Cum funcționează motorul de combustie externă. Centrale electrice pe motorul Stirling - Siguranță ușoară, de eficiență și de mediu. Detalii și opțiuni suplimentare

Doar aproximativ o sută de ani în urmă motoare combustie interna A trebuit să cuceresc locul pe care îl ocupă în automobile moderne într-o luptă competitivă crudă. Apoi superioritatea lor nu părea atât de evidentă ca astăzi. Într-adevăr, mașină de aburi - principalul rival motorul de benzină - posedat în comparație cu el cu avantaje uriașe: tăcut, simplitatea reglementării puterii, caracteristicile frumoase de tracțiune și uimitoare "omnivore", permițând să lucreze la orice formă de combustibil din lemn de foc la benzină. Dar, în cele din urmă, economia, ușurința și fiabilitatea motoarelor cu combustie internă a preluat și forțată să se concilieze cu dezavantajele lor, ca inevitabilitate.
În anii 1950, cu apariția turbinelor cu gaz și a motoarelor rotative, furtuna de asalt a poziției monopolice ocupate de motoarele de combustie internă în industria automobilelor, asaltul, care încă nu era încoronat cu succes. La aproximativ aceiași ani, au fost făcute încercări de a aduce la fața locului motor nouÎn care rentabilitatea și fiabilitatea motorului pe benzină cu tăcere și "omnivor" a plantei de aburi sunt combinate în mod izbitor. Acesta este cel mai faimos motor. combustie externăPreotul scoțian Robert Stirling brevetat pe 27 septembrie 1816 (brevetul englez nr. 4081).

Procesarea fizicii

Principiul acțiunii tuturor motoarelor termice fără excepție se bazează pe extinderea gazului încălzit, se efectuează o lucrare mecanică mare decât este necesară comprimarea frigului. Pentru a demonstra acest lucru, suficiente sticle și două cratițe cu apă caldă și rece. La început, sticla este coborâtă în apa de gheață și când aerul este răcit în el, gâtul este conectat cu un dop și sunt rapide în apă caldă. După câteva secunde, bumbacul este distribuit și gazul încălzit în sticlă împinge dopul făcând munca mecanica. O sticlă poate fi returnată din nou la apa de gheață - ciclul se va repeta.
În cilindrii, pistoanele și pârghiile complicate ale primei mașini aglomerate, acest proces a fost aproape exact reprodus, până când inventatorul a realizat că o parte a căldurii a fost luată de gaz în timpul răcirii, poate fi utilizată pentru încălzirea parțială. Avem nevoie doar de un anumit container în care ar fi posibilă stocarea căldurii luate din gaz în timpul răcirii și dăruiți-o din nou atunci când este încălzită.
Dar, din păcate, chiar și această îmbunătățire foarte importantă nu a fost salvată de motorul Stirling. Până în 1885, rezultatele obținute aici au fost foarte mediocru: 5-7% KP, 2 litri din. Putere, 4 tone de greutate și 21 de metri cubi ocupat spațiu.
Motoarele cu combustie externă nu au fost salvate chiar de succesul unui alt design dezvoltat de inginerul suedez Erickson. Spre deosebire de agitare, el a sugerat încălzirea și răcirea gazului nu la un volum constant, dar la o presiune constantă. 8 1887 Câteva mii de motoare mici Ericson au lucrat perfect în case, case, în mine, pe nave. Au completat rezervoarele de apă, au condus efectul ascensoarelor. Erickson a încercat să le adapteze chiar pentru a conduce căruțe, dar erau prea grele. În Rusia, înainte de revoluție, un număr mare de astfel de motoare au fost produse sub denumirea "căldură și rezistență".
Cu toate acestea, încercările de a crește puterea de până la 250 de litri. din. încheiat cu un eșec complet. Mașina cu un cilindru cu un diametru de 4,2 metri a dezvoltat mai puțin de 100 de litri. e., camerele de incendiu au ars și nava pe care au fost instalate motoare, au murit.
Din păcate, din păcate, sa răspândit cu acești masteratori slabi de îndată ce au apărut benzomotorii puternici, compacți și lumini și motoarele diesel. Și brusc, în anii 1960, după aproape 80 de ani despre "Stirling" și "Erixonakh" (vom numi în mod condiționat prin analogie cu motorina) ca rivalii formidabili ai motoarelor cu combustie internă. Aceste conversații nu se diminuează și astăzi. Ce explică o astfel de rotire abruptă în vederi?

