Топлинен двигател. Принципа на експлоатация на двигателя на външното изгаряне. Модерни конфигурации Стърлинг

Доктор на технически науки V. Niscovsky (Yekaterinburg).

Ограничени запаси от въглеводородни горива и високи цени за инженерите, за да търсят заместници вътрешно горене. Руският изобретател предлага прост дизайн на двигателя с външно топлоснабдяване, което е предназначено за всякакъв вид гориво, дори и за нагряване със слънчеви лъчи. Създателят на проекта на двигателя Vitaly Maksimovich Niscovsky е дизайнер, широко известен с металурзите не само в нашата страна, но и в чужбина. Това е автор на повече от 200 изобретения в областта на оборудването в леене на стомана, един от основателите на местното училище по проектиране на машини за непрекъснато леене на криволинейни заготовки (MNS). Днес 36 такива автомобили под ръководството на V. M. Niscovskiy на Уралмаш работят в металургичните съчетания на Русия, както и в България, Македония, Пакистан, Словакия, Финландия, Япония.

През 1816 г. Скотц Робърт Стърлинг изобретява двигателя с външно топлоснабдяване. Изобретението по това време не е получило широко разпространение - дизайнът е твърде сложен в сравнение с парен двигател и се появява по-късно от двигателите с вътрешно горене (DVS).

Въпреки това, днес, остър интерес към двигателите на Стърлинг се появи отново. Постоянно се появява информация за новите разработки и опитите да ги създадат. масова продукция. Например, в нидерландската фирма "Philips" изгради няколко модификации на двигателя с тежки превозни средства. Двигатели външно гориво Те поставят кораби, в малки електроцентрали и cHP, а в бъдеще те ще оборудват космически станции (също така се очаква да се използват за шофиране на електрически генератори, тъй като двигателите са способни да работят дори в орбитата на Плутон) .

Стъртинг двигатели висока ефективностМоже да работи с всеки източник на топлина, безшумен, те не са изразходвани на работното тяло, като се използва водород или хелий. Стърлинг двигател може да се използва успешно върху ядрените подводници.

В цилиндрите на работния двигател на вътрешното изгаряне, заедно с въздуха, частиците на прах се записват непременно, причинявайки износването на триещи повърхности. В двигатели с външно топлоснабдяване, такава е изключена, защото те са абсолютно запечатани. В допълнение, лубрикантът не се окислява и изисква заместване много по-рядко, отколкото в отгоре.

Стъртинг двигател, ако се използва като механизъм с външно устройство, се превръща в хладилен агрегат. През 1944 г., в Холандия, пробата от такава двигател е отключена с електрически двигател, а температурата на цилиндрова глава скоро намалява до -190 ° C. Такива устройства се използват успешно за втечняване на газове.

И все пак сложността на магницията и лостове в бутални двигатели Стърлинг ограничава тяхното приложение.

Проблемът може да бъде решен чрез замяна на буталата с ротори. Основната идея на изобретението е, че са монтирани два работни цилиндри с различна дължина на общия вал с ексцентрични ротори и пружинни разделителни плочи. Кухината на разреждането (условно компресия) на малкия цилиндър е свързана към кухината на разширяването на голям цилиндър през жлебовете в разделителните плочи, тръбопровода, регенератора на топлообменника и нагревателя и кухината на. \\ T Разширяване на малкия цилиндър - с кухината на изхвърлянето на голям цилиндър през регенератора и хладилника.

Двигателят работи по следния начин. Във всеки момент от време от малък цилиндър към клона високо налягане Някои газови потоци. За да запълни кухината на изпускането на голям цилиндър и в същото време да се поддържа налягането, газът се нагрява в регенератора и нагревателя; Неговият обем се увеличава и налягането остава постоянно. Същото, но "с противоположния знак" се среща в клонове с ниско налягане.

Благодарение на разликата в повърхностните зони на ротора, произтичащият произход Е.=∆пс.(S B.-S M.), където δ пс. - разлика в налягането при високи и ниско налягане; S B. - работна площ на голям ротор; S M. - Работна площ на малкия ротор. Тази сила въртя на шахтата с роторите и работната течност непрекъснато циркулира, последователно преминаваща през цялата система. Полезният работен обем на двигателя е равен на разликата в обема на два цилиндъра.

Виж в стаята на една и съща тема.

