Mootori stiring puudusi. Väline põlemismootor saab teha tina purgist. Täitmise disain "Alpha"

Välised põlemismootorid hakkasid kasutama, kui inimesed vajavad võimsat ja majanduslikku energiaallikat. Enne seda kasutati aururajatisi, kuid nad olid plahvatusohtlikud, kuna nad kasutasid surve all kuuma auru. 19. sajandi alguses said nad välise põlemisega seadmeid ja mõne teise kümne aasta järel leiutati sisepõlemisega juba tuttavad seadmed.

Seadmete päritolu

19. sajandil seisis inimkond probleemiga silmitsi, mis oli see, et aurukatlad olid liiga sageli plahvatatud ja neil oli ka tõsiseid konstruktiivseid vigu, mis kasutasid nende kasutamist soovimatuks. Väljund leiti 1816. aastal Šoti preester Robert Stirlingi poolt. Neid seadmeid saab nimetada ka "kuuma õhkmootorid", mida rakendatakse veel 17. sajandil, kuid see mees lisas puhtama puhtamaks regenerator, mida praegu nimetatakse leiutiseks. Seega mootori välise põlemismootor suutis oluliselt suurendada paigaldamise jõudlust, kuna see säilitas sooja tööpiirkonnas soojuse, samas kui töövedelik jahutati. Sellepärast suurenes kogu süsteemi tõhusus oluliselt.

Sel ajal kasutati leiutist üsna laialdaselt ja oli selle populaarsuse tõus, kuid aja jooksul peatus see selle kasutamisel ja nad unustasid temast. Steam-seadmed ja mootorid, kuid juba tuttavad sisepõlemisega, tuli välise põlemise seadmete asendamiseks asendama. Jällegi mäletasid nad ainult 20. sajandil.

Paigaldustöö

Välise põlemismootori kasutamise põhimõte on see, et see asendab pidevalt kahte etappi: töövedeliku küte ja jahutamine suletud ruumis ja energia saamisel. See energia tekib tingitud asjaolust, et töövedeliku maht muutub pidevalt.

Kõige sagedamini muutub tööaine selliste seadmetega õhku, kuid seda on võimalik kasutada heeliumi või vesinikku. Sel ajal oli leiutis arengutapis sellised ained lämmastikuoksiidi, freonide, veeldatud propaani-butaanina kasutati eksperimentidena. Mõnes proovis püüdsid nad isegi taotleda tavaline vesi. Väärib märkimist, et väline põlemismootor, mis käivitati veega töötava ainega, eristati asjaoluga, et tal oli üsna suur konkreetne võimsus, kõrge surve ja ta oli üsna kompaktne.

Esimene mootori tüüp. "Alpha"

Esimene mudel, mida kasutati, sai Alpha Stirling. Selle disaini eripära on see, et sellel on kaks võimsusega kolvi erinevates silindrites. Üks neist oli piisavalt kõrge temperatuur ja oli kuum, teine, vastupidi, külm. Kõrge temperatuuriga soojusvaheti sees oli kuum paari silindri-kolvipaari. Külma auru oli madala temperatuuriga soojusvaheti sees.

Välispõletamise termilise mootori peamised eelised olid asjaolu, et neil oli suur võimsus ja maht. Siiski oli kuuma paari temperatuur samal ajal liiga suur. Selle tõttu tekkisid mõned tehnilised raskused selliste leiutiste valmistamise protsessis. Selle seadme regeneraator on kuuma ja külma ühendava torude vahel.

Teine proov. "Beta"

Teine valim oli beeta-stõõsandmudel. Peamine konstruktiivne erinevus oli see, et seal oli ainult üks silinder. Üks tema otsad teenis kuuma paari ja teine \u200b\u200bots jäi külmaks. Selle silindri sees kolis kolvi, kust toite saab eemaldada. Ka sees oli ümberasustaja, kes vastutas kuuma tööala mahu muutmise eest. Selles seadmes kasutati gaasi, mis pumbati külma tsoonist regeneraatori kaudu kuumaks. Seda tüüpi välise põlemismootori valduses oli regeneraator välise soojusvaheti kujul või kombineeriti kolvi ümberpaigutamisega.

Viimane mudel. "Gamma"

Viimased liigid see mootor Steel "gamma" Stirling. See tüüp erines mitte ainult kolvi olemasolust, samuti ümberasustaja juuresolekul ning ka asjaolu, et kaks silindrit olid juba oma disainis. Nagu esimesel juhul, oli üks neist külm ja seda kasutati võimu võtmiseks. Kuid teine \u200b\u200bsilinder, nagu eelmisel juhul, oli külm ühest otsast ja kuumalt teisest. Siin ümberasunud ümberkorraldaja. Sisse kolvi mootor Väline põlemisel oli ka regeneraator, kes võiks olla kahte tüüpi. Esimesel juhul oli see väline ja ühendatud selliseid struktuuriosasid külma ja esimese silindri kuuma silindri tsoonina. Teine tüüp on sisemine regeneraator. Kui seda võimalust kasutati, lisati see ümberpaigutaja kujundusse.

Rigirlite kasutamine on õigustatud, kui on vaja lihtsat ja väikese termilise muundur. Seda saab kasutada ka siis, kui temperatuuri erinevus ei ole piisavalt kõrge, et kasutada gaasi- või auruturbiinide kasutamist. Väärib märkimist, et tänapäeval hakati selliseid proove kasutama sagedamini. Näiteks kasutatakse turistide autonoomseid mudeleid, mis on võimelised töötama gaasipõletiga.

