КОМБИНИРОВАННАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА С ПАРОСИЛОВЫМ АГРЕГАТОМ

Полезная модель относится к двигателестроению.
Известна тепловая машина [патент РФ №2269668], состоящая из двигателя внутреннего сгорания с теплообменником-испарителем, конденсатором, установленным на выходе из цилиндров парового двигателя, насоса, установленного на выходе из конденсатора. Теплообменник и паровой двигатель имеют общее рабочее тело. Недостатком такой конструкции является ее сложность, связанная с использованием нескольких хладагентов, хранением криогенного водорода, высокой стоимостью водородного топлива.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является паровоздушный двигатель внутреннего сгорания [патент РФ №2535413], содержащий поршневой двигатель внутреннего сгорания, барабан пара высокого давления, радиатор, винтовой паровой двигатель, радиатор, жидкостный насос высокого давления, накопительный бак и термоизоляцию корпуса двигателя и барабана пара высокого давления от окружающей среды. Охлаждение и отвод тепла от двигателя внутреннего сгорания осуществляется охлаждающей жидкостью с пониженной температурой кипения.
Недостатком паровоздушного двигателя внутреннего сгорания является сложность его конструкции.
Задача полезной модели является упрощение конструкции комбинированной силовой установки.
Указанная задача достигается тем, что комбинированная силовая установка с паросиловым агрегатом содержит поршневой двигатель внутреннего сгорания, соединенный последовательно утилизационный котел, паровой двигатель, радиатор, накопительный бак и жидкостный насос высокого давления.
Новым в устройстве комбинированной силовой установки является выполнение утилизационного котла цилиндрическим с двумя концентрических расположенными каналами, причем центральный канал предназначен для перемещения отработавших газов от двигателя внутреннего сгорания, а по периферическому подводится рабочая жидкость от жидкостного насоса высокого давления. При этом паровой двигатель кинематически связан с коленчатым валом поршневого двигателя внутреннего сгорания.
На фиг. представлена комбинированная силовая установка с паросиловым агрегатом.
Комбинированная силовая установка с паросиловым агрегатом содержит поршневой двигатель внутреннего сгорания 1, утилизационный карел 2, паровой двигатель 3, радиатор 4, накопительный бак 5, жидкостный насос высокого давления 6, обратный клапан 7, бак подпитки 8. Утилизационный котел 2 выполнен цилиндрическим. По центральному каналу 9 (сечение А-А) утилизационного котла 2 отводятся отработавшие газы поршневого двигателя внутреннего сгорания 1. По периферийному каналу 10 от жидкостного насоса высокого давления 6 подводится рабочая жидкость. Паровой двигатель 3 кинематически связан с коленчатый валом поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 (на фиг. не показано).
Комбинированная силовая установка с паросиловым агрегатом работает следующим образом. Во время работы поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 выхлопные газы поступают в центральный канал 9 и нагревают утилизационный котел 2. От жидкостного насоса высокого давления 6 рабочая жидкость перекачивается в периферическую полость 10 утилизационного котла 2, нагревается там, превращается в пар и поступает в паровой двигатель 3. В паровом двигателе 3 тепловая энергия пара превращается в механическую энергию, которая кинематически передается коленчатому валу поршневого двигателя внутреннего сгорания (на фиг. не показано). При расширении пара его температура снижается, он конденсируется, поступает в радиатор 4 в накопительный бак 5. Далее цикл повторяется и через жидкостный насос высокого давления 6 рабочая жидкость вновь поступает в периферийную полость 10 утилизационного котла 2.
В случае утечки рабочей жидкости возможно ее пополнение от бака подпитки 8 через обратный клапан 7.
В качестве парового двигателя 3 может использоваться винтовая или турбонагнетательная расширительные машины.
В качестве рабочей жидкости может использоваться дистиллированная вода или другая низкокипящая жидкость.
В качестве поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 могут использоваться 2-х или 4-тактные бензиновые и дизельные двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением.
Использование предполагаемого технического решения упрощает конструкцию комбинированной силовой установки с паросиловым агрегатом.