Миналата година, списание, в първия брой на които читателите посрещнаха А. АйнщайнОбзаведен 85 години.

Няколко отбора на редакторите продължават да публикуват Ирчиито читатели имате честта да бъде. Въпреки че става все по-трудно да го направим всяка година. От дълго време, в началото на новия век, редакторите трябваше да напуснат родното си резиденция на месната улица. (Е, всъщност това е място за банките, а не за някои видове изобретатели). Това обаче помагаше Й. Маслуков (По това време председателят на Комитета на Държавната Дума на Руската федерация на Руската федерация за промишлеността) да се премести в Нияа на метростанция "Калуга". Въпреки точното спазване на условията на договора и навременното изплащане на лизинговия договор и вдъхновяването на прокламацията на курса за иновации от председателя и правителството на Руската федерация, новият директор в НИАА ни информира за изгонването на. \\ T редакционен офис "във връзка с производствената необходимост." Това, с намаление на броя на функционирането в NIIAA, почти 8 пъти и съответното освобождаване на областите и въпреки факта, че редакторите, заети от редакторите, не представляват една стотна от най-забележимите области на НИАА.

Бяхме подслонени от Мирея, където се намираме последните пет години. Два пъти се премества, че е преосмислена, казва поговорката. Но редакторите продължават и ще издържат колко може. И ще може да съществува толкова дълго, колкото списанието "Изобретател и рационализатор" Прочетете и напишете.

Опитвате се да покрие информацията повече заинтересовани хора, които актуализирахме уебсайта на списанието, което го прави по наше мнение по-информативен. Ние сме ангажирани с дигитализиране на минали години, започвайки с 1929 на годината - основата на списанието. Ние произвеждаме електронна версия. Но най-важното е хартиеното издание Ир.

За съжаление, броят на абонатите, единствената финансова основа на съществуването Ири организации и индивиди намаляват. И многобройните ми писма за подкрепата на списанието за държавни лидери на различен ранг (както на президенти на Руската федерация, премиерите, както московските кметове, управители на Московския регион, управителя на родния си Кубан, лидерите на най-големите руски компании) не са дали резултати.

Във връзка с горното, редакторите ви харесват, нашите читатели: Подкрепете списанието, разбира се, ако е възможно. Получаването, за което можете да изброите парите за задължителни дейности, тогава имате предвид публикуването на списанието, публикувано по-долу.

Избута други видове електроцентралиВъпреки това работата, насочена към отказ за използване на тези агрегати, предполага предстоящата промяна на водещите позиции.

От началото на техническия прогрес, когато се използват двигатели, които горят гориво вътре, не само очевидно за тяхното превъзходство. Парен двигател, като конкурент, съдържа много предимства: заедно с параметрите на сцепление, мълчаливи, всеядни, лесно контролирани и конфигурирани. Но лекотата, надеждността и ефективността позволяват на двигателя с вътрешно горене да поемат ферибота.

Днес главата на ъгъла е екологията, ефективността и сигурността. Тя принуждава инженерите да хвърлят сили на серийни единици, работещи за сметка на възобновяеми горива. През 16-та година на деветнадесети век Робърт Стърлинг регистрира мотор, работещ от външни източници на топлина. Инженерите смятат, че това устройство може да промени съвременния лидер. Стърлинг двигател съчетава икономиката, надеждността, работи тихо, на всяко гориво, което прави продукта от играч на автомобилния пазар.

Робърт Стърлинг (1790-1878 години):

Стърлинг двигател История

Първоначално инсталацията е разработена, за да замени автомобила, работеща за сметка на пара. Котлите за парни механизми избухнаха, като превишават допустимите стандарти за налягане. От тази гледна точка, стрилингът е много по-безопасен, функционира с температурната разлика.

Принципът на експлоатация на двигателя на Стърлинг при алтернативно захранване или подбор на топлина в вещество, което работи. Самото вещество се сключва в обема на затворен тип. Ролята на работното вещество се извършва от газове или течности. Има вещества, които извършват ролята на два компонента, газът се трансформира в течност и обратно. Течният клетъчен двигател има: малки размери, мощни, произвеждат голямо налягане.