Seadmete rakendamine Praegu

Tundub, et selline vana leiutis ei saa meie päevadel kasutada, kuid see ei ole. NASA tellis segamisliigi välise põlemismootori, kuid tööainena tuleks kasutada tuuma- ja radioisotoopi soojusallikaid. Lisaks saab seda edukalt kasutada järgmistel eesmärkidel:

• Kasutage sellist mootori mudel pumba vedelikuks on palju lihtsam kui tavaline pump. Paljudel viisidel on see tingitud asjaolust, et kolvi saab pumbatud vedelikku kasutada. Lisaks jahtub see töö keha. Näiteks sellist tüüpi pump "saab kasutada vee pumpamiseks niisutus-kanalitena, kasutades selleks päikese soojust.
• Mõned külmikute tootjad kalduvad selliseid seadmeid installima. Toodete maksumus suudab vähendada ja külmutusagensina võib kasutada tavalist õhku.
• Kui ühendate selle tüübi välise põlemismootori soojuspumbaga, saate optimeerida termilise võrgu toimimist majas.
• Navy Rootsi allveelaevadel kasutatakse päris edukalt strirlingit. Fakt on see, et mootor töötab vedelas hapnikku, mida hiljem kasutatakse hingamiseks. Allveelaeva jaoks on see väga oluline. Lisaks on sellistel seadmetel üsna madal müratase. Loomulikult on seade piisavalt suur ja vajab jahutamist, kuid see on need kaks tegurit, mis on ebaolulised, kui me räägime allveelaevast.

Mootori kasutamise eelised

Kui disaini ja kokkupaneku ajal rakendame kaasaegseid meetodeid, siis on võimalik koefitsienti tõsta kasulik tegevus Väline põlemismootor kuni 70%. Selliste proovide kasutamisel on kaasas järgmine positiivsed omadused:

• Üllatuslikult pöördemoment käesolevas leiutises on peaaegu sõltumatu pöörlemiskiirusest väntvõlli.
• Selles Force'i üksuses puuduvad elemendid nagu süüte süsteem ja klapp süsteem. Siin ei ole ka nukkvõlli.
• On üsna mugav, et kogu kasutusperioodi jooksul ei ole vaja seadmeid ja seadmete seadistamist vaja kohandada.
• Mootori mudeli andmed ei suuda "variseda". Sease lihtsaim disain võimaldab teil täielikult ära kasutada täielikult väljalülitamisrežiimis üsna pikka aega.
• Võite kasutada peaaegu kõike küttepuude ja lõpetades uraani kütuse allikas energia.
• Loomulikult on välise põlemismootoris ainete põlemisprotsess läbi läbi väljaspool. See aitab kaasa asjaolule, et kütus on täielikult ja mürgiste heitmete hulk on minimaalne.

Puudused

Loomulikult ei ole leiutis pühendatud. Kui me räägime selliste mootorite minust, on nad järgmised:

1. Tulenevalt asjaolust, et põletamine toimub väljaspool mootorit, tekib saadud soojuse eemaldamine radiaatori seinte kaudu. Need jõud suurendab seadme mõõtmeid.
2. Materjali tarbimine. Selleks, et luua kompaktne ja tõhus mootori mudeli segamine, on vaja kvaliteetset kuumuskindel terase, mis talub suure rõhu ja kõrge temperatuuri. Lisaks peab olema madal soojusjuhtivus.
3. Kui määrdeaine peab ostma erivahendKuna tavalised klapid, millal kõrge temperatuurmis on saavutatud mootoris.
4. Et saada piisavalt kõrge konkreetse võimsuse, on vaja kasutada kas vesiniku või heeliumi kui töökorras.

Vesinik ja heelium kui kütusena

Saamine suur jõudLoomulikult on vaja siiski mõista, et vesiniku või heeliumi kasutamine on üsna ohtlik. Vesinik, näiteks ise on piisavalt plahvatusohtlik ja kõrgetel temperatuuridel loob see ühendused metallhüdriidid. See juhtub siis, kui vesinik lahustatakse metallist. Teisisõnu, see suudab silindri hävitada seestpoolt.

Lisaks on vesinik ja heelium lenduvad ained, mida iseloomustab kõrge tungiv võime. Kui see on lihtsam rääkida, siis nad on kergesti nähtavad läbi peaaegu kõik tihendid. Ja aine kaotus tähendab töörõhu kahjumit.

Rotary Väline põlemismootor

Sellise auto süda on pöörleva paisumismasin. Mootoritele S. väline tüüp Põletamine See element on esindatud õõnsa silindri kujul, mis on kaetud mõlema poole kattega. Selleks on rootoril ratta välimus, mis istutatakse võllile. Sellel on ka teatud hulk p-kujulist laiendatud plaate. Nende laienduse jaoks kasutatakse spetsiaalset sissetõmmatavat seadet.

Väline põlemismootor LUKYANOVA

Juri Lukyanov on Pihkva Polytechnic Instituudi teadlane. Ta on juba ammu arendanud uusi mootorite mudeleid. Teadlane püüdis teha selliseid elemente nagu käigukast, nukkvõll ja väljalasketoru uutes mudelites. Stirlingi seadmete peamiseks puuduseks oli see, et neil oli liiga suured mõõtmed. See oli teadlase puudumine ja õnnestus kõrvaldada asjaolu, et terad asendati kolviga. See aitas vähendada kogu disaini suurust mitu korda. Mõned näitavad, et saate teha välise põlemismootori oma kätega.

