Stirling dvigateli - ish printsipi. past haroratli Stirling dvigateli (foto)

motorini Stirling, printsipi ichki yonuv dvigateli hamma uchun odatiy dan sifat farq qiladi, bir marta raqobat oxirgi edi. Biroq, ba'zi vaqt bu haqda unutib. Bu motor bugun ishlatiladi kabi, (shuningdek, uning ishini namoyish avtomobil Stirling chizmalarini topish mumkin maqolada) uning ishga tamoyili nima va kelajakda foydalanish istiqbollari, quyida qarang, nima bo'ladi.

hikoya

1816-yilda Shotlandiyaning Robert Stirling patentlangan edi , issiqlik motorini uning ixtirochisi sharafiga bugun nomlangan. birinchi issiq havo dvigatellari unga avval ixtiro qilingan. Lekin Stirling texnik adabiyotlarda bir rejeneratör yoki issiqlik eşanjörü deb ataladi qurilma tozalovchi qo'shiladi. issiqda birligidan ushlab turib unga rahmat, mexanizmi ishlashini ko'paydi.

U portladi hech qachon, chunki Engine, vaqtda eng ishonchli bug 'qidiruvi mavjud ekanini tan olgan. Undan oldin, boshqa motorlar, bunday muammo tez-tez sodir bo'ladi. uning rivojlanishi rad dan erta muvaffaqiyat qaramay, XX asrda, u aylangan sifatida kam samarali iqtisodiy rivojlanayotgan keyin boshqa bilan solishtirganda , ichki yonuv dvigatellari va elektr dvigatellari. Biroq, Stirling hali ba'zi tarmoqlarda ishlatilgan.

Tashqi yonish mexanizmi

Barcha issiqlik dvigatellari ishga tamoyili deb zarur gaz uchun kengaytirilgan holatda sovuq siqish bilan qaraganda katta mexanik kuchlar. Bu tajriba sovuq va issiq suv, shuningdek, bir shisha bilan to'ldirilgan ikki idish bilan amalga oshirilishi mumkin namoyish etish. ikkinchisi sovuq suv, elektr vilkasi kolba botirib, keyin issiq uzatiladi. shisha gaz mexanik ish bajarish uchun boshlaydi va vilkasini chiqaradi qachon. Birinchi tashqi yonish mexanizmi to'liq jarayonida asoslangan. Biroq, keyinchalik ixtirochi issiqlik isitish uchun foydalanish mumkin, deb tushundi. Shunday qilib, ishlashi sezilarli oshdi. Lekin hatto bu Dvigatel keng tarqalgan bo'lib, yordam bermadi.

Keyinchalik Erickson, Shvetsiya muhandis, yaxshilangan dizayn taqdim sovutiladi va doimiy bosim o'rniga hajmda isitish gaz. Natijada, nusxada juda ko'p kemalar va chop yilda, minalar ish uchun foydalanish boshladi. Lekin ekipajlari uchun, ular juda og'ir edi.

Philips dan Tashqi Yonish Dvigatellar

Bu motorlar quyidagi turlari bor:

• Bug ';
• bug 'turbinasi;
• Stirling.

ikkinchisi turi past ishonchliligi tufayli rivojlantirish bermadi va boshqalar dona boshqa turdagi nisbatan eng yuqori stavkalari paydo emas. Biroq, 1938 yilda, Philips ish boshlamoqda. Dvigatellar neelektrofitsirovannyh joylarda generatorlar haydovchi ishlatiladigan aylangan. 1945-yilda, kompaniyaning muhandislar ularni aks holda foydalanish topdik: mil elektr motorini gir-gir aylana bo'lsa, silindrli rahbarining sovutish uchun minus yuz to'qson daraja Selsiy keladi. So'ngra u Stirling dvigateli yaxshilandi sovutish tizimlarida foydalanish uchun qaror qabul qilindi.