Намаляването и увеличаването на обема на газа по време на охлаждане или нагряване, съответно, се потвърждава от закона на термодинамиката, съгласно която всички компоненти: степента на отопление, стойността на пространството, заета от веществото, действащият за единица площ е свързани и описани с формулата:

P * V \u003d n * r * t

• P е силата на газа в двигателя на единица площ;
• V е количествена стойност, заета от газ в двигателното пространство;
• n - моларно количество газ в двигателя;
• R - постоянен газ;
• T - степента на газ в двигателя,

Модел на двигателя на стринглинг:

Благодарение на непретенциозното на инсталациите, двигателите са разделени: твърдо гориво, течно гориво, слънчева енергия, химическа реакция и други видове отопление.

Цикъл

Външният двигател на стърготине използва същия набор от явления. Ефектът от появата в механизма е висок. Поради това е възможно да се изгради двигател с добри характеристики при нормални измерения.

Необходимо е да се вземе предвид, че при проектирането на механизма, нагревателя, хладилниците и регенератора, устройството, отстраняването на топлината от веществото и възвръщаемостта на топлина, в подходящия момент.

Идеалният цикъл на Стърлинг, ("диаграма на температурата"):

Идеални кръгови явления:

• 1-2 промяна на линейните размери на веществото с постоянна температура;
• 2-3 отстраняване на топлина от веществото към топлообменника, пространството постоянно се занимава с веществото;
• 3-4 принудително рязане на мястото, заето от веществото, температурата е постоянна, топлината се дава на охладителя;
• 4-1 Налице е увеличение на температурата на веществото, заето от пространството постоянно, топлината се сумира от топлообменника.

Идеалният цикъл на Стърлинг, (диаграма "Сила на налягането"):

От изчислението (mol) на веществото:

Любима топлина:

Охлаждащият охладител е топъл:

Топлообменникът получава топлина (процес 2-3), топлообменникът дава топлината (процес 4-1):

R е универсален постоянен газ;

CV - Способност перфектен Газа Задръжте топлината с неханичния размер на заеманото пространство.

Благодарение на използването на регенератора, част от топлината остава, тъй като енергията на механизма, която не варира за преминаване на кръгови явления. Следователно хладилникът получава по-малко топлина, топлообменникът спестява нагревател. Това увеличава ефективността на инсталацията.

КРЗ кръгови явления:

ɳ =

Трябва да се отбележи, че без топлообменник, наборът от процесите на Стърлинг е осъществим, но нейната ефективност ще бъде значително по-ниска. Проходът на съвкупността на процесите е назад, води до описание на охлаждащия механизъм. В този случай, наличието на регенератор, предпоставка, тъй като при преминаване (3-2-2) е невъзможно да се нагрява веществото от охладителя, чиято температура е значително по-ниска. Също така е невъзможно да се даде топлина на нагревателя (1-4), чиято температура е по-висока.

Принцип на експлоатация на двигателя

За да разберете как работи двигателят, нека да разберем в устройството и честотата на съвкупните явления. Механизмът превръща топлината, получена от нагревателя, която е извън продукта в сила на сила върху тялото. Целият процес се дължи на температурната разлика в работното вещество, разположено в затворената верига.

Принципът на експлоатация на механизма се основава на разширяване чрез топлина. Подобрено директно, веществото в затворената верига се загрява. Съответно, преди охлаждане, веществото се охлажда. Цилиндърът (1) се обгръща от водна риза (3), топлината се сервира за дъното. Буталото, което прави работа (4), поставена в ръкава и е запечатана с пръстени. Между буталото и дъното има механизъм за изместване (2), който има значителни пропуски и плавно движение. Веществото в затворената контур се движи през обема на фотоапарата, дължащ се на изместването. Движението на веществото е ограничено до две посоки: дъното на буталото, дъното на цилиндъра. Движението на изпускателя осигурява прът (5), който преминава през буталото и функциите, дължащи се на ексцентричното с 90 ° закъснение в сравнение с буталото.

• Позиция "А":

Буталката се намира в крайното по-ниско положение, веществото се охлажда поради стените.

• Позиция "Б":

Изхвърлянето заема горната позиция, движеща се, преминава веществото през крайните слотове на дъното, се охлажда. Буталото стои неподвижно.

• Позиция "C":

Веществото получава топлина, под действието на топлина се увеличава в обема и повишава удължаването с буталото нагоре. Работата се извършва, след което разпръсквачът пада на дъното, натискането на веществото и охлаждането.

