Механізм приводу двигуна зовнішнього згоряння (стірлінга)

1. Механізм приводу двигуна зовнішнього згоряння, у якому зворотно-поступальні переміщення робочого поршня і витискувача здійснюються в 3 34284 штоки 4 і 5. Зворотно-поступальне переміщення штоків через кривошипні шатуни 6 і 7 забезпечує обертання валу 8. Поршень-витискувач 9, через шатуни 10 і 11 штоки 12 і 13, кривошипні шатуни 14 і 15 приводить до обертання вал 16. Для зміни фазового кута, як один з варіантів, колінчасті вали 8 і 16 з'єднані ланцюговою передачею 17. При переміщенні планки 18 з натяжними шківами 19, 20 змінюється відносне положення кривошипів. Переміщення поршня залежить від положення і розмірів поршневих і кривошипних шатунів та радіуса кривошипу R. Коли шатуни знаходяться в районі своїх вер хніх мертвих точок (40...45° до і після ВМТ за кутом обертання кривошипу) поршень практично нерухомий. Це забезпечує закон його переміщення, близький до ідеального циклу. Вали кривошипів робочого поршня і витискувача з'єднані через механізм зміни фазового кута (планетарна передача або диференціал). Для двигунів невеликої потужності та демонстраційних моделей можливе застосування ланцюгової передачі із зміною довжини ведучої і веденої віток або іншого механізму для зміни фазового кута між валами (наприклад, втулка із спіральними шліцами). Такий механізм може обслуговувати необмежену кількість циліндрів. Графіки переміщення поршнів приведені на Фіг.2. Робочий поршень переміщується за законом, близьким до ідеального циклу. Витискувач "затримується" в своїй ВМТ, і збільшує час перебування робочого тіла в порожнині охолодження, що є позитивним, вважаючи на менші перепади температур, ніж в порожнині нагрівання. Забезпечити переміщення обох поршнів за законом близьким до ідеального циклу, можливо, якщо здійснити компоновку двигуна за схемою, приведеною на Фіг.3. 4 В цьому випадку поршні 1 і 9 переміщуються опозитно в циліндрі, розділеному регенератором 17, а штоки 4, 5 та 12, 13 розміщені з протилежних сторін циліндру. Якщо компоновка двигуна вимагає розміщення вісі кривошипу перпендикулярно відносно вісі циліндру, вали з'єдн ують конічними парами 18 і 19 через механізм зміни фазового кута 20 (Фіг.3, а) (кінематична схема механізму привода). Коли вісь кривошипу і циліндру паралельні (Фіг.3, б), колінчасті вали з'єднують проміжним валом 21 з механізмом зміни фазового кута 20. Інші елементи схеми мають такі ж позначення, як на Фіг.1. Графіки переміщення поршнів за компоновки двигуна по варіанту 2 зображені на Фіг.4. В цьому випадку обидва поршні переміщуються за законом , близьким до ідеального циклу. Запропонований механізм приводу двигуна зовнішнього згоряння дає можливість здійснювати регулювання двигуна зміною фазового кута та забезпечує закон переміщення поршня близький до ідеального (термодинамічного) циклу. Джерела інформації: 1. Г. Уокер. Двигатели Стирлинга. - М.: Машиностроение, 1985. - 405с. 2. Абрамчук Ф.І., Гутаревич Ю.Ф., Долганов К.Е., Тимченко I.I. Автомобільні двигуни: Підручник. - К.: Арістей, 2004. - 476с. 3. Двигатели внутреннего згорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей /Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. -М.: Машиностроение, 1990. - 283с. 4. Meijer R.J. (1959 a) The Philips hot-gas engine with rhombic drive mechanism. Philips Tech. Rev.20 / pp.245-276. 5 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 34284 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601