В России запатентован гибрид ДВС и двигателей Стирлинга
- Патент на комбинированный тепловой двигатель выдан тульскому конструктору Михаилу Щучкину.
- Два связанных коленчатых вала вращаются с разной скоростью; рабочие цилиндры переключаются между режимами ДВС и двигателя Стирлинга.
- Выхлопные газы расширяются в цилиндрах медленного вала, совершая дополнительную работу; топливо сжигается только в режиме ДВС.
Почему это важно: Схема использует тепло стенок цилиндров и выхлопа для полезной работы, что, по тексту, повышает КПД и мощность, снижает выбросы тепла и шум.
Изобретение обещает более высокий КПД, меньше шума и тепла. В основе — необычная схема с двумя коленчатыми валами, где одни цилиндры помогают работать другим.
Обычный автомобильный двигатель тратит большую часть энергии топлива на нагрев и шум. Инженеры давно ищут способ превратить эти потери в полезную работу. Тульский конструктор Михаил Щучкин предложил решение, объединив разные типы тепловых машин в одном устройстве.
Источник изображения: ФИПС
Патент на изобретение выдан Щучкину Михаилу Алексеевичу. Его комбинированный тепловой двигатель содержит два коленчатых вала, связанных между собой. Один вал вращается в два раза быстрее другого. На быстром валу установлены два рабочих цилиндра и один холодный. Рабочие цилиндры могут переключаться между двумя режимами. Сначала они работают как обычный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, сжигая топливо. Затем те же цилиндры переходят в режим горячего цилиндра двигателя Стирлинга, используя тепло своих стенок. Холодный цилиндр соединен с ними через охладитель и регенератор. Шатуны рабочих цилиндров опережают по фазе шатун холодного цилиндра примерно на 90 градусов.
Поедет даже без гусениц: для танка «Армата» запатентовали ходовую часть с электромоторами на катках
На медленном валу расположены еще два рабочих цилиндра и холодный цилиндр. Эти цилиндры используют тепло выхлопных газов, которые поступают из рабочих цилиндров быстрого вала. Выпускной клапан быстрого цилиндра соединен с впускным клапаном соответствующего цилиндра на медленном валу. Когда поршень быстрого цилиндра находится в нижней мертвой точке перед тактом выпуска, поршень медленного цилиндра находится в верхней мертвой точке. Выхлопные газы перепускаются в больший по объему цилиндр медленного вала, где расширяются и совершают дополнительную работу. После этого цилиндры медленного вала тоже переключаются в режим Стирлинга.
Топливо сжигается только в режиме ДВС. Для работы двигателей Стирлинга дополнительное топливо не требуется. Стенки цилиндров нагреваются изнутри, а не снаружи, что уменьшает потери тепла. В результате повышается КПД, увеличивается мощность, снижаются выбросы тепла в атмосферу и уровень шума.
Ознакомиться с техническими деталями патента можно здесь.
