т от

«шш»

Доклад № 61

Тепловой двигатель

ПЕТРАГ НАДЖАРЯН, начальник КБ завода «Электрон» г. Ереван

История развития двигателестрое-ния — непрерывная цепь поисков конструкций и материалов, обеспечивающих повышение экономичности установок, уменьшение их габаритов. Однако в наш век, когда число двигателей только на автомобилях перевалило за 200 млн., во весь рост встали не только энергетические проблемы, но и проблемы загрязнения воздуха.

Известно, что максимально положительного результата можно до

биться при непрерывном сгорании топлива: до минимума уменьшаются вредные, ядовитые примеси в выхлопных газах, увеличивается количество выделяемой тепловой энергии, достигается хорошая регулируемость процесса. 8о взрывоподобных процессах, осуществляемых в ДВС, такие преимущества отсутствуют.

Вот я и предлагаю тепловой двигатель с вынесенной отдельно камерой непрерывного сгорания топлива (см. рис. слева). В ней помещен теплообменник, в котором нагревается сжатый воздух. Он-то и используется для совершения работы. Это позволяет избавить двигатель от нагарообразования и повысить его коррозионностойкость. К тому же предварительно нагретый воздух используется и при горении топлива, создавая лучшие условия для полной детоксикации выхлопных газов.

На рисунках справа схематически показаны почти все элементы двигателя. Рассмотрим их по порядку.

Устройство. Двигатель состоит из двух пар лопастей (1 и 2), образующих четыре рабочие камеры. Одна пара (1) выполнена как одно целое с внешним цилиндром и полым валом отбора мощности, другая же (2) — с внутренним цилиндром и малым валом (могут быть и шлице-вые соединения). Валы соединены друг с другом с помощью механизма связи (3). Его конструкция хорошо видна на верхнем рисунке справа Он выполнен в виде наклонного

кольца на подшипниках, которое снабжено на внутренней поверхности шипами. Последние и входят в зацепление с серьгами валов двигателя (авторское свидетельство № 297830).

К торцам лопастей примыкает боковой уплотнитель (4), который прижимается к ним с помощью пружин (5). Они упираются в корпус (6). В уплотнителе предусмотрены всасывающие (7) и выпускные (8) отверстия, а также отверстия (9 и 10), сообщающиеся дру| с другом через теплообменник (11) Первые расположены в зонах удаления лопастей и по угловому размеру (примерно 60°) одинаковы с лопастями (при вращении лопасти периодически взаимно удаляются и приближаются в определенных зонах корпуса). Такого же размера и выпускное отверстие, но находится оно в зоне второго приближения лопастей (см. средний рисунок справа). Что же касается всасывающего отверстия, то оно расположено в зоне первого приближения (после такта всасывания) и имеет величину, предопределенную степенью сжатия воздуха.

Теплообменник помещен в камере непрерывного сгорания топлива. Ее горелка соединена трубопроводами с тепловым насосом (12) и выпускным отверстием двигателя.

Для подачи смазки к скользящим поверхностям в теле лопастей выточены каналы (13 и 14). Она поступает из маслорезервуара (16), соединенного с радиальным отверстием в корпусе, а также с отверстием в центре бокового уплотнителя.

Смазываются и четыре Ш-образ-ных уплотнителя (15). Два установлены в пазах на средней (скользящей) части лопастей (1), а остальные — в пазах на внутренней поверхности внешнего цилиндра (см. нижний рисунок справа). Они упираются на ползуны (17), которые, в свою очередь, прижимаются рычажными механизмами (19) за счет пружин (20).

Принцип работы. Лопасти (1), укрепленные непосредственно на валу двигателя, вращаются с постоянной скоростью, а лопасти (2), соединенные с этим валом с помощью механизма связи (3), — с переменной. Этим достигается образование рабочих (переменных) камер (см. диаграммы на рисунке слева — там показаны последовательные изменения давления и объема воздуха в одной камере).

Лопасти взаимно приближаются и удаляются по два раза за оборот, причем это происходит в определенных зонах бокового уплотнителя (4), что позволяет использовать их в качестве клапанов — они, скользя мимо отверстий (7, 8, 9 и 10), обеспечивают протекание рабочих тактов.

Вот как это происходит. Лопасти,

.4, - i i -шлС)