Lihtsalt umbes sada aastat tagasi mootorid sisepõlemine Ma pidin vallutama koha, mida nad tänapäeva autotööstuses hõivavad julma konkurentsivõimelise võitlusega. Siis nende paremus ei tundu nii ilmselge nagu täna. Tõepoolest, aurumasin - peamine rivaal bensiini mootor - valdas võrreldes temaga suurte eelistega: vaikne, võimsuse reguleerimise lihtsus, ilusad veojõuomadused ja hämmastav "omnivous", mis võimaldab töötada igasuguse kütuse vormiga küttepuud bensiini. Kuid lõppkokkuvõttes võttis majanduse, lihtsustamise ja sisepõlemismootorite lihtsuse ja usaldusväärsuse üle ja sunnitud sobima nende puudustega, paratamatuse tõttu.
1950. aastatel, kusjuures gaasiturbiinide ja pöördmootorite tekkimine, rünnaku monopoolse positsiooni ründamine, mida asutasid autotööstuses sisepõlemise mootorid, rünnakut, mis ei olnud ikka veel edukalt kroonitud. Umbes samadel aastatel tehti stseeni katsetamine uus mootorKui bensiini mootori kulutõhusus ja usaldusväärsus vaikiva ja auruhaiguse "omnivous" on silmatorkavalt kombineeritud. See on kuulus väline põlemismootor, mis Šotimas preester robert stirling patenteeritud 27. septembril 1816 (inglise patendi nr 4081).

Protsessi füüsika

Kõigi eranditeta termiliste mootorite tegevuspõhimõte põhineb soojendusega gaasi laienemisel, suures mehaanilisel töödel tehakse, kui see on vajalik külma tihendamiseks. Et näidata seda piisavalt pudelit ja kaks kastru kuuma ja külma veega. Kõigepealt langetatakse pudel jäävette ja kui õhk jahutatakse selles, on kaela ühendatud pistikuga ja on kiire veega. Mõne sekundi pärast levitatakse puuvill ja pudelis kuumutatud gaas surub pistikut mehaaniline töö. Pudelit saab uuesti jäävette tagastada - tsükkel kordab.
Esimese Stirling-masina silindrid, kolvikud ja keerulised hoovad, see protsess oli peaaegu täpselt reprodutseeritud, kuni leiutaja mõistis, et osa soojusest eemaldati gaasist jahutamise ajal, seda saab kasutada osalise kuumesena. Me vajame ainult mingi konteineri, mille puhul oleks võimalik jahutamise ajal gaasilt soojust hoida ja anda selle uuesti kuumutamisel.
Aga Alas, isegi seda väga olulist paranemist ei salvestanud Stirling mootor. 1885. aastaks olid siin saavutatud tulemused väga keskpärane: 5-7 protsenti kp, 2 liitrit alates. Võimsus, 4 tonni massi ja 21 kuupmeetrit hõivatud ruumi.
Välised põlemismootorid ei salvestanud isegi teise kujunduse edu, mille on välja töötanud Rootsi insener Erickson. Erinevalt Stirlingist soovitas ta gaasi kütmist ja jahutamist pidevalt, vaid konstantsel rõhul. 8 1887 Mitmed tuhat väikest Ericson mootorit töötas suurepäraselt trükikojad, majad, kaevandustes laevadel. Nad täitsid veepaagid, viisid liftide mõju. Erickson püüdis neid isegi vagunite juhtimiseks kohandada, kuid nad olid liiga rasked. Venemaal enne revolutsiooni enne revolutsiooni suur hulk selliseid mootoreid toodeti nime "soojus ja tugevus" all.

Üks paljulubavaid mehaanilise energia allikaid autode jaoks on välise põlemismootori välja töötatud Šotimaa native robert stirling paar sajandit tagasi. Stirlingi välise põletamise mootor toimimise põhimõttele on väga erinev tavalisest kõigile. Aga pärast arengut oli see turvaliselt unustatud.

Loomise ajalugu

1816. aastal on Scotland Robert Stirling patenteeritud termilise auto, mida nimetatakse selle looja auks. Kuuma õhu mootorite idee ise leiutati siiski üldse mitte. Kuid esimene teadlik projekt sellise agregaadi loomiseks rakendati täpselt segada.

Ta parandas süsteemi, lisades temasse puhtamat, et tehnilises kirjanduses nimetatakse soojusvaheti. Selle tõttu on mootori jõudlus suurenenud sooja hoidmise tõttu. Selle aja möödumise mudel tunnistati kõige vastupidavamaks, kuna kunagi plahvatas.

Hoolimata näidise edendamise kiirest edukust, kahekümnenda sajandi alguses välise põlemismootori edasisest arengust, kuna see on sisepõlemismootori kasuks.

Stirling Mootor: toimimise põhimõte ja muutmine

Iga termilise mootori tööpõhimõte on see, et gaasi saamiseks on järjepidev mehaanilised jõupingutused laiendatud olekus. Visuaalse näitena saate tegeleda kahe kastruga, mille kohaselt nad on täis külma ja kuuma veega. Külma vees madalam pudel koos siljutatud korgiga. Pärast seda kantakse pudel kuumale veele.

Selle liikumisega toimib pudelis gaas mehaanilise töö ja lükkab kaela korgist. Välise põlemismootori esimene mudel töötas täpselt sama põhimõttega. Hiljem mõistis looja, et osa vabaneva soojusest saab kasutada paranemiseks. Seadme tootlikkus on sellest suurenenud.

Veidi hiljem on Rootsi Erickson insener parandanud disaini, esitades edasi idee jahutamise ja gaasi soojendamise idee pideva rõhu asemel. See võimaldas mootori liikuda "liikuda läbi karjääri trepikoda" ja alustada kasutatud kaevandustes ja trükikoda. Meeskondade jaoks I. sõiduk Agregaat oli liiga raske.

Joonisel näitab töötsüklit segamismootoriga.

Kuidas Stirling Mootor töötab? See teisendab soojusenergia, summeerides väljastpoolt kasulikku mehaanilist tööd. See protsess toimub suletud mahus ringleva gaasi või vedeliku temperatuuri muutuste tõttu. Seadme allosas kuumutatakse tööainet mahu suurenemist ja lükkab kolb üles.

Kuum õhk siseneb mootori ülemine osa ja jahutatakse radiaatoriga. Tööriie rõhk väheneb ja kolb langetatakse kogu tsükli kordumiseks. Süsteem on täielikult suletud, nii et tööainet ei kulutata, vaid liigub ainult tsükli sees.

