Принцип на външен изгаряне на двигателя. Двигател за вътрешно горене - създаване на история. Промени "Бета"

В двигатели външно гориво Процесът на горивото гориво и източникът на термична експозиция се отделя от работното устройство. Тази категория обикновено включва пара и газови турбини, както и двигатели с раздробяване. Първите прототипи на такива инсталации са предназначени преди повече от два века и се използват през почти XIX век.

Когато са необходими мощни и икономични енергийни инсталации за бързо развиващата се индустрия, дизайнерите излязоха със замяна с експлозивни парни двигатели, където работното тяло беше под високо налягане на пара. Така имаше външни двигатели с вътрешно горене, които са били разпределени в началото на XIX век. Само след няколко десетилетия двигателите дойдоха да се променят вътрешно горене. Те струват значително по-евтини като широко разпространена.

Но днес дизайнерите все повече гледат на външните двигатели с вътрешно горене, освободени от широкото използване. Това се обяснява с техните предимства. Основното предимство е, че такива инсталации не се нуждаят от добре почистено и скъпо гориво.

Външните двигатели за горене са непретенциозни, въпреки че досега техните разходи и разходи за поддръжка са доста скъпи.

Двигателят на Стърлинг

Един от най-известните представители на семейството на двигателите с вътрешно горене е машина за стридинг. Тя е изобретана през 1816 г., многократно е подобрена, но след това за дълго време бе забравено забравено. Сега двигателят на Стърлинг получи второто раждане. Успешно се използва дори при проучване на външното пространство.

Работата на машината на Стърлинг се основава на затворен термодинамичен цикъл. Периодичните процеси на компресия и разширяване тук отиват при различни температури. Контролът на работния процес възниква чрез промяна на обема му.

Стърлинг двигател може да работи като термопомпа, генератор на налягане, охладителни устройства.

В този двигател при ниска температура има компресия на газ и с висока експанзия. Периодичната промяна в параметрите се дължи на използването на специална бутала, която има функция на дивелиране. Топлината до работната течност в същото време се доставя отвън, през стената на цилиндъра. Тази функция дава право

Въпреки тяхната висока производителност модерен двигател Вътрешното изгаряне започва да възпрепятства. Неговата. P. D. достигна, може би, нейното ограничение. Шумът, вибрацията, отравящите въздушни газове и други недостатъци, присъщи на това, правят учените да търсят нови решения, преразглеждат възможностите за дълго време "забравени" цикли. Един от "съживените" двигатели се разбърква.

Обратно през 1816 г., шотландският свещеник и ученият Робърт Стърлинг патентовават двигателя, в който гориво и въздух влизат в зоната на горене, никога не попадат в цилиндъра. Те горят, просто отопляват работния газ, разположен в него. Това даде причина да назовем изобретението на Стърлинг чрез външен двигател с вътрешно горене.

Робърт Стърлинг построи няколко двигателя; Последният имаше капацитет от 45 литра. от. И работи в мината в Англия повече от три години (до 1847 г.). Тези двигатели бяха много тежки, заемат много място и външно приличаха на пара.

За навигация двигателите с вътрешно горене за първи път се прилагат през 1851 г. от шведски Джон Ериксон. Корабът Erickson, построен от тях безопасно пресече Атлантическия океан от Америка в Англия с електроцентрала, състояща се от четири външни двигатели с вътрешно горене. В епохата на парни машини това е усещане. но power Point. Ериксон разработи само 300 литра. с., не 1000, както се очаква. Двигателите имаха огромни размери (диаметър на цилиндъра 4.2 m, бутален ход 1.8 м). Консумацията на въглища се оказа не по-малка, отколкото в парни машини. Когато корабът дойде в Англия, се оказа, че двигателите не са подходящи за по-нататъшна работа, тъй като те се бореха на дъното на цилиндрите. Да се \u200b\u200bвърнем в Америка, трябваше да заместя двигателите на обичайното парна машина. На връщане корабът падна в инцидент и потъна с целия екипаж.

Ниски двигатели с вътрешно горене в края на миналия век бяха използвани в къщи за изпомпване на вода, в печатните къщи, в промишлени предприятия, включително в завода "Санкт Петербург" (сега "руски дизел"), те са били инсталирани в малки съдилища. Стърлинг е произведен в много страни, включително в Русия, където те се наричат \u200b\u200b"топлина и сила". Те ги оценяват за подъл и безопасността на работата, отколкото се различават от парни превозните средства.