Prețul metodicității

Când aflați despre vechea idee tehnică care a fost reînviată în tehnologia modernă, apare imediat întrebarea: ceea ce a împiedicat implementarea sa mai devreme? Care a fost problema, că "cârlig", fără o decizie despre care nu putea face o cale spre viață? Și aproape întotdeauna se pare că, cu renașterea sa, ideea veche este obligată fie să o nouă metodă tehnologică, fie un nou design, la care predecesorii sau un material nou nu au crezut. Motorul de combustie externă poate fi considerat cea mai rară excepție.
Calculele teoretice arată că KP. "Stirling" și "Ericksons" pot ajunge la 70% - mai mult decât orice alt motor. Aceasta înseamnă că eșecurile predecesorilor au fost explicate secundare, în principiu cu factori eliminați. Alegerea potrivita Parametrii și aplicațiile, un studiu scrupulos al funcționării fiecărui nod, prelucrarea atentă și finisarea fiecărei părți ne-au permis să realizăm avantajele ciclului. Deja primele probe experimentale au fost date de KPD 39%! (Motoarele pe benzină KPD și motoarele diesel, care au fost elaborate de ani de zile, respectiv 28-30 și 32-35%.) Ce oportunități "văzute" în timp și Stirling și Ericson?
Însăși containerul în care este alternativ este inhibat, apoi este dat căldura. Calculul regeneratorului în acele vremuri a fost pur și simplu imposibil: știința transferului de căldură nu a existat. Dimensiunile sale au fost luate pe ochi și cum arată calculele, Motoare KPD Combustia externă depinde foarte mult de calitatea regeneratorului. Adevărat, munca sa săracă poate fi utilizată într-o anumită măsură la creșterea presiunii.
Cel de-al doilea motiv pentru eșec a fost că primele instalații operate pe aer la presiune atmosferică: dimensiunile lor au fost tratate imens, iar puterea este mică.
Prin aducerea KPD. Regenerator de până la 98% și umplerea unui circuit închis cu o atmosferă comprimată la 100 cu hidrogen sau heliu, inginerii zilelor noastre au crescut rentabilitatea și puterea "starlings", care chiar și în acest formular au fost prezentate de KPD. Mai mare decât în \u200b\u200bmotoarele cu combustie internă.
Deja ar fi suficient să vorbim despre instalarea motoarelor de combustie externă pe mașini. Dar numai o economie înaltă nu este încă epuizată avantajele acestor regenerate din uitarea mașinilor.

Cum funcționează Stirling

Diagrama circuitului de combustie externă:
1 - duza de combustibil;
2 - țeavă de eșapament;
3 - Elemente de încălzire a aerului;
4 - încălzitor de aer;
5 - gaze fierbinți;
6 - Spațiu cu cilindru fierbinte;
7 - Regenerator;
8 - cilindru;
9 - coaste de răcire;
10 - Spațiu rece;
11 - piston de lucru;
12 - Unitate de rombică;
13 - tija pistonului de lucru;
14 - Angrenaje de sincronizare;
15 - combustia camerei;
16 - tuburi de încălzire;
17 - aer cald;
18 - Displusiv de piston;
19 - actor aerian;
20 - Furnizarea de apă de răcire;
21 - Sigiliu;
22 - Volumul tamponului;
23 - Sigiliu;
24 - piston cu piston;
25 - Pusher Piston;
26 - Yarm al pistonului de lucru;
27 - degetul tânărului pistonului de lucru;
28 - tija de oscilator piston;
29 - Yarm de oscilator de piston;
30 - Arbori cotiți.
Fundal roșu - Circuit de încălzire;
fundal punctat - circuit de răcire

ÎN design modern "Stirling" care funcționează pe combustibil lichid - trei contururi care au doar contacte de căldură unul cu celălalt. Aceasta este conturul fluidului de lucru (de obicei hidrogen sau heliu), conturul încălzirii și circuitului de răcire. Scopul principal al conturului de încălzire este de a menține o temperatură ridicată în partea superioară a circuitului de lucru. Circuitul de răcire suportă temperatura scăzută în partea inferioară a circuitului de lucru. Schița fluidului de lucru în sine este închisă.
Conturul corpului de lucru. În cilindrul 8, două pistoane sunt în mișcare - lucrul 11 \u200b\u200bși piston-oscilator 18. Mișcarea pistonului de lucru conduce la comprimarea fluidului de lucru, mișcarea sa este cauzată de extinderea gazului și este însoțită de performanță de muncă utilă. Mișcarea disprețului de piston este stoarcerea gazului în cavitatea cilindrului răcit. Mișcarea în jos corespunde încălzirii gazului. Unitatea de rombică 12 informează pistoanele care se deplasează corespunzător celor patru cicluri ((aceste tacturi sunt afișate în diagramă).
Takt I. - răcirea fluidului de lucru. Pistonul-oscilatorul 18 se deplasează, stoarcerea fluidului de lucru prin regeneratorul 7, în care se intensifică căldura gazului încălzit, în partea inferioară, răcită a cilindrului. Pistonul de lucru 11 este situat în NMT.
TAKT II. - comprimarea corpului de lucru. Energia stocată în gazul de volum tampon comprimat 22 raportează mișcarea pistonului de lucru 11 în sus, însoțită de o compresie a corpului de lucru rece.
Tact III. - încălzirea fluidului de lucru. Pistonul-oscilator 18, aproape blocat la pistonul de lucru 11, deplasează gazul în spațiul fierbinte prin regeneratorul 7, în care căldura este returnată la gaz, depozitată în timpul răcirii.
Tact IV. - Extinderea corpului de lucru - un lucrător. Încălzirea în spațiu fierbinte, gazul se extinde și face o lucrare utilă. Unele dintre acestea sunt inhibate în gazul de volum tampon comprimat pentru compresia ulterioară a fluidului de lucru rece. Restul este îndepărtat din arborii motorului.
Contur de încălzire. Ventilatorul de aer este injectat în aerul 19, trece prin elementele încălzitorului 3, încălzește și intră injectoarele de combustibil. Gazele fierbinți rezultate se încălzesc tubul 16 al încălzitorului fluidului de lucru, elementele 3 ale încălzitorului sunt raționalizate și, dând căldura la aer pentru a arde combustibilul, sunt aruncate prin orificiul 2 în atmosferă.
Schiță de răcire. Apa prin duzele 20 este alimentată în partea inferioară a cilindrului și, marginile curgătoare ale celui de-al 9-lea răcitor, le răcește continuu.