Lisaks on mootoreid avatud tsükliga, kus voolukontroll rakendatakse ventiilide abil. Neid mudeleid nimetatakse Erixoni mootoriks. Üldiselt on välise põlemismootori kasutamise põhimõte sarnane mootoriga. Jaoks madalatel temperatuuridel See pressitakse selles ja vastupidi. Küte viiakse läbi erinevatel viisidel.

Kuumutamine välise põlemismootori kaudu tarnitakse läbi silindri seina väljastpoolt. Stirling arvas, et rakendada perioodilist muutust temperatuuriga kolviga. See kolv liigub gaase ühest silindriõõnes teisele. Samal ajal säilitatakse ühest küljest madalatel temperatuuridel pidevalt ja teisel tasemel. Kui kolb liigutatakse, liigub gaas kuuma õõnsusest.

Mootori ümberpaigutussüsteem on ühendatud töötava kolviga, mis surub gaasi külmas ja võimaldab teil sooja laiendada. Kasulik töö toimub ainult madalate temperatuuride tihendamise tõttu. Järjepidevus on tagatud vänt-ühendamismehhanismiga. Piiride vahel tsükli etappide vahel ei täheldatud. Tänu sellele ei vähene segamise mootori tõhusust.

Mõned mootori töö üksikasjad

Teoreetiliselt võib iga kuumuse allikas (päike, elekter, kütus) sisestada välise põlemismootorisse. Mootori kehaoperatsiooni põhimõte on kasutada heeliumi, vesiniku või õhku. Termiline maksimaalne võimalik tõhusus on ideaalne tsükkel. Tõhusus on 30-40%. Tõhus regenerator võib pakkuda rohkem kõrge efektiivsusega. Sisseehitatud soojusvahetid pakuvad regenereerimist, vahetamist ja jahutamist kaasaegsed mootorid. Nende eelis on tööta ilma õlita. Üldiselt vajab rasva mootor natuke. Silindri keskmine rõhk varieerub 10-20 MPa-ni. Vaja on hea tihendussüsteem ja nafta võimalus tööõõnsustesse.

Teoreetiliste arvutuste kohaselt sõltub segamismootori tõhusus tugevalt temperatuurist ja võib saavutada isegi 70%. Kõige esimese mootori proovid metallis rakendatud madala efektiivsusega, kuna jahutusvedeliku variandid olid ebaefektiivsed ja piiratud maksimaalne kütte temperatuur, puudusid struktuurseid materjale vastupidavad kõrgsurve. 20. sajandi teisel poolel ületas rombilise draiviga mootor katse ajal 35% efektiivsuse näitaja vesilahuse ja temperatuuriga 55 kraadi Celsiusega. Mõne katseprojekti parandamise parandamine võimaldas saavutada peaaegu 39% tõhususest. Peaaegu kõik kaasaegsed bensiini mootoridVõttes sarnase võimsusega, omada tõhusust 28-30%. Turbated diiselmootorid ulatuvad umbes 35% -ni. Kõige kaasaegsem näidised Stirling mootorite poolt välja töötatud mehaanilise tehnoloogia Inc Ameerika Ühendriigid näitavad efektiivsust kuni 43%.

Pärast soojusresistentsete keraamika ja muude uuenduslike materjalide väljatöötamist on võimalik suurendada keskmise temperatuuri veelgi rohkem. Tõhusus võib sellistes tingimustes saavutada isegi 60%.

Segamise välise põlemise mootori mitmeid muudatusi on mitmeid muudatusi.

Modifikatsioon "Alpha"

Selline mootor koosneb kuuma ja külma eraldi võimsusega kolvid, mis asuvad oma silindrid. See on soe silindri kuuma kolviga ja külm asub jahutussoojusvahetis.

Modifikatsioon "Beta"

Selles teostuses silindri, milles kolv asub, ühelt poolt soojendab ja teine \u200b\u200bjahutatakse. Silindri sees liigub ümberpaigutaja ja võimsuse kolvi. Ümberpaigutaja eesmärk on muuta töö gaasi mahtu. Regenerator teostab ka jahutatud tööaine tagastamist mootori soojendusega õõnsusesse.

Modifikatsioon "Gamma"

Kõik lihtsad disaini modifikatsioonid "gamma" on valmistatud kahest silindrist. Esimene neist on täiesti külm. See muudab võimsuse kolvi liikumise. Ja teine \u200b\u200bon külm ainult ühelt poolt ja teisel kuumutatud. See mehhanismi liigutamiseks. Selle modifikatsiooni külma gaasi tsirkulatsiooni regeneraator võib olla levinud mõlemale silindritele ja need lisatakse nihutusdisaini.

Välise põlemise mootori eelised

Seda tüüpi mootorit on kütuse poolest tagasihoidlik, kuna selle töö aluseks on temperatuuri erinevus. Mis selle vahet põhjustanud - ei ole oluline palju tähtsust. Stirling mootoril on lihtne disain ja ei vaja täiendavaid süsteeme ja hinged seadmed (Starter, käigukast). Mõned mootori seadme funktsioonid on pikaajalise eluea tagatis: mootor võib töötada umbes saja tuhande tunni jooksul pidevalt. Välise põlemismootori teine \u200b\u200btõsine eelis on vaikne. See on tingitud asjaolust, et silindrite ei ole plahvatust ja heitgaaside ei ole vaja tühistada. "Beta" modifikatsioon on selle parameetri jaoks eriti eraldatud. Selle disain on varustatud teemant-kujulise vänt-varraste mehhanismiga, mis tagab töötamise ajal vibratsiooni puudumise. Ja lõpuks, keskkonnasõbralikkus. Mootori silindritel puuduvad protsessid, mis võivad keskkonda negatiivselt mõjutada.