С развитието на двигателите с вътрешно горене за затворени стегнати. В енциклопедичния речник, Brockaua и Efron, за тях е написано следното: "Безопасността от експлозиите е основната благоприятна страна на калоричните машини, благодарение на която могат да се използват, ако намерят нови материали по-добре да ги изграждат и смажат. "

Случаят обаче е не само в отсъствието на съответните материали. Все още имаше неизвестни, съвременни принципи на термодинамиката, по-специално еквивалентността на топлината и работата, без които е невъзможно да се определят най-големите съотношения на основните елементи на двигателя. Топлообменници, направени с малка повърхност, поради която двигателите са работили с promotially високи температури И бързо се провали.

Опитите за подобряване на разбъркването бяха взети след Втората световна война. Най-съществено от тях са, че работният газ започна да се прилага, компресиран до 100 атм и да не се използва въздух, но водород, който има по-висок коефициент на топлопроводимост, нисък вискозитет и освен това, не окислителни смазочни материали.

Устройство на външен двигател с вътрешно горене в неговия модерно видео схематично показани на фиг. 1. В затворен от едната страна, цилиндърът е два бутала. Горна бутало-цел за ускоряване на процеса на периодично отопление и охлаждане на работния газ. Това е куха цилиндър от неръждаема стомана, слабо проводима топлина и се движи под действието на прът, свързан с механизъм за свързване на коляно.

Долното бутало е работник (на фигурата е показана в напречното сечение). Предава усилията за свързващия механизъм чрез кухия прът, в който преминава осцилаторът. Работното бутало е оборудвано със запечатващи пръстени.

Под работното бутало има буферен контейнер, образувайки възглавница, която извършва функцията на маховицата - изглажда нередността на въртящия момент поради избора на енергията на енергията по време на работния инсулт и връщането му към шахтата на двигателя по време на компресията удар. За да изолира обемът на цилиндъра от заобикалящото пространство, сервирайте тип "опаковане". Това са каучукови тръби, прикрепени с единия край на пръчката, а другият в случая.

Горната част на цилиндъра влиза в контакт с нагревателя и дъното - с хладилника. Съответно, той се отличава с "горещи" и "студени" обеми, които се докладват свободно с помощта на тръбопровод, в който се намира регенераторът (топлообменник). Регенераторът се пълни с шлифоване с малък диаметър тел (0.2 mm) и има висок топлинен капацитет (например, към. Р. Г. Финал Регенератори надвишава 95%).

Работният поток на двигателя на Стърлинг може да се извършва без изместване, базирано на използването на управляващия дистрибутор на операционната такса.

В долната част на двигателя има механизъм за свързване, който служи за преобразуване на буталото на буталото в ротационното движение на вала. Характеристика на този механизъм е наличието на две колянозърнестисвързани с две предавки със спирални зъби, подвижни един към друг. Родът на осцилатора е свързан с колянови валове през долния рокер и прикачени свързващи пръчки. Работната бутална пръчка се свързва с коляновите валове през горния рокер и прикачени свързващи пръчки. Системата на идентични свързващи пръта образува подвижен деформируем ромб, откъде и името на това предаване е ромбич. Ромбичният трансмисия осигурява необходимата фазова смяна, когато буталото се движи. Той е напълно балансиран, не възниква странични усилия за бутални пръти.

В пространството, ограничено, работно бутало, е работещ газ - водород или хелий. Общият обем газ в цилиндъра не зависи от положението на изместващия. Промените в обема, свързани с компресия и разширяване на работния газ, се дължат на движението на работното бутало.

Когато двигателят работи, горната част на цилиндъра се нагрява постоянно, например от горивната камера, в която се инжектира течно гориво. Долната част на цилиндъра се охлажда постоянно, например със студена вода, изпомпвана през водна риза около цилиндъра. Затворен цикъл на Стърлинг се състои от четири часовника, показани на фиг. 2.

Такт I - охлаждане. Работното бутало е в крайно по-ниско положение, движещите се. В същото време работният газ тече от "горещия" обем над изместването в "студения" обем под него. Преминавайки по пътя през регенератора, работният газ му дава част от топлината си и след това се охлажда в "студения" сием.

Такт II - компресия. Изхвърлянето остава в горната позиция, работното бутало се движи нагоре, притискайки работния газ при ниски температури.

TACT III - Отопление. Работното бутало е в горната позиция, изхвърлянето се движи надолу. В същото време, компресиран студен работен газ се втурва от изместването до освобождаващото пространство над него. На пътя работният газ преминава през регенератора, където е предварително загрята, тя попада в "горещата" кухина на цилиндъра и се загрява още по-силна.