Ish printsipi

mexanizmi, harakat bo'lgan harorat siqishni va kengaytirish turli da sodir bo'ladi, termodinamik ko'chadan faoliyat hisoblanadi. Shunday qilib ish suyuqlik oqimi tartibga solish hajmini (- modeliga qarab yoki bosim) turli tomonidan amalga oshiriladi. Bu har xil funksiyalarni va dizayn sxemalarini bo'lishi mumkin bu mashinalari ko'pchilik, printsipi hisoblanadi. Dvigatellar o'zaro yoki aylanma mumkin. ularning birliklari bilan mashinalari hokazo issiqlik nasoslari, sovutish, bosim generatorlari va faoliyat ko'rsatmoqda.

Bundan tashqari, xar tartibga solish klapanlar orqali amalga oshiriladi ochiq-asr dvigatellari, bor. Ular umumiy nomi Stirling nomi qo'yib, motorlar Erickson deyiladi, deb. ICE foydali ish, havo va yoqilg'i qarshi oldindan kompres topgan aralash yonishi va kengaytirish bilan aralashtirma isitish keyin amalga oshiriladi.

Stirling dvigateli ishchi printsipi bir xil bo'ladi: past haroratda siqilgan va yuqori bo'ladi - kengaytirish. Biroq, har xil isitish amalga oshiriladi: issiqlik silindrli devorining tashqarisidan taqdim etiladi. Shuning uchun, u tashqi yonish mexanizmi deyiladi. Stirling olish piston davriy harorat o'zgarishini ishlatiladi. Oxirgi gaz bir silindrli palatasi harakat. yuqori - bir tomondan, doimo past harorat va boshqa to'g'risida. orqaga issiq kirib - piston pastga sovuq bo'shlig'i va issiq kelgan yuqoriga gaz yurishlarni paytida. Birinchi gaz juda ko'p issiqlik sovutgich beradi, keyin isib borishi u bergan boricha qabul qildi. gaz issiqlik off beradi bir moddasi bilan to'ldirilgan bo'shlig'i - isib borishi va bir onini joylashgan rejeneratörünün o'rtasida. teskari oqim rejeneratörünün uni qaytaradi.

jo'natildi tizimi bir piston sovuq gaz yordamida siqishni va issiqda kengaytirish imkonini beruvchi bilan bog'liq. bir kam harorat foydali ish siqilish bilan. butun tizimi davriy harakatiga bilan to'rt ko'chadan ishlaydi. Crank mexanizmi shunday uzluksizligini ta'minlaydi. Shuning uchun, tsiklining orasini o'tkir chegaralari kuzatilgan emas, va Stirling dvigateli samaradorligi kamaytirish emas.

Yuqorida hisobga olib, xulosa Dvigatel ish suyuqlik ilova oraliq tark qilmaydi va o'rniga emas, bu erda, tashqi issiqlik ta'minoti bilan bir piston vosita, deb hisoblanadi. Stirling dvigateli qo'lga kiritdi hamda qurilmasi va uning ishlash tamoyilini misol.

ish tafsilotlari

Sun, elektr, atom energiya yoki Stirling dvigateli energiya manbai bo'lishi mumkin bo'lgan har qanday boshqa issiqlik manbai. tanasining ishga tamoyili geliy, vodorod, yoki havo ishlatilmoqda. Perfect issiqlik aylanishi dan o'ttiz, qirq foizga maksimal mumkin samaradorligini ega. Lekin samarali rejeneratörünün bilan ishlash va yuqori samaradorligi bilan mumkin. Regeneratsiya, isitish va sovutish issiqlik eşanjörleri ish moylari holda, qurilgan beradi. Bu motor soqol juda oz kerak, deb ta'kidlash lozim. silindir o'rtacha bosim 10 dan 20 MPa odatda. Shuning uchun, bu ajoyib muhrlab tizimi va neft ish xonasiga kirib ehtimoli talab qiladi.

qiyosiy xususiyatlari

suyuq yoqilg'i yordamida ushbu turdagi eng xodimlari bugun dvigatellari. Shunday qilib, doimiy bosim osonlik ila chiqindilarini kamaytirish, nazorat. armaturani yo'qligi sokin ishlashini ta'minlaydi. turbo bilan ommaviy teng dvigatel quvvati, ishlab chiqarish olingan aniq elektr dizel birlik indeksining tengdir. tezligi va moment bir-biridan mustaqil bo'lgan.

