу закреплены шестерни, напротив цилиндров размещены профилированные диски,радиальная поверхность которых разделена на равные участки и на определенных участках дисков выполнены кольцевые выступы,имеющие возможность взаимодействия с толкателями,которые в свою очередь могут взаимодействовать со стержнями клапанов ( 20144751, 01 1/02,1994). Недостатками известного поршневого двигателя с внешним подводом тепла является сложность конструкции, обусловленная наличием нескольких топок, большого числа движущихся частей,трущихся поверхностей, снижающих к.п.д. Ближайшим аналогом изобретению по сходным конструктивным признакам является известный из 25684 А 4, 15.04.2012 двигатель, содержащий корпус, вал, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно оребренных цилиндра с рабочими поршнями, соединенными с установленным в корпусе преобразователем поступательного движения во вращательное, выполненным в виде крестовины, образующей через ролики зацепление с цилиндрическим маховиком. Цилиндрический маховик имеет на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточку синусоидальной формы. Вал двигателя соединен с маховиком, корпус сверху закрыт крышкой, а нижняя часть корпуса размещена в картере с жидкой смазкой. Ближайший аналог, имеющий максимальное количество сходных признаков с изобретением в отличие от него работает как двигатель внутреннего сгорания (д.в.с.) и, соответственно, имеет присущие д.в.с. недостатки ограниченный топливными смесями диапазон источников тепла, в то время как, предлагаемый двигатель может работать от самых различных источников, помимо топливных смесей, например,от солнечной энергии, ядерного или изотопного нагревателя и т.д. требует дополнительные вспомогательные системы,например,газораспределительный механизм, стартер и другие, что сокращает ресурс двигателя в целом имеет выхлоп и, следовательно, не может обеспечить бесшумность работы не может обеспечить высокую экологичность,обусловленную невозможностью полного сгорания топлива имеет повышенный износ за счет температурных напряжений внутри пары цилиндр-поршень. Задача изобретения - разработка экологически чистого, бесшумного двигателя упрощенной 2 конструкции, адаптированного к использованию различных источников тепла, с повышенным ресурсом работы и надежного в эксплуатации. Для этого двигатель с внешним подводом тепла,содержащий корпус, вал, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно оребренных цилиндра с рабочими поршнями, соединенных с преобразователем поступательного движения во вращательное, содержащим первую крестовину,образующую через ролики зацепление с маховиком,имеющим на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточки синусоидальной формы, при этом вал соединен с маховиком, корпус с верхней стороны закрыт крышкой, а с нижней стороны корпус помещен в картер с жидкой смазкой, согласно изобретению,дополнительно содержит, по меньшей мере, два оппозитно-соосно расположенных цилиндра с вытеснительными поршень-регенераторами, каждый из которых через вторую крестовину соединен с оппозитно-соосно расположенным вытеснительным поршнем-регенератором своей пары, при этом первая и вторая крестовины развернуты относительно друг друга на 90, первая крестовина проходит сквозь рабочие поршни, а цилиндры имеют термозащитный кожух,в который вмонтированы форсунки с запалом, и между термозащитным кожухом и цилиндрами образованы камеры сгорания. Изобретение подтверждается чертежами, где на фиг.1 схематично представлен продольный разрез двигателя с внешним подводом тепла на фиг.2 - вариант исполнения зацепления узлафиг.1 на фиг.3 - разрез А-А фиг.1 на фиг.4 - развертка внутренней поверхности маховика на фиг.5 - разрез В-В фиг.1 на фиг.6 - разрез С-С фиг.1. Двигатель с внешним подводом тепла содержит,по меньшей мере,два оппозитно-соосно расположенных цилиндра 1 с размещенными в них,соответственно,оппозитно-соосно вытеснительными поршень-регенераторами 2. Двигатель также содержит расположенные оппозитно-соосно, по меньшей мере, два рабочих поршня 3 в оребренных цилиндрах 4,расположенных оппозитно-соосно. Вытеснительный поршень-регенератор 2 одного цилиндра 1 через вторую крестовину 5 соединен с оппозитно-соосно расположенным вытеснительным