Tact IV - разширение (работа). Отопление, работният газ се разширява, докато преместването на изместването и с него работещо бутало. Изпълнен полезна работа.

Стърлинг има затворен цилиндър. На фиг. 3, и се показва диаграма на теоретичния цикъл (диаграма v - p). Съгласно оста на абсцисата, обемът на цилиндъра се отлага по оста на ординатата - налягането в цилиндъра. Първият такт е изотермична I-II, а вторият възниква при постоянен обем II-III, третата изотермална III-IV, четвъртата - с постоянно количество IV-I. Тъй като налягането по време на разширяването на топъл газ (III-iv) е по-голям от налягането по време на компресирането на студен газ (I-II), тогава работата по разширяване е по-скоро компресионна работа. Полезната експлоатация на цикъла може да бъде графично изобразена под формата на криволинеен квадратил I-II-III-IV.

В действителния процес, буталото и разпръсквачът се движат непрекъснато, тъй като те са свързани с механизъм за свързване на коляно, така че диаграмата на валидния цикъл е закръглена (фиг. 3, б).

Теоретичен към. P. D. strling двигател е 70%. Проучванията показват, че на практика е възможно да се получи k. P. D., равен на 50%. Това е значително повече от най-добрите газови турбини (28%), бензинови двигатели (30%) и дизелови двигатели (40%).

Стърлинг може да работи върху бензин, керосин, дизел, газообразен и дори твърдо гориво. В сравнение с други двигатели, той има по-мек и почти безмълвен курс. Тя се обяснява с това ниско съотношение на компресия (1.3 ÷ 1.5), освен това, налягането в цилиндъра се увеличава гладко, а не експлозия. Продуктите на горенето също са достъпни без шум, тъй като изгарянето се извършва постоянно. Те са относително малко токсични компоненти в тях, тъй като изгарянето на горивото се осъществява непрекъснато и с постоянен излишък на кислород (α \u003d 1,3).

Стърлинг с ромбично предаване е напълно балансиран, вибрациите не се срещат в него. Това качество, по-специално, беше взето под внимание от американските инженери, които са създали едноцилиндър с една цилиндъра на изкуствен спътник на земята, където дори малките вибрации и непроходими могат да доведат до загуба на ориентация.

Един от проблематичните проблеми остава охлаждане. При стринглинг с отработени газове се прилага само 9% от топлината, получена от горивото, така че, например, при инсталирането му трябва да се направи радиатор около 2,5 пъти повече, отколкото когато се използва бензинов двигател Същата сила. Задачата се решава по-лесно на корабните инсталации, където ефективното охлаждане се осигурява чрез неограничено количество сложна вода.

На фиг. 4 показва част от двуцилиндров котел Philips с капацитет от 115 литра. от. С 3000 rpm с хоризонтално положение на цилиндри. Общият работен обем на всеки цилиндър е 263 cm3. Буталите, разположени противоположно, са свързани с две траверси, което позволява напълно да се уравновесява газовите сили и без буферни обеми. Нагревателят е направен от тръби около горивната камера, за които преминава работният газ. Охладителят сервира тръбен хладилник, през който ранените водни помпи. Двигателят има два колянови валове, свързани с гребния вал през червячните предавки. Височината на двигателя е само 500 mm, което позволява да се монтира под подови настилки и по този начин да се намалят размерите на машинното отделение.

Силата на Стърлинг се регулира главно чрез промяна на налягането на работния газ. В същото време, за да се поддържа температурата на константата на нагревателя, и захранването с гориво също се регулира. Почти всички източници на топлина са подходящи за външния двигател на горенето. Важно е тя да може да превърне енергията с ниска температура в полезна работа, които не са способни на двигатели с вътрешно горене. От кривата на фиг. 5 Може да се види, че при температура на нагревател само от 350 ° С. С. Стърлинг е равномерно на ≈ 20%.

Стърлинг е икономичен - специфичният разход на гориво е само 150 g / l. от. час. В енергийната инсталация на "двигателя стринглинг-батерия", която се използва на американски земни спътници, термичната батерия е хидравличен литий, който абсорбира топлината по време на периода "осветление" и я дава разбъркване, когато сателитът е на сянката на сянката на земята. На сателита двигателят служи за шофиране на генератор от 3 kW с капацитет 2400 rpm.