• Позиция "D":

Буталото е спуснато, компресира охладеното вещество, изпълнено полезна работа. Маховикът служи в дизайна на енергийната батерия.

Моделът се разглежда без регенератор, така че ефективността на механизма не е голяма. Топлината на веществата след операцията се изхвърля в охлаждащата течност, като се използват стените. Температурата няма време да намалее желаната стойност, така че времето за охлаждане е удължено, скоростта на двигателя е малка.

Видове двигатели

Конструктивно, има няколко опции, използващи принципа на Стърлинг, основните видове се считат за:

Дизайнът прилага две различни бутала, поставени в различни контури. Първата верига се използва за отопление, втората верига се използва за охлаждане. Съответно, всяко бутало притежава своя регенератор (горещ и студ). Устройството има добро съотношение на звука. Недостатъкът е, че температурата на горещия регенератор създава структурни затруднения.

• Двигател "β - Стърлинг":

Дизайнът използва една затворена верига, с различни температури в краищата (студено, горещо). Кухината е буталото с изместването. Изхвърлянето разделя пространството на студената и горещата зона. Обменът на студ и топлина се случва чрез изпомпване на веществото през топлообменника. Структурно, топлообменникът се извършва в две версии: външни, комбинирани с изместването.

• Двигател "γ - стриллинг":

Механизмът на буталото осигурява използването на две затворени вериги: студено и с разстоянието. Силата се отстранява от студено бутало. Буталото с изместване от едната страна е горещо, от другата страна е студено. Топлообменникът се намира както вътре, така и извън дизайна.

Някои електроцентрали не са подобни на основните видове двигатели:

• Въртящ се двигател.

Конструктивно изобретение с два ротора на вала. Частта изпълнява ротационни движения в затвореното пространство на цилиндричната форма. Положен е синергичният подход към прилагането на цикъла. Жилището съдържа радиални слотове. В вградените лопатки с определен профил. Плаките са на ротора и могат да се движат по оста, когато механизмът се завърта. Всички елементи създават променящи се обеми с явления, извършени в тях. Обемите на различни ротори са свързани с канали. Местоположението на каналите има смяна на 90 ° един към друг. Преместването на ротора спрямо всеки друг е 180 °.

• Термоакустичен двигател.

Двигателят използва акустичен резонанс за процеси. Принципът се основава на преместване на вещество между топла и студена кухина. Схемата намалява броя на движещите се части, сложността при премахването на получената мощност и поддържа резонанс. Дизайнът се отнася до свободен двигател.

Стърлинг двигател със собствените си ръце

Днес доста често в онлайн магазина можете да се срещнете сувенирни продуктинаправени под формата на разглеждания двигател. Конструктивно и технологично, механизмите са доста прости, ако желаете, двигателят на Стърлинг е лесен за изграждане със собствените си ръце от средствата за защита. В интернет можете да намерите голямо количество материали: видео, рисунки, изчисления и друга информация по тази тема.

Low-темпериран дървен двигател:

• Помислете за най-лесния вариант на вълновия двигател, за да изпълните консервната банка, мека полиуретанова пяна, диск, болтове и канцеларски клипове. Всички тези материали са лесни за намиране вкъщи, остават следните действия:
• Вземете мека полиуретанова пяна, нарязани два милиметра с по-малък диаметър на вътрешния диаметър консервни кутии. кръг. Височината на пяната е два милиметра повече от половината от височината на буркана. Гуш играе ролята на Seizer в двигателя;
• Вземете капака на банката, в средата направете дупката, диаметърът е два милиметра. Тиква до дупката куха пръчка, която ще изпълнява ролята на ръководството на двигателя;
• Вземете кръга изрязан от пяната, вмъкнете в средата на кръга на винта и инсулт от двете страни. До пералнята, спойка предварително изправен клип;
• В два сантиметра от центъра, пробийте дупки, диаметър три милиметра, нишките на външния отвор през централния отвор на корицата, подят на капака към банката;
• Направете малък цилиндър от калай, диаметър на сантиметър един и половина, спойка го на капака на кутиите по такъв начин, че страничното отваряне на капака се оказа ясно в центъра вътре в цилиндъра на двигателя;
• Язвителност колянов вал Двигател от хартиени клипове. Изчислението се извършва по такъв начин, че вариацията на коляното е 90 °;
• Направете стека под двигателя колянов вал. От полиетиленовия филм, направете еластична мембрана, сложете върху филма върху цилиндъра, продайте го, заключване;