Kui valite alternatiivsete soojusallikate (päikeseenergia energia), muutub segamismootor mingi keskkonnasõbralik võimsus agregaat.

Välise põlemise mootori puudused

Selliste mootorite masstootmine on praegu võimatu. Peamine probleem on materjali konsonantne materjal. Jahutamine Mootori töövedelik nõuab suuremate radiaatorite paigaldamist. Selle tulemusena suureneb suurus. Keeruliste tööorganite nagu vesiniku või heeliumi kasutamine tekitab mootori ohutuse probleemi. Soojusjuhtivus ja temperatuurikindlus peaks olema sisse lülitatud kõrge tase. Soojus töömahule tuleb läbi soojusvahetid. Seega kaob osa soojusest teedel. Soojusvahetite valmistamisel peavad kasutama kuumakindlaid metalle. Samal ajal peaksid metallid olema kõrgsurve suhtes vastupidavad. Kõik need materjalid on kallid ja töödeldakse kaua. Välise põlemismootori režiimide muutmise põhimõtted on traditsioonilisest väga erinevad. Eriliste juhtimisseadmete arendamine. Toite muutmine põhjustab silindrite rõhu muutusest ja asendi ja toite kolvi vahelise faasi nurga muutumisest. Võite muuta ka õõnsuse võimsust töövedelikuga.

Väliste põlemismootorite näited sõidukitest

Sellise mootori toimimismudelid vabastati, hoolimata kõigist tootmisraskustest. 20. sajandi 50-aastaselt oli autotööstuse ettevõtetel huvi selle vägede liigi vastu. Enamasti rakendades Stirling mootorid autodel, Ford osales Motor Company. ja Volkswagen Group. Rootsi firma United Stirling on välja töötanud sellise mootori, kus arendajad üritasid sagedamini kasutada seeriaüksuste ja sõlmede kasutamist (väntvõll, ühendavad vardad). Töötati välja neli silindrit V-mootor, millel on spetsiifiline kaaluga 2,4 kg / kW. Kompaktne diisel on sarnane mass. Mootor üritas paigaldada poolsõidu kaubikud.

Kõige silmapaistvam valim oli Philips 4-125Da, mis on saadaval paigaldamiseks autod. Mootori töövõimsus oli 173 hobuste võimsuss. Mõõtmed olid tavalise bensiini mootorist lahti.

General Motors on välja töötanud kaheksas silindri V-kujulise välise põlemismootori seerianumbi ühendamismehhanismiga. 1972. aastal piiratud versioon auto Ford. Torino oli varustatud sellise mootoriga. Lisaks vähenes kütusekulu eelmiste mudelitega võrreldes 25% võrreldes 25% võrra. Täna püüavad mitmed välismaised ettevõtted parandada selle mootori konstruktsiooni, et kohaneda masstootmise ja käitisega sõiduautodele.

Lükatakse välja teised liigid elektrijaamadKuid töö, mille eesmärk on keelduda nende agregaatide kasutamisest, soovitab siiski juhtivate positsioonide vahetamist.

Alates tehnika arengu algusest, kui kasutate mootorite põletamist kütuse sees, ei olnud nende paremusele mitte ainult ilmne. AurumootorVõistlejana sisaldab palju eeliseid: koos veojõuparameetritega, vait, kõikjal, kergesti juhitava ja konfigureerimisega. Kuid kergus, usaldusväärsus ja tõhusus võimaldas sisepõlemismootoril parvlaenu võtta.

Täna, nurga pea on ökoloogia, tõhususe ja turvalisuse küsimused. See sunnib insenerid visata jõud seeriaüksustesse, mis tegutsevad taastuvate kütuseallikate arvelt. Üheksateistkümnenda sajandi 16. aasta jooksul registreeris Robert Stirling mootor tegutsenud välised allikad Soojuse. Insenerid usuvad, et see üksus suudab muuta kaasaegset juhti. Stirling mootor ühendab majanduse, usaldusväärsuse, töötab vaikselt, mis tahes kütuse, see muudab toote mängija autode turul.

Robert Stirling (1790-1878 aastat):

Stirling Mootori ajalugu

Esialgu töötati paigaldamine välja, et asendada auto, mis töötab auru arvelt. Aurumehhanismide katlad plahvatavad lubatud rõhu standardite ületamisega. Sellest vaatenurgast on Stirling palju turvalisem, funktsioone kasutades temperatuuri erinevust.

Stirlingmootori toimimise põhimõte alternatiivsetes pakkumistes või soojuse valikus aines, mida töötavad. Aine ise sõlmitakse suletud tüübi mahus. Tööainete rolli teostab gaase või vedelikke. On aineid, mis täidavad rolli kahe komponendi, gaasi muudetakse vedelikuks ja vastupidi. Liquid Stirling Motor on: Väikesed mõõtmed, võimas, toodab suurt survet.

Gaasi mahu vähendamine ja suurendamine jahutamise ajal või kuumutamisel vastavalt kinnitab vastavalt termodünaamika seadusega, mille kohaselt kõik komponendid: kuumutus aste, aine hõivatud ruumi väärtus, jõuallikaga tegelemine seotud ja kirjeldatud valemiga:

P * v \u003d n * r * t

• P on gaasi võimsus mootoris ühiku pindala kohta;
• V on mootoriruumis gaasiga hõivatud kvantitatiivne väärtus;
• n - molaarse kogus gaasi mootoris;
• R - püsiv gaas;
• T - gaasi küttemootoriga mootoris,

Stirling Mootori mudel:

Käitiste ebakohasuse tõttu jagatakse mootorid: tahkekütuse, vedelkütuse, päikeseenergia, keemilise reaktsiooni ja muud tüüpi küttetüübid.

Tsükkel

Stirlingi väline põlemismootor kasutab sama komplekti nähtusi. Mehhanismi esinemise mõju on kõrge. Selle tulemusena on võimalik ehitada tavapäraste mõõtmetega heade omadustega mootor.