Създаден е опитен скутер с стрилинг и топлина. Използването на топлина и разбъркване на батерията на подводницата позволява да отиде в потопена позиция няколко пъти по-дълго.

Литература

• 1. Смирнов Г.В. Двигатели за външни горивки. "Знание", М., 1967.
• 2. Д-р IR. Р. I. Meijer. Der philips - Stirlingmotor, MTZ, N 7, 1968.
• 3. Къртис Антъни. Горещ въздух и вятърът на промяната. Двигателят на Стърлинг и неговото възраждане. Мотор (Engl.), 1969, (135), N 3488.

Стъртинг двигател, принципът на работа, който е качествено различен от обичайната за цялата руска федерация, веднъж възлиза на последната достойна конкуренция. Въпреки това, за известно време те забравиха за него. Тъй като този двигател се използва днес, какъв е принципът на нейното действие (в статията можете да намерите и чертежите на двигателя на Стърлинг, ясно демонстриране на работата му) и какви са перспективите за използване в бъдеще, прочетете по-долу.

История

През 1816 г. в Шотландия Робърт Стърлинг е патентован в чест на изобретателя си. Първите двигатели с горещ въздух бяха измислени преди него. Но Стърлинг добави по-чист в устройството, което в техническата литература се нарича регенератор или топлообменник. Поради това, производителността на двигателя се увеличава при задържането на устройството в топлина.

Двигателят разпозна най-здрава пара от по онова време, тъй като той никога не експлодира. Пред него, на други двигатели, често се случва такъв проблем. Въпреки бързия успех, в началото на ХХ век, той беше изоставен от неговото развитие, тъй като стана по-малко икономичен, в сравнение с другите двигатели с вътрешно горене, които се появяват от други двигатели. Въпреки това, стриллинг продължава да се използва в някои индустрии.

Външно гориво на двигателя

Принципът на експлоатация на всички термични двигатели е, че са необходими големи механични усилия за получаване на газ в разширено състояние, отколкото при компресиране на студ. За визуална демонстрация на това можете да изразходвате опит с две тенджери, пълни със студена и топла вода, както и бутилка. Последното се спуска в студена вода, включете щепсела, след това се прехвърля в горещо. В този случай газът в бутилката ще започне да изпълнява механична работа и избутва щепсел. Първият външен двигател с вътрешно горене се основава напълно на този процес. Вярно е, че по-късно изобретателят разбира, че част от топлината може да се използва за отопление. По този начин производителността се е увеличила значително. Но дори и това не помогна на двигателя да стане често срещан.

По-късно Ериксън, инженер от Швеция, подобри дизайна, предлагайки охлаждане и затопляне на газ при постоянно налягане вместо обем. В резултат на това много копия започнаха да работят в мини, на кораби и в печатните къщи. Но за екипажите бяха твърде тежки.

Двигатели за външни горивки на Philips

Такива двигатели са следните видове:

• пара;
• рестоична турбина;
• Стърлинг.

Последният поглед не се развива поради лека надеждност и други не най-високите ставки в сравнение с другите видове агрегати. Въпреки това, през 1938 г., Philips възобнови работата си. Двигателите започнаха да служат за дискове на генератори в налечените зони. През 1945 г. инженерите на компанията ги откриват обратна употреба: ако валът е деинсталиран от електрически двигател, тогава охлаждането на цилиндровата глава идва в минус сто деветдесет градуса по Целзий. След това беше решено да се приложи подобрен двигател с разколници в хладилни растения.

Принцип на работа

Действието на двигателя се крие в термодинамичните цикли, при което се извършват компресия и експанзия при различни температури. В същото време регулирането на работния течност се прилага поради различен обем (или налягането - в зависимост от модела). Това е принципът на работа на повечето такива машини, които могат да имат различни функции и конструктивни схеми. Двигателите могат да бъдат бутални или ротационни. Машини с техните инсталации работят като термопомпи, хладилници, генератори на налягане и т.н.

В допълнение, има двигатели с отворен цикъл, където контролът на потока се осъществява чрез клапан. Той е наречен Erikson двигатели, с изключение на цялостното име на името на Schirling. В МНС полезна работа се извършва след предварително сгъстяване на въздух, инжектиране на гориво, нагряване на сместа от сместа до горене и разширяване.