"Stirling" în loc de DVS

Primele teste efectuate cu o jumătate de secol în urmă au arătat că Stirling este aproape perfect infuzată. El nu are carburator, duze de înaltă presiune, sisteme de aprindere, supape, lumânări. Presiunea din cilindru, deși crește aproape până la 200 atm, dar nu o explozie, ca într-un motor cu combustie internă și fără probleme. Motorul nu are nevoie de amortizoare de zgomot. Pistonul de antrenare Kinematic de Rhomboid este complet echilibrat. Fără vibrații, fără zgomot.
Se spune că, chiar și prin atașarea unei mâini către motor, nu este întotdeauna posibilă determinarea dacă funcționează sau nu. Aceste calități motorul mașinii Mai ales important, pentru în orașele mari, problema reducerii zgomotului este ascuțită.
Dar o altă calitate este "Omnory". De fapt, nu există o astfel de sursă de căldură care nu ar fi potrivită pentru unitatea "Stirling". Masina cu un astfel de motor poate lucra pe lemn de foc, pe paie, pe colt, pe Kerosen, pe stuelul nuclear, chiar si pe razele soarelui. Poate funcționa pe căldură, stocată în topitura unei sări sau oxidului. De exemplu, topirea a 7 litri de oxid de aluminiu înlocuiește 1 litru de benzină. O astfel de universalitate nu numai că va putea salva întotdeauna șoferul care a căzut în necazuri. Ea va fi rezolvată provocare în picioare Orașele de srijare. Conducerea în oraș, șoferul se aprinde arzătorul și se topește sarea în rezervor. În oraș, combustibilul nu arde: motorul rulează pe topitură.
Și reglementare? Pentru a încetini puterea, este suficient să eliberați dintr-un circuit de motor închis într-un cilindru din oțel cantitatea dorită de gaz. Automatizarea reduce imediat alimentarea cu combustibil astfel încât temperatura să rămână constantă indiferent de cantitatea de gaz. Pentru a mări puterea, gazul este injectat din nou din balon în contur.
Dar în ceea ce privește costul și în greutate, "Stirling" este încă inferior motoarelor cu combustie internă. Pe 1 litru din. au 5 kg, ceea ce este mult mai mult decât cel al benzinei și motoare diesel. Dar nu ar trebui să uităm că acestea sunt, de asemenea, primele care nu sunt comunicate gradul înalt. Perfecții ale modelului.
Calculele teoretice arată că, cu alte lucruri fiind egale, "Stirling" necesită presiuni mai mici. Aceasta este o demnitate importantă. Și dacă au și mai mult avantaje constructiveEste posibil ca aceștia să fie cei mai teribili rivali ai motoarelor cu combustie internă în industria automobilelor. Și nu o turbină deloc.

"Stirling" de la GM

Lucrări grave privind îmbunătățirea motorului de combustie externă, care a început la 150 de ani de la invenția sa, și-a adus deja fructele. Sunt propuse o varietate de opțiuni de proiectare pentru ciclul de styling. Există proiecte de motor cu o mașină de spălat înclinată pentru a regla cursa pistoanelor, un motor rotativ este brevetat, într-una din secțiunile rotative ale căror compresie apare, în cealaltă - expansiunea și disiparea alimentării și a căldurii se efectuează în cavitățile de legătură. Presiune maximă În cilindrii probelor individuale ajungând la 220 kg / cm2 și media presiune efectivă - până la 22 și 27 kg / cm 2 sau mai mult. Economia este adusă la 150 g / hp / oră.
Generalul Motors a atins cel mai mare progres, care în anii 1970 au construit un "Stirling" în formă de V cu un mecanism convențional de conectare la manivelă. Un cilindru lucrează, celălalt este o comprimare. Lucrătorul este doar un piston de lucru, iar dispozitivul de deplasare a pistonului se află într-un cilindru de compresie. Între cilindrii există încălzitor, regenerator și răcitor. Unghiul de schimbare a fazei, cu alte cuvinte, unghiul de lag al unui cilindru de la celălalt, acest "Stirling" este de 90 °. Viteza unui piston trebuie să fie maximă în momentul în care viteza altui este zero (în punctele mortale superioare și inferioare). Schimbarea fazelor în mișcarea pistoanelor este realizată prin amplasarea cilindrilor la un unghi de 90 °. Constructiv, acesta este cel mai simplu "Stirling". Dar este inferior motorului cu un mecanism de manivelă rombică în echilibru. Pentru întregul echilibru al forțelor de inerție în V-motor. Numărul cilindrilor săi ar trebui să fie crescut de la două la opt.

Schema schematică a "Stirling" în formă de V ":
1 este un cilindru de lucru;
2 - piston de lucru;
3 - încălzitor;
4 - Regenerator;
5 - Cuplaj termic izolator;
6 - Cooler;
7 este un cilindru de compresie.