Dvigatel ishlab chiqarish qiymati ichki yonuv dvigateli ancha yuqori. Lekin bu ishga teskari tezligini chiqadi.

afzalliklari

Stirling dvigateli har qanday model ko'p afzalliklarga ega:

• zamonaviy dizayn samaradorlik yetmish foizgacha bo'lishi mumkin.
• dvigateli yuqori kontaktni tizimi, bir camshaft va vana bor. Bu butun faoliyati davomida sozlanishi kerak emas.
• Stirling tirsakli, ko'rpa va aloqa paneli og'ir yuk bo'lib ichki yonuv dvigateli, ham portlash yo'q.
• Ular bu ta'sir yo'q, deb, "mexanizmi oqsamoqda.", deb
• uning soddaligi qurilma tufayli uzoq vaqt davomida foydalanish mumkin.
• Bu yog'och va yadroviy yoqilg'i har qanday boshqa turiga ishlating.
• Yonish motor tashqarida bo'lib o'tadi.

kamchiliklar

• dizayn asosiy kamchiligi materiallar o'z iste'moli hisoblanadi.
• ish suyuqligi, chunki o'lchamlari sezilarli darajada ko'paydi nima, quvonishi uchun.
• yuqori bosim foydalanish uchun zarur teng xususiyatlari bilan muz.
• tana issiqlikni ish tomonidan eşanjör, cheklangan issiqlik o'tkazuvchanlik devori orqali taqdim etiladi.
• o'zgartirish uchun Dvigatel quvvati, hajmini o'zgartirish bufer idishda, ish suyuqligi o'rtacha bosim, joy o'zgartirish va piston o'rtasidagi o'zgarishlar burchagi.

ariza

Ayni paytda, Stirling dvigateli generator ko'plab sohalarda ishlatiladi. Bu muzlatgichlar, nasoslar, suv osti kemalarida va quyosh elektr stantsiyasini elektr energiya ko'p tomonlama manbaidir. Bu uning keng tarqalgan foydalanish ehtimoli bor yoqilg'i turli foydalanish orqali hisoblanadi.

qayta tug'ilish

Ushbu motorlar, yana Philips tufayli o'sa boshladi. XX asr o'rtalarida bu bitim General Motors imzoladi. U maydon va suv osti qurilmalar, kemalar va avtomobillar foydalanish uchun Stirling rivojlantirish olib keldi. Shvetsiya, Buyuk Stirling ularni boshqa kompaniya so'ng, yo'lovchi mashinalarda mumkin foydalanish, shu jumladan, ularning rivojlanishi jalb qilindi.

Bugun chiziqli Stirling dvigateli dengiz osti qurilmalarini, kosmik va quyosh qurilmalarda ishlatiladi. U katta qiziqish tufayli ekologik masalalari to'g'risida, shuningdek shovqin nazorat qilish sabab bo'ladi. Kanada va AQSh, Germaniya va Fransiya va Yaponiyada faol rivojlantirish va foydalanishni oshirish uchun, izlaydilar.

kelajak

bir piston va bor yaqqol afzalligini qaytib, bir motorini Stirling uzoq xizmat hayotida iborat bo'lib, har xil yoqilg'i, kam shovqin va kam zaharliligi foydalanish, uni fon uchun juda istiqbolli ichki yonuv Dvigatel qiladi. Biroq, har doim ichki yonuv Dvigatel yaxshilash ekanligini hisobga olsak, u osonlik bilan ishdan mumkin emas. Baribir, bu bugun yetakchi o'rinni egallaydi vosita va maqsad emas, yaqin kelajakda ularni olib.