поршеньрегенератором 2 другого цилиндра 1 (пара цилиндр 1 - вытеснительный поршень-регенератор 2), а рабочий поршень 3 одного оребренного цилиндра 4 через первую крестовину 6 соединен с оппозитнорасположенным рабочим поршнем 3 другого оппозитно-расположенного оребренного цилиндра 4(пара рабочий поршень 3-оребренный цилиндр 4). Первая крестовина 6 и вторая крестовина 5 развернуты относительно друг друга на 90 (фиг.5),причем вторая крестовина 5 проходит сквозь рабочие поршни 3 (фиг.6). Цилиндры 1, 4 крепятся к корпусу 7, в котором с возможностью вращения размещен маховик 8 с наружной шестерней и с выполненной на внутренней поверхности направляющей в виде бурта 11 или проточки в форме синусоиды для взаимодействия с роликами 15, выполненными на первой 6 и второй 5 крестовинах. Корпус 7 содержит крышку 16 и картер 17 с маслом 18, в который частично погружен маховик 8 и ролики 15. С наружной шестерней маховика 8 соединен вал отбора мощности 13 с корзиной сцепления, с которой сочленены стартер-генератор 12 и топливный насосинжектор 14. Каждый цилиндр 1 снабжен термозащитным кожухом 9,в который вмонтирована форсунка с запалом 10, причем между цилиндрами 1 и термозащитным кожухом 9 образуется камера сгорания. Двигатель с внешним подводом тепла работает следующим образом. Стартер-генератор 12 при разъединенной корзине сцепления вала отбора мощности 13 вращает топливный насос-инжектор 14, который, в свою очередь, начинает подавать топливновоздушную смесь в форсунки 10. Одновременно происходит запал смеси и в камере сгорания,образованной термозащитным кожухом 9 и цилиндром 1. При этом происходит перемещение рабочего поршня 3 в сторону корпуса 7 за счет нагрева рабочего тела (топливно-воздушной смеси),который просачивается через вытеснительный поршень-регенератор 2 из-за его неплотного прилегания к стенкам цилиндра 1. Далее рабочий поршень 3 через первую крестовину 6 с рабочими роликами 15 и проточку или бурт 11 приводит в движение маховик 8, который в свою очередь,перемещает вытеснительный поршень-генератор 2 через вторую крестовину 5 в цилиндре 1 в сторону размещения форсунки 10, тем самым вытесняя разогретое рабочее тело в оребренный цилиндр 4,где происходит его охлаждение и, соответственно,сжатие. Вместе с тем, аналогично описанному,процесс начинает происходить в оппозитно-соосной части двигателя, маховик 8 начинает стабильно вращаться за счет перемещения роликов 15 первой крестовины 6 по проточке или синусоидальному бурту 11. Так как нижняя часть маховика 8 с наружной шестерней и проточкой 11 или синусоидальным буртом размещена в картере 17,заполненном маслом 18, то происходит постоянная смазка маховика 8 и роликов 15, за счет чего снижается сила трения двигателя в этой части. После вхождения двигателя в устойчивый режим работы вал отбора мощности 13 производит замыкание корзины сцепления с полезной нагрузкой. Стартер-генератор 12 переходит к режиму выработки электроэнергии. Термозащитный кожух 9, обладая низким коэффициентом теплопроводности,обеспечивает сохранение температуры в камере сгорания. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Двигатель с внешним подводом тепла,содержащий корпус, вал, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно оребренных цилиндра с рабочими поршнями, соединенных с преобразователем поступательного движения во вращательное, содержащим первую крестовину,образующую через ролики зацепление с маховиком,имеющим на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточки синусоидальной формы, при этом вал соединен с маховиком, корпус с верхней стороны закрыт крышкой, а с нижней стороны корпус помещен в картер с жидкой смазкой, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, по меньшей мере, два оппозитно-соосно расположенных цилиндра с вытеснительными поршень-регенераторами, каждый из которых через вторую крестовину соединен с оппозитно-соосно расположенным вытеснительным поршнем-регенератором своей пары, при этом первая и вторая крестовины развернуты относительно друг друга на 90, первая крестовина проходит сквозь рабочие поршни, а цилиндры имеют термозащитный кожух,в который вмонтированы форсунки с запалом, и между термозащитным кожухом и цилиндрами образованы камеры сгорания.