• Независимо от свързването на двигателя, единият край на изправения продукт ще бъде под формата на чаша, поставете втория край в парче от гума. Дължината се коригира по такъв начин, че в крайност долна точка Шахът на Mucker е начертан, в крайната горната точка, мембраната се изтегля колкото е възможно повече. Задайте другата свързваща пръчка за същия принцип;
• Ruge Tip Rolling Rod. Шатун без гумен връх закрепвай върху разсейката;
• Поставете механизма на манивела на маховика на двигателя от диска. В банката направете краката, за да запазите продукта в ръцете си. Височината на краката ви позволява да поставите свещ под кутията.

След като успеете да направите двигателя на Стърлинг у дома, двигателят е стартиран. За да направите това, в буркана се поставя осветена свещ и след като банката се затопли, дай тласък на маховика.

Разглежданата опция за инсталиране може бързо да бъде събрана у дома като визуална помощ. Ако целта и желанието да се направи двигателят на Стърлинг възможно най-близо до фабричните аналози, има чертежи на всички части в свободен достъп. Стъпка по стъпка изпълнението на всеки възел ще създаде работно оформление на нещо не по-лошо от търговските версии.

Ползи

За двигателя на Стърлинг, такива предимства са характерни:

• За да работим двигателя, е необходима температурна разлика, което гориво причинява отоплението не е важно;
• Няма нужда да използвате прикачени файлове и аксесоари, дизайнът на двигателя е прост и надежден;
• Ресурсът на двигателя, дължащ се на дизайнерските характеристики, е 100 000 часа работа;
• Работата на двигателя не създава чужди конезащото няма детонация;
• Процесът на работа на двигателя не е придружен от емисии на отработено вещество;
• Работата на двигателя е придружена от минимални вибрации;
• Процесите в инсталационните цилиндри са екологично чисти. Използването на правилния източник на топлина ви позволява да направите двигателя "чист".

Недостатъци

Недостатъците на двигателя на Стърлинг принадлежат:

• Трудно е да се създаде масово производство, тъй като структурно двигател изисква използването на голям брой материали;
• Високо тегло и големи размери на двигателя, защото за ефективно охлаждане е необходимо да се използва голям радиатор;
• За да се повиши ефективността, двигателят е принуден, прилагайки сложни вещества (водород, хелий) като работна течност, която прави работата на уреда опасно;
• Високотемпературната устойчивост на стоманените сплави и тяхната топлопроводимост усложняват процеса на производство на двигателя. Значителни топлинни загуби в топлообменника намаляват ефективността на уреда, а използването на специфични материали правят производството на двигателя скъпо;
• За да приспособите и преход на двигателя от режима към режим, трябва да приложите специални устройства за управление.

Използвайки

Стърлинг двигател намери своята ниша и активно прилага, когато размерите и Всемиговите са важни критерий:

• Двигател с електрически генератор.

Механизмът за трансформация на топлината в електрическата енергия. Често се срещат продукти, използвани като преносими туристически генератори, инсталации за използване на слънчева енергия.

• Двигател, като помпа (електротехник).

Двигателят се използва за инсталиране в контура отоплителни системи, спестяване на електрическа енергия.

• Двигател като помпа (нагревател).

В страни с топъл климат, двигателят се използва като помещения.

Стъртинг двигател на подводница:

• Двигател като помпа (охладител).

Почти всички хладилници в техния дизайн използват термопомпи, инсталирането на двигателя на Стърлинг, спестява ресурси.

• Двигател, като помпа, която създава ултра-ниски степени на отопление.

Устройството се използва като хладилник. За това процесът стартира в обратна посока. Агрегатите втечняват газ, охладени измервателни елементи в точни механизми.

• Двигател за подводна технология.

Летните кораби на Швеция и Япония работят през двигателя.

Стърлинг двигател като слънчева инсталация:

• Двигател като енергийна батерия.

Горивото в такива агрегати, сол се топи, двигателят се използва като източник на енергия. Моторът в захранващите резерви е пред химически елементи.

• Слънчев двигател.

Превръщате енергията на слънцето в електричество. Вещество в този случай, водород или хелий. Двигателят се поставя във фокуса на максималната концентрация на енергията на слънцето, създадена с помощта на параболична антена.