On vaja arvestada, et mehhanismi kujundamisel, küttekeha, külmkapp ja regeneraator, seade, soojuse eemaldamine aine ja soojuse tagastamise, õigel hetkel.

Ideaalne segamine segamine ("temperatuuri maht" diagramm):

Ideaalne ümmargune nähtus:

• 1-2 aine lineaarsete mõõtmete muutmine konstantse temperatuuriga;
• 2-3 Soojuse eemaldamine ainest soojusvaheti, ruumi hõivatud aine pidevalt;
• 3-4 Sunnitud lõikamine ruumi hõivatud, temperatuur on konstantne, soojuse manustatakse jahuti;
• 4-1 Ruumi pideva aine temperatuuri sunniviisiline suurenemine pidevalt soojus soojusvaheti kokku.

Ideaalne tsükkel Stirling ("rõhu maht" diagramm):

Aine arvutamisel (Mol):

Lemmik soojus:

Jahutusjahuti soe:

Soojusvaheti saab soojuse (protsessi 2-3), soojusvaheti annab soojuse (protsessi 4-1):

R on universaalne püsiv gaas;

CV - võime perfect Gaza Hoidke soojust hõivatud ruumi ebamugava suurusega.

Regeneratori kasutamise tõttu jääb osa soojusest, kuna mehhanismi energia, mis ei erine ümmarguse nähtusse. Külmkapp muutub vähem soojuse, seetõttu säästab soojusvaheti soojust soojendaja. See suurendab paigaldustõhusust.

KPD ümmarguse nähtus:

ɳ =

Tähelepanuväärne on see, et ilma soojusvaheti ilma segamisprotsesside kogum on teostatav, kuid selle tõhusus on oluliselt väiksem. Protsesside kogu läbipääs on tagurpidi toob kaasa jahutusmehhanismi kirjeldusele. Sellisel juhul on regeneraatori olemasolu eeltingimus, kuna möödudes (3-2-2), ei ole võimalik aine jahedamast soojendada, mille temperatuur on oluliselt madalam. Kütteseadmele (1-4) on võimalik soojust anda, mille temperatuur on suurem.

Mootori kasutamise põhimõte

Et mõista, kuidas Stirling Mootori töötab, mõistame seadmes ja agregeeritud nähtuste sagedusest. Mehhanism muundab kütteseadmest saadud soojuse, mis ei kuulu keha jõudu jõuga. Kogu protsess toimub temperatuuri erinevuse tõttu suletud ringis asuvas tööalusel.

Mehhanismi toimimise põhimõte põhineb soojuse laienemisel. Väidetakse otseselt, aine suletud ahela soojendab. Seega jahutati, aine jahutatakse. Silindri (1) ümbritseb vee jakk (3), soojust serveeritakse põhja jaoks. Kolb, tehes hülsile paigutatud töö (4) ja suletakse rõngastega. Kolvi ja põhja vahel on nihkemehhanism (2), millel on märkimisväärsed lüngad ja ladusalt liikuvad. Suletud silmuse aine liigub ümberpaigutuse tõttu kaamera mahu kaudu. Aine liikumine on piiratud kahe juhisega: kolvi põhja, silindri põhjas. Liikumise liikumine annab varrastele (5), mis läbib kolvi ja funktsioone ekstsentrilisele tänu 90 ° viivitamisega võrreldes kolvijuhtimisega.

• Asend "A":

Kolv asub äärmiselt madalamas asendis, aine jahutatakse seinte tõttu.

• Asend "B":

Ümberpaigutaja hõivab ülemisse asendi liikumist, liigub aine läbi lõpp-pesade põhja, jahutatakse ise. Kolvi seisab liikumatu.

• Asend "C":

Aine soojuse soojuse soojusena suureneb soojuse suurenemise maht ja tõstab pikendaja kolviga. Töö toimub pärast seda, kui ümberarvuti langeb alla, lükates aine ja jahutamist.

• Asend "D":

Kolv langeb alla, surub jahutatud aine, kasulikku tööd. Hooratas toimib energia aku kujunduses.

Regeneratorita peetav mudel, mistõttu mehhanismi tõhusus ei ole suur. Ainete soojus pärast operatsiooni tühjendatakse jahutusvedelikule, kasutades seinu. Temperatuuril ei ole aega soovitud väärtuse vähenemiseni, seega pikendatakse jahutus aega, mootori kiirus on väike.

Mootorite tüübid

Konstruktiivselt on segamise põhimõtet mitmeid võimalusi, peamised liigid loetakse:

Disain kehtib erinevates kontuuridesse kahe erineva kolviga. Esimese ahela kasutatakse kuumutamiseks, teine \u200b\u200bahel kasutatakse jahutamiseks. Sellest tulenevalt omab iga kolvi oma regeneratorit (kuum ja külm). Seadmel on hea võimsuse suhe mahule. Puuduseks on see, et kuuma regeneratori temperatuur loob struktuurseid raskusi.

• Mootori "β - Stirling":

Disain kasutab ühte suletud ahelat, erineva temperatuuri otstes (külm, kuum). Õõnsus on kolvi ümberkorraldajaga. Ümberasuja jagab ruumi külma ja kuuma tsooni. Külma ja soojuse vahetamine toimub aine pumpamise teel soojusvaheti kaudu. Struktuurselt soojusvaheti viiakse läbi kahes versioonis: Väline, kombineerituna nihkujaga.

• Mootori "γ - Stirling":

Kolvi mehhanism näeb ette kahe suletud ahela kasutamise: külma ja nihega. Võimsus eemaldatakse külmast kolvist. Kolb ühel küljel oleva nihkujaga kolvi on kuum, teisel pool on külm. Soojusvaheti asub nii disaini sees kui ka väljaspool.