Стиллинг двигател Принципът на работа е същият: при ниски температури се появява компресия и с висока експанзия. Но по различни начини се извършва нагряване: топлината се доставя през стената на цилиндъра отвън. Затова той получи името на двигателя на външното изгаряне. Стърлинг използва периодична промяна в температурата с бутало за изместване. Последният премества газ от една цилиндрова кухина към друга. От една страна, температурата е постоянно ниска, а от друга - висока. Когато буталото се движи, газът се движи от гореща до студената кухина и надолу - се връща към горещо. Първо, газът дава много топлина до хладилника, а след това от нагревателя става толкова, колкото дадох. Регенератор се поставя между нагревателя и хладилника - кухината, пълна с материала, който газът дава топлина. С обратен курс, регенераторът го връща.

Системата за преместване е свързана с работещ бутален газ в студа и позволява да се разшири топло. Благодарение на компресията при по-ниска температура възниква полезна работа. Цялата система преминава четири цикъла по време на периодични движения. Механизмът за свързване в този случай осигурява приемственост. Ето защо не се наблюдават остри граници между етапите на цикъла, а Стърлинг не намалява.

Като се има предвид всичко по-горе, то предполага, че този двигател е бутална машина с външно топлоснабдяване, където работната течност не оставя затвореното пространство и не се заменя. Стърлинг чертежите на двигателя добре илюстрират устройството и принципа на нейното действие.

Подробности за работата

Слънцето, електричеството, ядрената енергия или всеки друг източник на топлина могат да доставят енергия в двигателя на стридинг. Принципът на нейното тяло е да използва хелий, водород или въздух. Идеалният цикъл има термичната максимална ефективност, равна на тридесет до четиридесет процента. Но с ефективен регенератор той ще може да работи с повече висока ефективност. Регенерация, отопление и охлаждане осигуряват вградени топлообменници, работещи без масла. Трябва да се отбележи, че смазочните материали на двигателя се нуждаят много малко. Средното налягане в цилиндъра обикновено е от 10 до 20 mPa. Следователно, има отлична система за запечатване и възможността за влизане на петрол.

Сравнителни характеристики

Повечето от двигателите от този вид се използват днес, се използва течно гориво. В същото време непрекъснатото налягане е лесно контролиращо, което помага за намаляване на емисиите. Липсата на клапани осигурява безшумен операция. Мощността с маса е сравнима с двигателите на турбокомпресора и специфичната захранване, получена на изхода, е равна на индикатора на дизеловото устройство. Скоростта и въртящият момент не зависят един от друг.

Цената на производството на двигатели е много по-висока от двигателя. Но при работа се оказва обратната фигура.

Ползи

Всеки модел на двигател с стринглинг има много предимства:

• Ефективността в модерния дизайн може да достигне до седемдесет интереса.
• В двигателя няма система високоволтно запалване, разпределителна вата. и клапани. Няма нужда да се коригира през целия експлоатационен живот.
• Няма експлозия в стила, както в двигателя с вътрешно горене, което значително натоварва коляновия вал, лагерите и свързващите пръчки.
• Те нямат ефект, когато казват, че "двигателният щанд".
• Благодарение на простотата на устройството, тя може да се експлоатира дълго време.
• Тя може да работи както на дърва за огрев и с ядрена и друга тръба на гориво.
• Изгарянето се случва извън двигателя.

Недостатъци

Приложение

В момента двигателят с раздрожител с генератора се използва в много области. Това е универсален източник на електрическа енергия в хладилници, помпи, подводници и слънчеви електрически станции. Благодарение на приложението различни типове Горивото е достъпно за широкото му използване.

Възраждането

Тези двигатели отново започнаха да се развиват благодарение на Philips. В средата на двадесети век генерал мотори заключи с нея. Тя ръководи развитието за използването на стила в космоса и подводни устройства, на кораби и автомобили. След тях, друга компания от Швеция, Обединение Стърлинг, започна да се занимава с тяхното развитие, включително възможна употреба

Днес линеен двигател Стърлинг се прилага върху инсталации на подводни, космически и слънчеви апарати. Голям интерес към него се дължи на уместността на влошаването на околната среда, както и борбата срещу шума. В Канада и САЩ, Германия и Франция, а Япония са активни в търсене и подобряване на неговото използване.

Бъдеще

Изрични предимства, които имат бутало и стрилки, състоящи се в голям ресурс на работа, използването на различно гориво, безшумен и ниска токсичност, правят това много обещаващо на фона на двигателя с вътрешно горене. Въпреки това, като се вземат предвид факта, че ледът е подобрен през цялото време, той не може лесно да бъде разселван. Един или друг начин, този двигател днес заема водеща позиция и те не възнамеряват да ги вземат в близко бъдеще.