Ciclul de funcționare într-un astfel de motor continuă după cum urmează.
În cilindrul de lucru 1 gaz (hidrogen sau heliu) încălzit, în altul, compresia 7 - răcită. Când pistonul se deplasează în cilindru 7, gazul este comprimat - tact de compresie. În acest moment, începe să se deplaseze în jos pistonul 2 în cilindru 1. Gazul din cilindrul rece 7 curge în Hot 1, trecând secvențial prin răcitorul 6, regeneratorul 4 și încălzitorul 3 - Tact de încălzire. Gazul fierbinte se extinde în cilindru 1, făcând lucrări, - tact de expansiune. Când pistonul 2 se deplasează în cilindru 1, gazul este pompat prin regeneratorul 4 și răcitorul 6 la tact de răcire cu cilindru 7.
O astfel de schemă "Stirling" este cea mai convenabilă pentru inversarea. În carcasa combinată a încălzitorului, regeneratorul și răcitorul (acestea vor fi discutate mai târziu) amortizoarele sunt făcute pentru acest lucru). Dacă le traduceți dintr-o poziție extremă la alta, atunci cilindrul rece va deveni cald și rece, și motorul se va roti în direcția opusă.
Încălzitorul este un set de tuburi din oțel inoxidabil rezistent la căldură, pentru care trece gazul de lucru. Tuburile sunt încălzite de flacăra arzătorului adaptat pentru arderea diferitelor combustibili lichizi. Căldura din gazul încălzit este rezervă în regenerator. Acest nod are o mare importanță pentru o eficiență ridicată. Acesta își va îndeplini scopul dacă va fi transmis de aproximativ trei ori mai mare decât într-un încălzitor, iar procesul va dura mai puțin de 0,001 de secunde. Într-un cuvânt, aceasta este o baterie de căldură de mare viteză, iar viteza de transfer de căldură între regenerator și gaz este de 30.000 de grade pe secundă. Regeneratorul a cărui eficiență este de 0,98 unități, constă dintr-o carcasă cilindrică, în care mai multe șaibe realizate dintr-o rolă de sârmă (diametrul firului 0,2 mm) sunt localizate secvențial. Pentru a încălzi de la acesta, frigiderul nu este transmis, cuplajul termic este instalat între aceste unități. În cele din urmă, răcitorul. Se face sub forma unei cămăși de apă pe conductă.
Puterea "Stirling" este reglată prin schimbarea presiunii gazului de lucru. În acest scop, motorul este echipat cu un cilindru de gaz și un compresor special.

Avantaje și dezavantaje

Pentru a evalua perspectivele de utilizare a "Stirling" pe mașini, analizează avantajele și dezavantajele sale. Să începem cu unul dintre cele mai importante pentru motorul termic Parametrii așa-numitului eficiență teoretică pentru "Stirling" este determinată prin următoarea formulă:

η \u003d 1 - TX / TG

În cazul în care Efficiența, TX - temperatura volumului rece și Tg este temperatura volumului "fierbinte". Cuantificați acest parametru la "Stirling" - 0,50. Acest lucru este mult mai mult decât cele mai bune turbine cu gaz, benzină și motoare diesel, în care eficiența teoretică este egală cu 0,28; 0,30; 0,40.
Ca motor cu combustie externă. Stirling "poate lucra diferiți combustibili: benzină, kerosen, motorină, gazoasă și chiar pe solid. Astfel de caracteristici ale combustibilului ca cetan și numărul Octane., cenușă, temperatura de dumping la arderea în afara cilindrului motorului, nu contează pentru agitare. Așa că a lucrat la diferite combustibili, nu este necesar pentru modificări mari - doar înlocuiți arzătorul.
Motorul de combustie externă în care se varsă în mod stabil cu un coeficient constant de aer în exces egal cu 1,3. Ea evidențiază semnificativ mai mică decât motorul cu combustie internă, monoxidul de carbon, hidrocarburile și oxizii de azot.
Zgomotul mic de "Stirling" este explicat printr-un grad scăzut de compresie (de la 1,3 la 1,5). Presiunea din cilindru se ridică fără probleme și nu o explozie, ca într-un motor cu benzină sau motorină. Absența fluctuațiilor din coloana gazelor din calea de absolvire determină fezabilitatea evacuării, care este confirmată de testele motorului elaborat de compania "Phillips" împreună cu Ford pentru autobuz.
Stirul este caracterizat prin consum redus de ulei și rezistență ridicată la uzură datorită absenței substanțelor active în cilindru și temperatura relativ scăzută a gazului de lucru, iar fiabilitatea acestuia este mai mare decât cea a motoarelor cu combustie internă, cunoscute de noi, deoarece nu are un complex Mecanism de distribuție a gazelor.
Avantajul important al "Stirling" ca motor auto este o adaptabilitate sporită la modificările sarcinii. Acesta, de exemplu, este cu 50% mai mare decât cel al unui motor de carburator, datorită căruia este posibil să se reducă numărul de pași din cutia de viteze. Cu toate acestea, este imposibil să abandonați complet ambreiajul și cutia de viteze, ca într-o mașină de vapori.
Dar de ce motorul cu astfel de avantaje evidente nu au găsit aplicații practice? Motivul este simplu - are multe defecte confuze. Principalul dintre acestea este o mare dificultate în management și reglementare. Există și alte "recife", care nu sunt atât de ușor de realizat și de designeri și lucrători de producție. - În special, pistoanele au nevoie de sigilii foarte eficiente care trebuie să reziste la presiune ridicată (până la 200 kg / cm2) și să împiedice introducerea uleiului cavitatea de lucru. În orice caz, activitatea de 25 de ani a companiei "Phillips" la finalizarea motorului său nu a fost încă capabilă să fie potrivită pentru aplicațiile în masă pe mașini. La fel de important este caracteristică caracteristică "Stirling" este nevoia de a distra o cantitate mare de căldură cu apă de răcire. În motoarele cu combustie internă, o parte semnificativă a căldurii este aruncată în atmosferă împreună cu gazele uzate. În sterlină, numai 9% din căldura obținută în timpul arderii combustibilului are loc în evacuare. Dacă In. motor pe benzina Apa de răcire Combustia internă este administrată de la 20 la 25% din căldură, apoi în "Stirling" - până la 50%. Aceasta înseamnă că mașina cu un astfel de motor trebuie să aibă un radiator de aproximativ 2-2,5 ori mai mare decât cel al unui motor de benzină similar. Lipsa "Stirling" este proporția sa mare comparativ cu sistemul comun de combustie internă. Un minus destul de semnificativ este dificultatea creșterii vitezei: deja la 3600 rpm crește semnificativ pierderile hidraulice, iar schimbul de căldură este mai rău. In cele din urma. "Stirling" este inferior de către motorul obișnuit Combustie internă în pickup.
Lucrați la crearea și finisarea autovehiculelor "Stirling", inclusiv pentru autoturisme, continua. Putem presupune că în prezent au fost rezolvate probleme fundamentale. Cu toate acestea, o mulțime de lucruri pe final. Utilizarea aliajelor luminoase poate fi redusă prin proporția motorului, dar va fi în continuare mai mare. decât la combustia internă a motorului, din cauza mai mult presiune ridicata gaz de lucru. Probabil că motorul de combustie externă va fi folosit în primul rând pe camioane, în special militari - datorită învățământului lor de combustibil.

