Двигатель внешнего сгорания на основе двигателя стирлинга гамма-типа, система привода и способ регулирования мощности двигателя - RU2016118605A

1. Двигатель, реализованный на основе усовершенствованного двигателя Стирлинга гамма-типа и включающего дополнительный регулятор потока рабочего тела, каналы в вытеснителях и отверстия в стенках цилиндра, последовательный поршневой привод, отличающийся тем, что он использует каналы в поршне или поршнях, которые совместно с отверстием или отверстиями в стенках цилиндра пропускают/блокируют поток рабочего тела, а также тем, что группы вытеснителя и рабочего поршня приводятся в движения поочередно, так что пока одна из групп движется с полной скоростью, вторая находится в состоянии покоя на конечной позиции хода поршня.

2. Система привода с последовательно работающими поршнями, включающая в себя рамы привода с направляющими; маховики и вращающиеся элементы с профилированными поверхностями, соединенные с основным валом; вытеснитель, вращение вращающегося элемента которого на одну четверть полного цикла последовательностей опережает вращение вращающегося элемента рабочего поршня, отличающаяся тем, что форма профилированных поверхностей является сочетанием основных секций, синхронизированных с углом поворота основного вала и обеспечивающих, совместно с контактирующими маховиками и вспомогательными элементами, возвратно-поступательный, однонаправленный ход с постоянной скоростью, и поочередный ход, так что когда связанный поршень или поршни движутся с полной скоростью, другой поршень или поршни находятся в состоянии покоя в конечной позиции рабочего хода; и переходных секций, которые используются для одновременного ускорения связанного поршня или поршней и торможения другого поршня или поршней.

3. Система привода с последовательно работающими поршнями по п. 2, в которой динамические силы, индуцированные деталями, совершающими возвратно-поступательные движения, и появляющиеся во время изменения скорости поршней, нейтрализуются равными, но противоположными динамическими силами, отличающаяся тем, что направления векторов индуцированной силы противоположны друг другу; векторы динамической силы расположены на общей линии; а абсолютные значения усилий массы поршня (или поршней) со всеми связанными вспомогательными элементами и компонентами, движущимися в направлении связанного хода, умноженные на связанные значения ускорения/торможения, идентичны друг другу.

4. Способ быстрого управления тепловым потоком для двигателей по п.1, отличающийся тем, что используется регулирующий клапан с множественными входами, связанный с источниками подачи рабочего тела разных температур и обеспечивающий: поток рабочего тела с нормальной температурой для постоянной работы на полную мощность; поток нагретого рабочего тела для быстрого возрастания мощности; поток охлажденного рабочего тела для быстрого спада мощности; и смесь потока рабочего тела с нормальной температурой и охлажденного потока для частичного запуска мощности.

5. Двигатель, в котором для режима последовательной работы задействован комплект из двух нагнетающих цилиндров и одного рабочего цилиндра, отличающийся тем, что маршрут движения рабочего тела в одном случае начинается с входа в первый нагнетающий цилиндр, затем продолжается к рабочему цилиндру и заканчивается выходом из второго нагнетающего цилиндра.

6. Способ регулирования мощности двигателя по п.5 посредством соединения двух комплектов цилиндров по п. 5 для последовательного режима работы и использования промежуточного коллектора для подогрева, отличающийся тем, что коллектор труб с трехходовым клапаном соединяет первый и второй комплекты цилиндров и пропускает все рабочее тело или часть рабочего тела через подогрев перед входом во второй комплект цилиндров.

7. Двигатель, в котором используется метод преобразования тепла в давление посредством соединения нагнетающих цилиндров для режима последовательной работы, отличающийся тем, что нагнетающие цилиндры с обратным, в отношении один к другому, действием соединены последовательно, и проход для рабочего тела между цилиндрами открыт тогда, когда объем горячей полости первого цилиндра увеличивается или находится на максимуме, а объем холодной полости второго цилиндра уменьшается или находится на минимуме.

8. Двигатель, реализованный на основе усовершенствованного двигателя Стирлинга гамма-типа, где применяется метод для нейтрализации эффекта пустот объема подогревателя во время ступени нагнетания посредством перекрытия канала между подогревателем и нагнетающим цилиндром с помощью запирающего элемента, отличающийся синхронно работающим запирающим элементом в канале потока рабочего тела, отделяющим внутреннее пространство подогревателя и внутреннее пространство нагнетающего цилиндра, в то время как вытеснитель движется к холодной полости нагнетающего цилиндра или находится в состоянии покоя в холодной полости нагнетающего цилиндра.

9. Двигатель, реализованный на основе усовершенствованного двигателя Стирлинга гамма-типа, в котором множественные вытесняющие цилиндры соединены с общим поршневым штоком и связанным поршневым приводом.