Вътрешните двигатели с вътрешно горене започнаха да се използват, когато хората се нуждаят от мощен и икономичен източник на енергия. Преди това бяха използвани пара инсталации, но те бяха експлозивни, тъй като използваха гореща пара под налягане. В началото на 19-ти век те са получили устройства с външно изгаряне и след още две десет години са измислени вече познати устройства с вътрешно горене.

Произход на устройствата

През 19-ти век човечеството е изправено пред проблема, което е, че парелните котли са твърде често експлодирани, а също така са имали сериозни конструктивни недостатъци, които са направили тяхното използване нежелано. Изходът е намерен през 1816 г. от шотландския свещеник Робърт Стърлинг. Тези устройства могат също да се наричат \u200b\u200b"двигатели с горещ въздух", които все още се прилагат през 17-ти век, но този човек добави по-чист, наречен регенератор, който в момента се нарича изобретение. Така двигателят на двигателя външният двигател е в състояние значително да увеличи производителността на инсталацията, тъй като запазва топлина в топлата работна зона, докато работната течност се охлажда. Поради това ефективността на цялата система беше значително увеличена.

По това време изобретението се използва доста широко и се е повишило на популярността му, но с течение на времето тя е била спряна да го използва и те забравиха за него. Парни инсталации и двигатели, но вече познати, с вътрешно горене, дойдоха да заменят оборудването на външно изгаряне. Отново си спомниха само през 20-ти век.

Монтажна работа

Принципът на работа на външен двигател на горенето е, че непрекъснато се редува два етапа: отопление и охлаждане на работната течност в затворено пространство и получаване на енергия. Тази енергия възниква поради факта, че обемът на работния течност непрекъснато се променя.

Най-често работното вещество в такива устройства става въздух, но е възможно да се използва хелий или водород. По това време, изобретението е на етапа на развитие, такива вещества като азотен диоксид, фреони, като експерименти са използвани втечнен пропан-бутан. В някои проби те се опитаха да се прилагат дори обикновена вода. Трябва да се отбележи, че външният двигател с вътрешно горене, който е пуснат с вода като работно вещество, се отличава с факта, че е имал доста висока специфична сила, високо наляганеИ самият той е бил достатъчно компактен.

Първият тип двигател. "Алфа"

Първият модел, който беше използван, стана алфа Стърлинг. Особеността на нейния дизайн е, че има две мощни бутала, разположени в различни в отделни цилиндри. Един от тях имаше достатъчно висока температура и беше гореща, другата, напротив, студена. Вътре в топлообменника с висока температура имаше гореща двойка цилиндър-бутало. Студената пара беше вътре в топлообменника с ниски температури.

Основните предимства на термичния двигател на външното изгаряне е фактът, че те имат висока мощност и обем. Въпреки това, температурата на горещата двойка в същото време беше твърде голяма. Поради това някои технически затруднения възникват в процеса на производство на такива изобретения. Регенераторът на това устройство е между горещи и студени съединителни тръби.

Втора проба. "Бета"

Втората проба беше моделът на бета стривия. Основната конструктивна разлика беше, че имаше само един цилиндър. Един от краищата му служи като гореща двойка, а другият край остава студ. Вътре в този цилиндър буталото се премества, от което мощността може да бъде отстранена. Също така отвътре имаше диплома, който беше отговорен за промяна на обема на горещата работна зона. В това оборудване се използва газ, който се изпомпва от студена зона, за да бъде гореща през регенератора. Този тип външен двигател с вътрешно горене притежава регенератор под формата на външен топлообменник или комбиниран с буталото.

Последен модел. "Гама"

Последния вид този двигател Стомана "Гама" Стърлинг. Този тип се различава не само от наличието на буталото, както и на изместването, както и факта, че два цилиндъра вече са в неговия дизайн. Както и в първия случай, един от тях беше студ и беше използван за вземане на сила. Но вторият цилиндър, както в предишния случай, беше студено от единия край и горещ от другия. Тук разсеяно. В бутален двигател Външното изгаряне също има регенератор, който може да бъде два вида. В първия случай тя е външна и свързана заедно такива структурни части като гореща цилиндрова зона със студ, както и с първия цилиндър. Вторият тип е вътрешен регенератор. Ако е използван този вариант, той е включен в дизайна на дивелиране.

Използването на стихчици е оправдано, ако е необходим прост и малък термичен конвертор. Може да се използва и ако температурната разлика не е достатъчно висока, за да се използват газови или парни турбини. Заслужава да се отбележи, че днес такива проби започнаха да се използват по-често. Например се използват автономни модели за туристи, които са способни да работят от газова горелка.