Acest articol este dedicat unei o invenție, brevetată în secolul al XIX-lea de către preotul scoțian scufundând. Ca toți predecesorii, a fost un motor cu combustie externă. Numai diferența dintre el de la restul este că poate funcționa și pe benzină și pe ulei de combustibil și chiar pe colț și lemn de foc.

În secolul al XIX-lea, a fost necesară înlocuirea motoarelor cu aburi la ceva mai sigur, deoarece cazanele au fost adesea explodate din cauza presiunii ridicate a aburului și a unor defecte grave constructive.

O opțiune bună a fost motorul de combustie externă, care a brevetat în 1816 preotul scoțian Robert Stirling.

Adevărat, "motoarele cu aer cald" au făcut-o înainte, chiar și în secolul al XVII-lea. Dar Stirul a adăugat un aparat de curățat în instalare. Într-o înțelegere modernă - regenerator.

A ridicat performanța instalației, menținând în același timp căldura în zona caldă a mașinii, în momentul răcirii corpului de lucru. Aceasta a sporit semnificativ eficiența sistemului.

Invenția a constatat o aplicație practică largă, a existat o etapă de ridicare și dezvoltare, dar apoi s-au uitat în mod normal.

Au dat drumul spre loc mașini de aburi și motoarele cu combustie internă, iar în secolul al XX-lea au renăscut din nou.

Datorită faptului că acest principiu al arderii externe este foarte interesant în sine, astăzi cei mai buni ingineri și iubiți din SUA, Japonia, Suedia, lucrează pentru a crea noi modele.

Motorul de combustie externă. Principiul de funcționare

"Stirling" - așa cum am menționat deja, varietatea motorului de combustie externă. Principiul de bază al muncii sale constă în alternarea constantă a încălzirii și răcirea fluidului de lucru într-un spațiu închis și obținerea energiei, datorită schimbării volumului gripei de lucru.

De regulă, gripa muncitoare este aerul, dar poate fi utilizat hidrogen sau heliu. În prototipuri, dioxid de azot, freoni, propan-butan lichefiat și chiar au încercat apă.

Apropo, apa este în stare lichidă în întregul ciclu termodinamic. Iar "Stirling" cu un fluid de lucru lichid are dimensiuni compacte, o putere specifică ridicată și o presiune ridicată de lucru.

Tipuri de Stirling.

Există trei tipuri clasice de motor Stirling:

Aplicație

Motorul Stirling poate fi aplicat în cazuri dacă este necesar un convertor de energie termică simplă, compact sau când eficiența altor tipuri de vehicule termice este mai mică: de exemplu, dacă diferența de temperatură este insuficientă pentru utilizarea gazului sau.

Iată exemple specifice de utilizare:

• Deja astăzi există generatoare autonome pentru turiști. Există modele care funcționează din arzătorul de gaz;

NASA a ordonat o variantă a generatorului "Stirling", care funcționează din surse de căldură nucleară și radioizotop. Acesta va fi folosit în expedițiile spațiale.

• "Stirling" la fluidul pompei este mult mai ușor de instalat "pompa motorului". Ca un piston de lucru, acesta poate folosi lichidul pompat, care va răci în același timp fluidul de lucru. Pompa poate fi pedepsită cu apă în canale de irigare folosind căldură solară, apă caldă de alimentare de la colectorul solar la casă, pompa chimică Reactivi, deoarece sistemul este complet sigilat;
• Producătorii de frigidere de uz casnic introduc modele pe "Stirling". Acestea vor fi economice, iar aerul obișnuit este așteptat ca agent frigorific;
• Combinați agitarea cu o pompă termică optimizează sistemul de încălzire din casă. Acesta va da un farmec al cilindrului "rece", iar energia mecanică rezultată poate fi utilizată pentru a schimba căldura, care provine din mediul înconjurător;
• Astăzi, motoarele Stirling sunt instalate pe toate submarinele din Navy Suedia. Acestea funcționează pe oxigen lichid, care este folosit în continuare pentru respirație. Un factor foarte important pentru o barcă, un nivel scăzut de zgomot și dezavantajele tipului: "Dimensiune mare", "Nevoia de răcire" - în condițiile submarine nu sunt semnificative. Instalațiile similare sunt echipate cu cele mai recente submarine japoneze ale tipului "Sori";
• Motorul Stirling este utilizat pentru a transforma energia solară în electric. Pentru aceasta, este montat în centrul atenției oglinzii parabolice. Energia solară Stirling construiește colectoare solare cu o capacitate de până la 150 kW pe oglindă. Ele sunt folosite pe cea mai mare centrală energetică solară din lume din California de Sud.

Avantaje și dezavantaje

Nivelul modern de proiectare și tehnologie de fabricație vă permite să măriți eficiența "Stirling" până la 70%.

• Ce este surprinzător, cuplul motorului este practic independent de viteza de rotație a arborelui cotit;
• Instalarea de alimentare nu conține sisteme de aprindere, sistem de supape și arbore cu came.
• De-a lungul vieții de serviciu, nu aveți nevoie de ajustări și setări.
• Motorul nu "stau", iar simplitatea designului îi permite să o opereze offline pentru o lungă perioadă de timp;
• Puteți utiliza orice surse de energie termică, de la lemn de foc la combustibil de uraniu.
• Combustia combustibilului are loc în afara motorului, care contribuie la graba completă și minimizarea emisiilor de substanțe toxice.