Mõned elektrijaamad ei ole sarnased mootorite liikide puhul:

• Rotary Stirling mootor.

Konstruktiivselt leiutise kahe rootoriga võlli. Osa teostab silindrilise kuju suletud ruumis pöörlevat liikumist. Sünergiline lähenemine tsükli rakendamisele on sätestatud. Korpus sisaldab radiaalseid pilu. Süvendis sisestatud terade teatud profiiliga. Plaate on rootoril ja võivad mehhanismi pööramisel liikuda teljel. Kõik esemed loovad muutes mahud fenomeniga nendega tehtud nähtustega. Erinevate rootorite mahud on seotud kanalitega. Kanalite asukoht on üksteisele üleminek 90 °. Rootori vahetus üksteise suhtes on 180 °.

• Termoacoustic Stirling mootor.

Mootor kasutab protsesside jaoks akustilist resonantsi. Põhimõte põhineb aine liigutamisel kuuma ja külma õõnsuse vahel. Kava vähendab liikuvate osade arvu, selle keerukust saadud võimsuse eemaldamisel ja resonantsi säilitamiseks. Disain viitab tasuta mootorile.

Stirling mootori oma kätega

Täna, üsna sageli poe saate kohtuda suveniirtootedtehtud mootori kujul. Konstruktiivselt ja tehnoloogiliselt on mehhanismid soovi korral üsna lihtsad, stiring mootor on lihtne ehitada oma kätega õiguskaitsevahenditest. Internetis leiate suure hulga materjale: video, joonised, arvutused ja muu teave selle teema kohta.

Madala karastatud segamismootor:

• Kaaluge kõige lihtsamat võimalust laine mootori, et täita konserveerimispanga, pehme polüuretaanvaht, ketas, poldid ja kirjatarvete klipid. Kõik need materjalid on kodus lihtne leida järgmised toimingud jäävad:
• Võtke pehme polüuretaanvaht, lõigake kaks millimeetrit väiksema läbimõõduga kaitseringi sisemise läbimõõduga. Vahu kõrgus on kaks millimeetrit rohkem kui pool purgi kõrgust. Foolon mängib konfiili rolli mootoris;
• Võtke Panga kaas, keskel on auk, läbimõõt on kaks millimeetrit. Squash auk õõnes varras, mis täidab rolli mootori varda juhend;
• Võtke ringi välja lõigatud vaht, sisestada keset kruvi ja insuldi ringi mõlemale küljele. Pesurile, jootjale eelnevalt sirgelt klipi;
• Kahe sentimeetri kaugusel keskusest, puurivad augud, kolme millimeetri läbimõõt, väljatõmbaja niidid läbi kaane keskava, jootja kaas panka;
• Tehke väike silinder tina läbimõõduga, sentimeetri läbimõõduga poolteist ja pool, joote selle kaanede kaanele nii, et katte külgmine avamine osutus mootori silindri sees selgelt keskel;
• Tehke mootori väntvõll klipi. Arvutus toimub nii, et põlve variatsioon oli 90 °;
• Tee virna mootori väntvõlli all. Polüetüleenkile, tehke elastne membraan, panna filmil silindrile, müüa see lukustada;

• Tehke iseseisvalt mootori ühendav varras, ühe otsa sirge toode on kruusi kujul, sisestage teine \u200b\u200bots kustutaja viilu. Pikkust reguleeritakse nii, et äärmuslik alumine punkt Mucker võlli tõmmati äärmise tipp-punktis, membraani tõmmatakse nii palju kui võimalik. Seadke teine \u200b\u200bühendav varras sama põhimõtte jaoks;
• Kummi tipel jooksva varratus. Sõltumata ilma ümberpaigutaja kinnitava kummi otsata;
• Pange kettale mootori hooratta vänt mehhanism. Pangas, tehke jalad, et hoida toodet oma kätes. Jalad kõrguse võimaldab teil küünla asetada.

Kui õnnestus teha segamise mootori kodus, mootor käivitatakse. Selleks pannakse põlema küünal jari alla ja pärast pank soojendati hoorattale suruda.

Vaadeldava paigaldamise võimalust saab kiiresti koju visuaalse toetusena koguda. Kui eesmärk ja soov teha segamise mootori võimalikult lähedal tehase analooge, on olemas joonistused kõik osad vaba juurdepääsu. Iga sõlme järkjärguline elluviimine loob midagi halvemat tööpaigutuse kui kaubandusversioonid.

Kasu

Sektsiooni mootori jaoks on sellised eelised iseloomulikud:

• Mootori töötamiseks on vaja temperatuuri erinevust, mis kütus põhjustab kuumutamist ei ole oluline;
• Mootori konstruktsiooni ei ole vaja kasutada manuseid ja tarvikuid, on mootori disain lihtne ja usaldusväärne;
• Mootori ressurss, mis on tingitud disaini omadustest, on 100 000 töötunde;
• Mootori töö ei loo võõra hobusedKuna plahvatust ei ole;
• Mootori käitamisprotsessi ei kaasne kasutatud kasutatud ainete heitkogustega;
• Mootori tööga kaasneb minimaalne vibratsioon;
• Installiballoonide protsessid on keskkonnasõbralikud. Õige soojusallika kasutamine võimaldab muuta mootori "puhas".

Puudused

Stirlingi mootori puudused kuuluvad:

• Massitootmist on raske luua, kuna struktuuriliselt mootor nõuab suure hulga materjalide kasutamist;
• Suur kaal ja suured mootori mõõtmed, sest tõhusa jahutamiseks on vaja kasutada suurt radiaatorit;
• Tõhususe suurendamiseks on mootor sunnitud, rakendades keerulisi aineid (vesinik, heeliumi) töövedelikuna, mis muudab seadme ohtliku toimimise;
• Terasesulamite kõrge temperatuuriga vastupidavus ja nende soojusjuhtivus raskendab mootori tootmisprotsessi. Soojusvaheti olulisi soojuskadu vähendavad seadme efektiivsust ja konkreetsete materjalide kasutamist valmistab mootori valmistamiseks kallis;
• Et reguleerida ja üleminek mootori režiimist režiimile, peate rakendama spetsiaalseid juhtimisseadmeid.