Прилагане на устройства в момента

Изглежда, че такова старо изобретение не може да се използва в нашите дни, но не е така. НАСА нареди на външен двигател с вътрешно горене на вида на разбъркване, но ядрените и радиоизотопите трябва да се използват като работно вещество. В допълнение, той може също така да се използва успешно за следните цели:

• Използвайте такъв модел на двигателя, за да помпата течност е много по-лесно от обичайната помпа. По много начини това се дължи на факта, че буталото може да се използва самата течност. Освен това той ще охлади работното тяло. Например, този вид "помпа" може да се използва за изпомпване на вода в каналите за напояване, използвайки слънчева топлина за това.
• Някои производители на хладилници са склонни да инсталират такива устройства. Цената на продуктите ще може да намали и тъй като хладилният агент може да се използва обикновен въздух.
• Ако комбинирате външния двигател с вътрешно горене от този тип с термопомпата, можете да оптимизирате работата на термичната мрежа в къщата.
• Много успешно се използват за подводници на флота Швеция. Факт е, че двигателят работи на течен кислород, който впоследствие се използва за дишане. За подводница това е много важно. В допълнение, такова оборудване има сравнително ниско ниво на шума. Разбира се, устройството е достатъчно голямо и изисква охлаждане, но тези два фактора са незначителни, ако говорим за подводница.

Предимства на използването на двигателя

Ако използваме съвременни методи по време на проектирането и монтажа, тогава ще бъде възможно да се повиши ефективността на външния двигател с вътрешно горене до 70%. Използването на такива проби е придружено от следното положителни качества:

• Изненадващо, въртящият момент в това изобретение е почти независим от въртенето на коляновия вал.
• В това сила Няма елементи като запалвателната система и системата на клапана. Тук няма никакъв разпределителен вал.
• Това е доста удобно, че през целия период на употреба няма да е необходимо да се регулира оборудването и да се конфигурира оборудването.
• Данните за модела на двигателя не са в състояние да "се запишат". Най-простият дизайн на устройството ви позволява да го използвате доста дълго в напълно офлайн режим.
• Можете да използвате почти всичко от дърва за огрев и да завършите с горивото на уран като източник на енергия.
• Естествено, във външния двигател с вътрешно горене, процесът на горене на веществата се извършва отвън. Това допринася за това, че горивото е изцяло, а количеството токсични емисии е сведено до минимум.

Недостатъци

Естествено, всяко изобретение не е предано. Ако говорим за минусите на такива двигатели, тогава те са следните:

1. Поради факта, че изгарянето се извършва извън двигателя, отстраняването на получената топлина се осъществява през стените на радиатора. Тези сили за увеличаване на размерите на устройството.
2. Потребление на материали. За да се създаде компактен и ефективен модел на двигателя Стърлинг, е необходимо да има висококачествена топлоустойчива стомана, която може да издържи голямо налягане и висока температура. Освен това трябва да има ниска топлопроводимост.
3. Като лубрикант ще трябва да купите специален инструментТъй като обичайните петли при високи температури, които се постигат в двигателя.
4. За да се получи достатъчно висока специфична сила, е необходимо да се използва или водород или хелий като работно вещество.

Водород и хелий като гориво

Получаване голяма мощРазбира се, необходимо е обаче да се разбере, че използването на водород или хелий е доста опасно. Водород, например, самият е достатъчно експлозивен и при високи температури създава връзки, наречени металнихидрати. Това се случва, когато водородът се разтваря в метала. С други думи, тя може да унищожи цилиндъра отвътре.

В допълнение, водородът и хелий са летливи вещества, които се характеризират с висока проницателна способност. Ако е по-лесно да се говори, те лесно се просмукват през почти всякакви печати. И загубата на веществото означава загуби в работното налягане.

Ротационен двигател за вътрешно горене

Сърцето на такава кола е въртяща се машина за разширение. За двигатели S. външен тип Изгаряне Този елемент е представен под формата на кухо цилиндър, който е покрит с капаци от двете страни. Сам по себе си роторът има появата на колелото, което е засадено на вала. Той също така има определено количество P-образни разширени плочи. За тяхното удължаване се използва специално прибиращо се устройство.