• Deoarece combustibilul arde în afara motorului, îndepărtarea căldurii trece prin pereții radiatorului, iar acestea sunt dimensiuni suplimentare;
• Consumul de materiale. Pentru a face o mașină compactă și puternică, este necesară o oțel rezistent la căldură scump, capabil să reziste o presiune ridicată de lucru și să aibă o conductivitate termică scăzută;
• Au nevoie de un lubrifiant special, de obicei pentru "Stirling" nu se potrivește, ca cocoșilor când temperaturi mari;
• Pentru a obține o putere specifică ridicată, lichidul de lucru din "starilings" este utilizat pe hidrogen și heliu.

Hidrogenul se distinge prin pericol de explozie și la temperaturi ridicate pot fi dizolvate în metale, formând metalhidrite. Cu alte cuvinte, cilindrii motorului sunt distruși.

Și chiar hidrogenul și heliul au o capacitate mare de penetrare și ușor de scurgere prin sigilii, coborând presiunea de lucru.

Dacă vă familiarizați cu articolul nostru, doriți să cumpărați un dispozitiv - un motor de combustie externă, nu rulați în cel mai apropiat magazin, un astfel de lucru nu este de vânzare, din păcate ...

Te înțelegi, cei care sunt implicați în îmbunătățirea și implementarea acestei mașini își păstrează secretul de dezvoltare și le vinde numai la cumpărătorii solizi.

Urmăriți acest videoclip și faceți-vă singur.

Motorul Stirling, principiul funcționării căruia este calitativ diferit de de obicei pentru toată Federația Rusă, odată a ajuns la ultima competiție demnă. Cu toate acestea, de ceva timp au uitat de el. Deoarece acest motor este folosit astăzi, care este principiul acțiunii sale (în articol puteți găsi desenele motorului Stirling, demonstrând în mod clar munca sa) și care sunt perspectivele de utilizare în viitor, citiți mai jos.

Istorie

În 1816, în Scoția, Robert Stirling a fost brevetat astăzi în onoarea inventatorului său. Primele motoare cu aer cald au fost inventate înainte de aceasta. Dar Stirul a adăugat un aparat de curățat în dispozitiv, care în literatura tehnică se numește regenerator sau un schimbător de căldură. Datorită acestuia, performanța motorului a crescut atunci când țineți unitatea în căldură.

Motorul a recunoscut cea mai robustă mașină de aburi din acel moment, deoarece nu a explodat niciodată. Înainte de el, pe alte motoare, o astfel de problemă a avut loc adesea. În ciuda succesului rapid, la începutul secolului al XX-lea a fost abandonat de la dezvoltarea sa, deoarece a devenit mai puțin economic, comparativ cu celelalte motoare cu combustie internă care au apărut apoi de alte motoare. Cu toate acestea, Stirul a continuat să fie utilizat în unele industrii.

Combustia externă a motorului

Principiul de funcționare a tuturor motoarelor termice este că sunt necesare eforturi mecanice mari pentru a obține gaz într-o stare extinsă decât atunci când sunt comprimate. Pentru o demonstrație vizuală a acestui lucru, puteți petrece experiență cu două cratițe umplute cu apă rece și fierbinte, precum și o sticlă. Acesta din urmă este coborât în \u200b\u200bapă rece, conectați prin priză, apoi transferați la Hot. În același timp, gazul din sticlă va începe să efectueze lucrări mecanice și va pune capăt ștecherului. Primul motor cu combustie externă sa bazat complet pe acest proces. Adevărat, mai târziu inventatorul a înțeles că o parte a căldurii poate fi utilizată pentru încălzire. Astfel, performanța a crescut semnificativ. Dar chiar și acest lucru nu a ajutat motorul să devină comun.

Mai târziu, Erickson, inginer din Suedia, a îmbunătățit designul, oferind răcirea și încălzi gazul la o presiune constantă în loc de volum. Ca rezultat, multe exemplare au început să fie folosite pentru a lucra în mine, pe nave și în casele de tipărire. Dar pentru echipajele erau prea grele.

Motoarele de combustie externe Philips

Astfel de motoare sunt următoarele tipuri:

• aburi;
• turbină parroidă;
• Stirling.

Ultima viziune nu sa dezvoltat din cauza fiabilității ușoare și a altor rate cele mai mari comparativ cu celelalte tipuri de agregate apărute. Cu toate acestea, în 1938, Philips a reluat munca. Motoarele au început să servească pentru acționarea generatoarelor din zonele inecutive. În 1945, inginerii companiei le-au găsit utilizarea inversă: dacă arborele este dezinstalat de un motor electric, atunci răcirea capului cilindrului ajunge la minus o sută nouăzeci de grade Celsius. Apoi sa decis aplicarea unui motor îmbunătățit de agitare în instalațiile de refrigerare.

Principiul de funcționare

Acțiunea motorului se află în ciclurile termodinamice, în care comprimarea și expansiunea are loc la temperaturi diferite. În același timp, reglementarea fluxului de lichid de lucru este implementată datorită volumului variat (sau presiunii - în funcție de model). Acesta este principiul activității majorității masini similarecare pot avea diferite funcții și scheme constructive. Motoarele pot fi piston sau rotative. Mașinile cu instalațiile lor funcționează ca pompe de căldură, frigidere, generatoare de presiune și așa mai departe.