Само за около сто години, двигателите с вътрешно горене трябваше да победят мястото, което заемат в съвременния автомобил в жестока конкурентна борба. Тогава тяхното превъзходство не изглеждаше толкова очевидно, колкото днес. Наистина ли, парен двигател - основен съперник бензинов двигател - притежавани в сравнение с него с огромни предимства: мълчание, простота на регулиране на властта, красиви сцепчески характеристики и невероятни "всеядни", което позволява да се работи върху всяка форма на гориво от дърва за бензин. Но в крайна сметка икономиката, лекотата и надеждността на двигателите с вътрешно горене поеха и принудени да се съгласуват с техните недостатъци, като неизбежност.
През 50-те години, с появата на газови турбини и ротационни двигатели, нападението на монополната позиция, заемано от двигателите на вътрешно горене в автомобилната индустрия, нападение, което все още не е увенчано с успех. Около същите години бяха направени опити да се донесе на сцената нов двигателВ която рентабилността и надеждността на бензиновия двигател с безмълвен и "всеяд" на парна инсталация са поразително комбинирани. Това е известният външен двигател с вътрешно горене, който шотландският свещеник Робърт Стърлинг патентова на 27 септември 1816 г. (английски патент No. 4081).

Физика

Принципът на действие на всички термични двигатели без изключение се основава на разширяването на нагрятия газ, се извършва голяма механична работа, отколкото е необходимо да се компресират студ. Да демонстрираме това, достатъчно бутилки и две тенджери с топла и студена вода. Първоначално бутилката се спуска в ледената вода и когато въздухът се охлажда в нея, шията е включена с щепсел и се бърка в гореща вода. След няколко секунди памукът се разпределя и газовият разтвор в бутилката избутва щепсела, като се прави механична работа. Бутилката отново може да се върне на ледена вода - цикълът ще се повтаря.
В цилиндрите, буталата и словите лостове на първата машина на Стърлинг, този процес е почти точно възпроизведен, докато изобретателят осъзна, че част от топлината се отнема от газа по време на охлаждане, може да се използва за частично отопление. Нуждаем се само от някакъв контейнер, в който би било възможно да се съхранява топлината, взета от газа по време на охлаждане, и отново да го придаде при нагряване.
Но, уви, дори и това много важно подобрение не е спасено от двигателя на Стърлинг. До 1885 г. постигнатите резултати са много посредствени: 5-7% KP, 2 литра от. Мощност, 4 тона тегло и 21 кубични метра заемат пространство.
Двигателите на външните горивки дори не бяха спасени от успеха на друг дизайн, разработен от шведския инженер Ериксон. За разлика от Стърлинг, той предложи нагряване и охлаждане на газа не при постоянен обем, но при постоянно налягане. 8 1887 Няколко хиляди малки двигатели на Ericson перфектно са работили в печатници, къщи, в мини, на кораби. Те попълваха водните резервоари, водеха ефекта на асансьорите. Ериксон се опита да ги адаптира към шофиране на вагони, но те бяха твърде тежки. В Русия преди революцията са произведени голям брой такива двигатели под името "топлина и сила".

Съвременната автомобилна индустрия достигна такова ниво, което без сериозни изследвания е невъзможно да се постигне кардинална модернизация при проектирането на двигатели с вътрешно горене. Това допринесе за факта, че дизайнерите започнаха да обръщат внимание на алтернативното развитие на електроцентралите, като например двигателя на Стърлинг.

Някои автоконтбайдери концентрират силата си върху развитието и подготовката за освобождаване в серия от електрически и хибридни колиДруги инженерни центрове изразходват средства за проектиране на двигатели за алтернативно гориво от възобновяеми източници. Има и други различни двигатели, които в бъдеще могат да се превърнат в нов двигател за различни транспортни средства.

Така възможен източник на механична енергия за автомобилния транспорт Бъдещето на двигателя с вътрешно горене, измислено през 19 век от учен Стърлинг, изобретен през 19 век.

Устройство и принцип на работа

Двигателят на Стърлинг извършва трансформацията на топлинната енергия, получена от външен източникВ механично движение поради промяната в температурата на течността, циркулираща в затворен обем.

Първо след изобретението такъв двигател е съществувал под формата на машина, действаща върху принципа на термична експанзия.