Външен двигател за горене Lukyanova

Юрий Лукянов е изследовател на PSKOV Polyechnic Institute. Той отдавна разработва нови модели на двигатели. Ученият се опита да направи такива елементи като скоростната кутия, разпределителния вал и изпускателната тръба в новите модели. Основният недостатък на стреллинг устройствата беше, че те имат твърде големи размери. Това беше липсата на учен и успял да се елиминира поради факта, че лопатките са заменени с бутала. Той помогна да се намали размерът на целия дизайн няколко пъти. Някои предполагат, че можете да направите външен двигател с вътрешно горене със собствените си ръце.

Двигатели на външно изгаряне

Важен елемент от изпълнението на програмата за енергоспестяване е да осигури автономни източници на електроенергия и топлина на малки жилищни единици и отдалечени от централизирани мрежи на потребителите. За да се решат тези задачи, най-подходящите са подходящи иновативните инсталации за генериране на електричество и топлина на базата на външни двигатели с вътрешно горене. Като гориво могат да се използват както традиционни горива, така и свързани с петролен газ, биогаз, получен от дървени стърготини и др.

През последните 10 години повишените цени за изкопаемите горива, повишено внимание към емисиите на CO 2, както и нарастващото желание да се спре в зависимост от изкопаемите горива и да се осигури напълно с енергия. Това е следствие от развитието на огромен технологичен пазар, способен да произвежда енергия от биомаса.

Двигателите на външните горивки бяха измислени преди почти 200 години, през 1816 година. Заедно с парен двигател, дву- и четири инсултен двигател с вътрешно горене, външните двигатели с вътрешно горене се считат за един от основните видове двигатели. Те са предназначени да създават двигатели, които биха били по-безопасни и по-продуктивни от парен двигател. В самото начало на 18-ти век липсата на подходящи материали доведе до множество смъртни случаи, дължащи се на експлозиите на парни двигатели под налягане.

Значителният пазар на двигатели с вътрешно горене е оформен през втората половина на 18-ти век, по-специално поради по-малки приложения, където те могат да бъдат безопасно работещи без необходимост от квалифицирани оператори.

След изобретяването на двигателя с вътрешно горене в края на 18-ти век, пазарът на външни двигатели с вътрешно горене изчезна. Цената на производството на двигател с вътрешно горене в сравнение с цената на производството на външно изгаряне е по-ниска. Основният недостатък на двигателите с вътрешно горене е, че за тяхната работа е необходимо да се почисти, изкопаеми горива, увеличаване на емисиите на CO2, гориво. Въпреки това, доскоро, цената на изкопаемите горива е ниска, а емисиите на CO2 не обръщат необходимото внимание.

Принцип на външен двигател за горене

За разлика от широко известния процес на вътрешно горене, в който горивото се изгаря вътре в двигателя, външният двигател с вътрешно горене се задвижва от външен източник на топлина. Или по-точно, той се задвижва от температурните разлики, създадени от външни източници Отопление и охлаждане.

Тези външни източници на отопление и охлаждане могат да служат съответно на отработените газове от биомаса и охлаждаща вода. Процесът води до въртене на генератора, монтиран на двигателя, при което се произвежда енергия.

Всички двигатели с вътрешно горене се захранват от температурните разлики. Петрол дизелови двигатели А двигателите с вътрешно горене се основават на характеристиките, че има по-малко усилия за компресиране на студен въздух, отколкото за компресиране на горещия въздух.

Бензин и дизелови двигатели смучат студения въздух и компресират този въздух, преди да се нагрява в процеса на вътрешно горене, което се случва вътре в цилиндъра. След нагряване на въздуха над буталото, буталото се движи надолу, при което въздухът се разширява. Тъй като въздухът е горещ, силата, действаща върху пръчката на буталото, е голяма. Когато буталото стига до дъното, клапаните отворени и горещи изпускателни изпускателни се заменят с нов, свеж, студен въздух. Когато буталото се движи нагоре, студеният въздух се компресира и силата, действаща върху буталото, е по-малка, отколкото когато се движи надолу.

Външният двигател на горенето работи в съответствие с малко по-различен принцип. Няма клапани, той е херметически запечатан и въздухът се нагрява и охлажда с помощта на топлообменници на гореща и студена верига. Вградената помпа, задвижвана от движението на буталото, осигурява движение на въздуха там и обратно между тези два топлообменници. По време на охлаждането на въздуха в топлообменния апарат на студената верига буталото компресира въздуха.

След компресиране, въздухът се нагрява в апаратурата за топлообмен на горещия контур, преди буталото да започне да се движи в обратна посока и да използва разширението на горещия въздух, за да задейства двигателя.