Kasutades

Stirling mootor leidis oma niši ja rakendati aktiivselt, kui mõõtmed ja Omnivores on oluline kriteerium:

• Mootori Stirling Electric Generaator.

Soojuse muundamise mehhanism elektrienergiaks. Sageli leitakse, et kaasaskantavate turismigeneraatoritena kasutatavad tooted, päikeseenergia kasutamise käitised.

• Mootor, nagu pump (elektrik).

Mootori kasutatakse paigaldamiseks kontuuri küttesüsteemid, elektrienergia säästmine.

• Mootor pumbana (küttekeha).

Soe kliimaga riikides kasutatakse mootorit ruumide kütteseadmena.

Stirling mootor allveelaeva:

• Mootori pumbana (jahuti).

Peaaegu kõik nende disaini külmikud kasutavad soojuspumbad, installides segamismootorit, säästa ressursse.

• Mootor, pumbana, mis loob ultra-madala kütmise kraadi.

Seadet kasutatakse külmkapis. Selleks käivitatakse protsess vastupidises suunas. Täpsuste mehhanismide agregaatide vedelagaas gaas, jahutatud mõõteelemendid.

• Veealuse tehnoloogia mootor.

Rootsi ja Jaapani suvelaevad töötavad läbi mootori.

Stirling Mootor Solar paigaldus:

• Mootori energia aku.

Kütus sellistes agregaatides, soola sulab, mootorit kasutatakse energiaallikana. Võimsuse reservide mootor on keemiliste elementide ees.

• Päikeseenergia mootor.

Muuta päikese energia elektrienergiaks. Aine sel juhul, vesinik või heelium. Mootor asetatakse päikeseenergia maksimaalse kontsentratsiooni fookusesse, mis on loodud paraboolse antenni abil.

Stirlingmootori peamine põhimõte on pidevalt vahelduv kuumutamine ja töövedeliku jahutamine suletud silindris. Tavaliselt on õhk toimib töövedelikuna, kuid kasutatakse ka vesinikku ja heeliumi.

Segamise mootori tsükkel koosneb neljast faasist ja jagatakse kahe üleminekufaasiga: küte, laiendamine, üleminek külma allikale, jahutusele, kokkusurumisele ja üleminekule soojusallikale. Seega, kui liigute soojalt allikast külma allikale, on gaasi laienemine ja kokkusurumine silindris. See muudab survet, mille tõttu saate kasulik töö. Kuna abikaasade teadlaste tiibade teoreetilised selgitused kuulavad nende aegade tüütuid, nii et pöördume sterlingi mootori visuaalse demonstreerimise poole.

Kuidas Stirling mootor
1. Peamine soojusallikas soojendab gaasi soojusvaheti silindri allosas. Hõlmatud rõhk surub töötavad kolb üles.
2. Masin surub juhusliku kolvi alla, liigutades seeläbi kuumutatud õhku põhjast jahutuskambrisse.
3. Järgige jahedat ja kokkusurumist, töötav kolb alandab.
4. ulatusliku kolvi tõuseb üles, liigutades seeläbi jahutatud õhku alumises osas. Ja tsüklit korratakse.

Stirling-masinas nihutatakse töö kolb liikumine 90 kraadi võrreldes kolb-ümberpaigutaja liikumise suhtes. Sõltuvalt selle vahetuse märk võib masin olla mootori või soojuspump. Vahetamisel 0 kraadi, masin ei tooda mingit tööd (va hõõrdumiskadu) ja ei tooda seda.

Teine liitmise leiutamine, mis suurendas mootori efektiivsus, sai regeneraatoriks, mis on traadiga täidetud kamber, gofreeritud fooliumiga täis kamber, et parandada gaasi soojusülekande (joonisel regeneraator asendatakse jahutamise ribidega radiaator).

1843. aastal kasutas James Stirling seda mootorit tehases, kus ta töötas sel ajal insenerina. 1938. aastal investeerisid Philips Stirlingi mootorisse, mille võimsus on rohkem kui kakssada hobujõudu ja tagastab rohkem kui 30%.

Mootori segamise eelised:

1. Omnivous. Võite kasutada kütust, peamine asi on luua temperatuuri erinevus.
2. Madal müra. Kuna töö on ehitatud rõhulangusele töövedelikJa mitte segu süütamisel, siis müra võrreldes sisepõlemismootoriga on oluliselt madalam.
3. Lihtne disain, seega kõrge ohutuse varu.

Kuid kõik need eelised enamikul juhtudel ületavad kaks suurt puudust:

1. Suured mõõtmed. Töövedelikku tuleb jahutada ja see toob kaasa suurenenud radiaatorite suurenenud massi ja suuruste suurenemise suurenemise.
2. Madal efektiivsus. Soojust ei edastata töövedelikku otseselt, vaid ainult soojusvahetite seinte kaudu CPD tõhususe kadu.

Sisepõlemismootori arendamisega jäänud Stirling Mootor vasakule ... ei ole minevikus, vaid varjus. Seda kasutatakse edukalt allveelaevade abivahenditena, termiliste elektrijaamade termilise pumbas, kuna päikeseenergia ja geotermilise energia andurid elektrilisteks, kosmoseprojektidesse on seotud radioisotoopkütusega töötavate elektrijaamade loomisega (radioaktiivne lagunemine toimub temperatuuri vabanemisega , Kes ei teadnud). Kes teab, võib-olla ühel päeval Winlingi mootor ootab suurt tulevikku!