В цилиндъра на топлинната машина въздухът пред удължението се нагрява, охлажда се преди компресия. В горната част на цилиндъра 1 е водна риза 3, дъното на цилиндъра непрекъснато се нагрява чрез пожар. Цилиндърът е работещо бутало 4, като запечатва пръстени. Между буталото и дъното на цилиндъра е разпръсквачът 2, който се движи в цилиндъра със значително празнина.

Въздухът, разположен в цилиндъра, се изпомпва от разстояния 2 до дъното на буталото или цилиндъра. Изхвърлянето се движи под действието на пръчка 5, преминаваща през буталото. Род на свой ред се задвижва от ексцентрично устройство, въртящо се със закъснение от 90 градуса от буталото.

В позицията "А" буталото се намира в долната точка, а въздухът се намира между буталото и разпръсквачът, се охлажда със стените на цилиндъра.

В следващата позиция "б", разпръсквачът се движи нагоре, а буталото остава на място. Въздухът, който е между тях, се избутва до дъното на цилиндъра, охлаждащата течност.

Позицията "Б" е работник. В него въздухът се нагрява до дъното на цилиндъра, разширява и повдига две бутала до горната мъртва точка. След извършване на работния ход, разпръсквачът отива до дъното на цилиндъра, бутане на въздуха под буталото и охлаждане.

В положение "G", охладеният въздух е готов за компресия, а буталото се движи от горната точка до дъното. Тъй като работата на компресирането на охладения въздух е по-малка от работата по разширяване на нагрятия въздух, тя се формира полезна работа. Маховикът в същото време служи като вид енергийна батерия.

В прегледаната версия двигателят на Стърлинг има малка ефективност, тъй като топлината на въздуха след работния инсулт трябва да се отстрани през стените на цилиндъра в охлаждащата течност. Въздухът за един ход няма време да намали температурата на необходимата стойност, така че е необходимо да се удължи времето за охлаждане. Поради това, скоростта на двигателя беше малка. Топлинната ефективност също е незначителна. Топлината на отработения въздух влезе в охлаждащата вода и загуби.

Различни дизайни

. \\ T различни варианти Устройства на електрическите единици, работещи на принципа на стрилинг.

Дизайнът на изпълнението "Алфа"

Този двигател включва две отделни работни бутала. Всяко бутало е разположено в отделен цилиндър. Студният цилиндър е в топлообменника и горещите топлина нагоре.

Изграждане на изпълнението на "бета"

Цилиндърът с буталото се охлажда от едната страна и се загрява от противоположната страна. Цилиндърът премества буталото на захранването и изместването, което служи за намаляване и увеличаване на обема на работещия газ. Регенераторът извършва обратно движение на охладения газ в нагрятото пространство на двигателя.

Дизайнът на изпълнението "Гама"

Цялата система се състои от два цилиндъра. Първият цилиндър е студен. Той премества работното бутало, вторият цилиндър от едната страна се нагрява, а от друга - студ и е проектиран да премести разстоянията. Регенераторът за изпомпване на охлаждане може да бъде обичайно за два цилиндъра или може да бъде включена в устройството за пресоване.

Ползи

• Подобно на комплекта външни двигатели с вътрешно горене, двигателят с раздвилване може да функционира на различно гориво, тъй като е важно за наличието на температурна разлика. В същото време няма значение какво гориво се нарича.
• Двигателят има просто устройство и не се нуждае от спомагателни системи и приспособления (скоростна кутия, зъбен ремък, стартер и др.).
• Конструктивните характеристики осигуряват дългосрочна работа: повече от 100 хиляди часа постоянна работа.
• Работата на двигателя на Стърлинг не създава голям шум, тъй като детонацията на горивото не се случва в двигателя и няма освобождаване на отработените газове.
• Изпълнението на "бета", оборудвано с устройство за свързване на коляно, под формата на ромб, е най-балансираният механизъм, който не създава вибрация по време на работа.

• В моторни цилиндри не възникват процесите, които имат вреден ефект върху естествената среда. Когато избирате оптималния източник на топлина, клетъчният двигател може да бъде екологично устройство.