În plus, există motoare cu un ciclu deschis, unde controlul fluxului este implementat de supapă. Ei sunt numiți motoare Erikson, cu excepția numelui general al numelui Schirling. În DV. lucrare utilă Se efectuează după comprimarea prealabilă a aerului, injectării combustibilului, încălzirea amestecului amestecului cu combustie și expansiune.

Motorul Stirling Principiul de funcționare este același: la temperaturi scăzute, apare comprimarea și cu o expansiune ridicată. Dar în diferite moduri se efectuează încălzirea: căldura este furnizată prin peretele cilindrului din exterior. Prin urmare, el a primit numele motorului de combustie externă. Stirul a utilizat schimbarea periodică a temperaturii cu un piston de deplasare. Acesta din urmă deplasează gazul de la o cavitate cilindrică la alta. Pe de o parte, temperatura este constant scăzută, iar pe cealaltă - ridicată. Când pistonul se mișcă, gazul se mișcă de la cavitatea rece la frig și în jos - se întoarce la fierbinte. În primul rând, gazul dă o mulțime de căldură la frigider, iar apoi de la încălzitor devine la fel de mult cum am dat. Un regenerator este plasat între încălzitor și frigider - cavitatea umplută cu materialul pe care gazul le oferă căldură. Cu cursul invers, regeneratorul îl întoarce.

Sistemul de deplasare este conectat la un gaz de comprimare a pistonului de lucru în frig și permițând să se extindă cald. Datorită compresiei la o temperatură mai scăzută, apare o lucrare utilă. Întregul sistem trece patru cicluri în timpul mișcărilor intermitente. Mecanismul de conectare în acest caz asigură continuitate. Prin urmare, nu se observă limitele ascuțite între etapele ciclului, iar agitarea nu scade.

Având în vedere toate cele de mai sus, sugerează că acest motor este o mașină de piston cu o sursă de căldură exterioară, unde fluidul de lucru nu părăsește spațiul închis și nu este înlocuit. Desenele motorului Stirling ilustrează bine dispozitivul și principiul acțiunii sale.

Detalii despre locul de muncă

Soarele, energia electrică, energia nucleară sau orice altă sursă de căldură poate furniza energie în motorul de agitare. Principiul corpului său este de a folosi heliu, hidrogen sau aer. Ciclul ideal are eficiența maximă termică, egală cu treizeci și patruzeci la sută. Dar cu o regenerare eficientă, el va putea să lucreze cu mai mult eficiență ridicată. Regenerarea, încălzirea și răcirea oferă schimbătorilor de căldură încorporați fără uleiuri. Trebuie remarcat faptul că lubrifianții motorului trebuie foarte puțini. Presiunea medie din cilindru este de obicei de la 10 la 20 MPa. Prin urmare, există un sistem excelent de etanșare și posibilitatea introducerii petrolului.

Caracteristici comparative

Cele mai multe motoare de acest tip sunt utilizate astăzi, se utilizează combustibil lichid. În același timp, presiunea continuă este ușor de controlat, ceea ce ajută la reducerea emisiilor. Absența supapelor oferă o funcționare silențioasă. Puterea cu masă este comparabilă cu motoarele turbocompresoare, iar puterea specifică obținută la ieșire este egală cu indicatorul diesel agregate. Viteza și cuplul nu depind unul de celălalt.

Costul producției motorului este mult mai mare decât pe motor. Dar când operează, se dovedește figura inversă.

Beneficii

Orice model al motorului Stirling are multe avantaje:

• Eficiența în designul modern poate ajunge până la șaptezeci de interes.
• Nu există niciun sistem în motor aprindere de înaltă tensiune, distribuție Vala. și supapele. Nu va trebui să fie ajustată în întreaga durată de viață.
• Nu există o explozie în starilings, ca și în motorul de combustie internă, care încarcă foarte mult arborele cotit, rulmenții și tijele de legătură.
• Ei nu au efectul atunci când spun că "standul motorului".
• Datorită simplității dispozitivului, acesta poate fi operat pentru o lungă perioadă de timp.
• Poate funcționa atât pe lemn de foc, cât și cu nuclear și orice alt tip de combustibil.
• Arderea are loc în afara motorului.

dezavantaje

Aplicație

În prezent, motorul Stirling cu generatorul este utilizat în multe zone. Aceasta este o sursă universală de energie electrică în frigidere, pompe, submarine și stații electrice solare. Datorită aplicației de diferite tipuri Combustibilul este disponibil pentru utilizarea sa largă.

Renaştere

Aceste motoare au început să se dezvolte din nou datorită Philips. În mijlocul secolului al XX-lea, General Motors a concluzionat cu ea. Ea a condus dezvoltarea pentru utilizarea starilurilor în spațiul și dispozitivele subacvatice, pe nave și mașini. Urmărirea acestora, o altă companie din Suedia, United Stirling, a început să se angajeze în dezvoltarea lor, inclusiv utilizarea posibilă

Azi motor linear Stirul este aplicat pe instalații de aparate subacvatice, cosmice și solare. Un mare interes în el este cauzat de relevanța înrăutățirii situației de mediu, precum și de lupta împotriva zgomotului. În Canada și SUA, Germania și Franța și Japonia sunt căutarea activă pentru dezvoltarea și îmbunătățirea utilizării sale.

Viitor

Avantaje explicite care au piston și agitare, constând într-o mare resursă de lucru, utilizarea diferitelor combustibil, tăcerea și toxicitatea scăzută, o face foarte promițătoare pe fundalul motorului de combustie internă. Cu toate acestea, luând în considerare faptul că gheața a fost îmbunătățită de-a lungul timpului, acesta nu poate fi ușor deplasat. Într-un fel sau altul, este un astfel de motor astăzi ocupă o poziție de lider și nu intenționează să le ia în viitorul apropiat.