Недостатъци

• Със значителни положителни характеристики, бързото производство на двигатели с хил., Нереално по определени причини. Основния въпрос в материалната интензивност на устройството. За да се охлади работната течност, е необходим голям радиатор, който значително увеличава размерите и теглото на оборудването.
• Дневното ниво на технология позволява на двигателя на стриллинг да се конкурира според свойствата с нови бензинови двигатели Поради употреба комплексни типове Работното тяло (водород или хелий) при много голямо налягане. Това значително подобрява риска от използване на такива двигатели.
• Сериозният проблем на работата е свързан с проблемите на температурната трайност на стоманените сплави и тяхната топлопроводимост. Топлината е подходяща за работното пространство с помощта на топлообменници. Това води до значителна загуба на топлина. Също така, топлообменникът трябва да бъде направен от топлоустойчиви сплави, които също трябва да бъдат устойчиви на повишено налягане. Материалите, съответстващи на тези условия, са много сложни при обработката и имат висока цена.
• Принципите на прехода на двигателя на бордлинг към други режими на работа също са значително различни от обичайните принципи. За да направите това, създаването на специални контролни устройства. Например, за да промените силата, трябва да промените ъгъла на фазите между буталото на захранването и на изместването, налягането в цилиндрите или да промените капацитета на работния обем.

Стриллинг двигател и неговото използване

Ако трябва да създадете топлинен преобразувател на компактни размери, лесно можете да използвате двигателя с цилиндър. В този случай ефективността на другите подобни двигатели много по-нисък.

• Универсални източници електричество. Стърлинг двигателите могат да преобразуват топлината в електричество. Има слънчеви електрически инсталационни проекти с такива двигатели. Те се използват като автономни електроцентрали за туристи. Някои производители правят генератори, действащи от газова горелка. Има и проекти на генератори, които работят от източници на радиоизотопни топлина.
• Помпи. . Ако в изхода на отоплителната система е монтирана помпа, ефективността на отоплението се увеличава значително. В охладителните системи се инсталират и помпите. Електрическата помпа може да се провали, освен това консумира електрическа енергия. Помпата, действаща върху принципа на Стърлинг, решава този въпрос. Двигателят на помпата за изпомпване на течности ще бъде по-опростен по обичайната схема, тъй като вместо буталото може да се използва изпомпваната течност, която също служи за охлаждане.
• Хладилно оборудване . Дизайнът на всички хладилници използва принципа на термични помпи. Някои производители на хладилника планират да инсталират двигателя на стридинг до техните продукти, които ще бъдат много икономични. Работният грип ще бъде въздух.

• Ултра ниски температури. За газове такива двигатели са много ефективни. Тяхното използване е по-печеливша от турбинните устройства. Също така, двигателят на SCILLING се използва в устройства за охлаждане на сензорите на точни устройства.

• . Електрическата енергия може да бъде получена чрез превръщане на енергията на Слънцето. За тази цел могат да се използват двигатели с центринг, които са монтирани във фокуса на огледалото, така че мястото на отопление непрекъснато да се осветява от лъчите на слънцето. Рефлекторът се контролира, когато слънцето се движи, чиято енергия е съсредоточена върху малка площ. В този случай радиационното отражение с огледалата е около 92%. Работната течност на двигателя е най-често хелий или водород.
• Батерии топлина. Използвайки устройството с цилинг, можете да резервирате топлинна енергия, като използвате топлинни акумулатори на базата на соли. Такива устройства имат енергийно снабдяване, превъзходен химикал и имат по-малка цена. Използването на захранването за регулиране на силата, увеличаването и намаляването на фазовия ъгъл между двете бутала може да се натрупа механична енергия, извършване на спирането на двигателя. В този случай двигателят служи като термална помпа.
• Автомобили. Въпреки трудностите съществуват съществуващи модели Мотор, използван за автомобили. Интересът към такъв двигател, подходящ за колата, все още имаше през миналия век. Развитието в тази посока бяха проведени от британски и немски автосъзданци. В Швеция е разработен и двигател с потребление, в който са използвани единни серийни единици и възли. Резултатът е 4-цилиндров двигател, чиито параметри са сравними с характеристиките на малко дизелов двигател. Този двигател е бил успешно тестван като агрегат на властта За мулти-torr.

Днес в много чужди страни се извършват проучвания на стайлинг инсталации за подводни, пространства и други инсталации, както и дизайна на основните двигатели. Такъв голям интерес към моторите на Стърлинг се превърна в резултат на обществения интерес в борбата срещу замърсяването на атмосферата, шума и запазването на естествените енергийни източници.