Motoare de combustie externă

Un element important al implementării programului de economisire a energiei este de a furniza surse autonome de energie electrică și căldură a entităților mici rezidențiale și a rețelelor centralizate ale consumatorilor. Pentru a rezolva aceste sarcini, instalațiile inovatoare pentru generarea de energie electrică și căldură pe bază de motoare cu combustie externă sunt cele mai potrivite. Ca combustibil, ambii combustibili tradiționali pot fi utilizați și gaze de petrol asociat, biogazul obținut din așchii de lemn etc.

În ultimii 10 ani, creșterea prețurilor pentru combustibilii fosili, atenția sporită la emisiile de CO 2, precum și o dorință tot mai mare de a opri în funcție de combustibilii fosili și să se asigure pe deplin cu energie. Aceasta a fost consecința dezvoltării unei piețe de tehnologie imensă capabilă să producă energie de biomasă.

Motoarele cu combustie externă au fost inventate cu aproape 200 de ani în urmă, în 1816. Împreună cu motorul cu aburi, un motor cu două și în patru timpi de combustie internă, motoarele cu combustie externă sunt considerate unul dintre principalele tipuri de motoare. Acestea au fost concepute pentru a crea motoare care ar fi mai sigure și mai productive decât motorul cu abur. La începutul secolului al XVIII-lea, lipsa de materiale adecvate a condus la numeroase decese datorate exploziilor motoarelor cu aburi sub presiune.

Piața semnificativă a motoarelor cu combustie externă a fost formată în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, în special datorită aplicațiilor mai mici, în care acestea ar putea fi operate în condiții de siguranță fără a fi nevoie de operatori calificați.

După inventarea motorului cu combustie internă la sfârșitul secolului al XVIII-lea, piața motoarelor de combustie externă a dispărut. Costul producerii unui motor cu combustie internă în comparație cu costul producției de combustie externă este mai mic. Principalul dezavantaj al motoarelor cu combustie internă este acela că pentru munca lor este necesară curățarea, combustibilul fosil, creșterea emisiilor de CO2, combustibil. Cu toate acestea, până de curând, costul combustibililor fosili a fost scăzut, iar emisiile de CO2 nu au acordat atenția cuvenită.

Principiul motorului de combustie externă

Spre deosebire de procesul larg cunoscut de combustie internă, în care combustibilul este ars în interiorul motorului, motorul de combustie externă este condus de o sursă de căldură externă. Sau, mai precis, este alimentat de diferențele de temperatură create de surse externe de încălzire și răcire.

Aceste surse externe de încălzire și răcire pot servi gazele de evacuare ale biomasei și respectiv a apei de răcire. Procesul duce la o rotație a generatorului montat pe motor, prin care se produce energie.

Toate motoarele cu combustie internă sunt alimentate cu diferențe de temperatură. Benzină motoare diesel Și motoarele cu combustie externă se bazează pe caracteristicile că există mai puțin efort pentru a comprima aerul rece decât pentru a comprima aerul fierbinte.

Motoarele cu benzină și motorină suge aerul rece și comprimați acest aer înainte de a fi încălzit în procesul de combustie internă, care apare în interiorul cilindrului. După încălzirea aerului de deasupra pistonului, pistonul se deplasează, prin care aerul se extinde. Deoarece aerul este fierbinte, forța care acționează asupra tijei pistonului este minunată. Când pistonul vine în jos, supapele deschise și evacuările fierbinți sunt înlocuite cu aer nou, proaspăt și rece. Când pistonul se deplasează, aerul rece este comprimat și forța care acționează pe tija pistonului este mai mică decât atunci când se mișcă în jos.

Motorul de combustie externă funcționează în conformitate cu un principiu mic diferit. Nu are supape, este etanșată ermetic, iar aerul este încălzit și răcit cu ajutorul schimbătorilor de căldură al unui circuit fierbinte și rece. Pompa încorporată condusă de mișcarea pistonului oferă mișcarea aerului acolo și înapoi între aceste două schimbătoare de căldură. În timpul răcirii aerului în aparatul de schimb de căldură al circuitului rece, pistonul comprimă aerul.

După comprimare, aerul este apoi încălzit în aparatul de schimb de căldură al conturului fierbinte, înainte ca pistonul să înceapă să se deplaseze în direcția opusă și să utilizeze extensia aerului fierbinte pentru a acționa motorul.

A împins toate tipurile de centrale rămase, totuși, munca care vizează refuzul de a folosi aceste agregate sugerează schimbarea iminentă a pozițiilor de conducere.

De la începutul progresului tehnic, atunci când se utilizează motoare care arde combustibilul în interior, nu numai că este evident pentru superioritatea lor. Motor cu aburiCa concurent, conține o mulțime de avantaje: împreună cu parametrii de tracțiune, tăcuți, omnivori, ușor de controlat și configurat. Dar ușurința, fiabilitatea și eficiența au permis motorului de combustie internă să ia feribotul.

Astăzi, șeful colțului este probleme de ecologie, eficiență și securitate. Acesta forțează inginerii să arunce forțe pe unitățile de serie care funcționează în detrimentul surselor regenerabile de combustibil. În anul 16 al secolului al XIX-lea, Robert Stirling a înregistrat motorul care operează de la surse externe Căldură. Inginerii cred că această unitate este capabilă să schimbe liderul modern. Motorul Stirling combină economia, fiabilitatea, lucrările în liniște, pe orice combustibil, face produsul de către un jucător pe piața automobilelor.

Robert Stirling (1790-1878 ani):

Stirlarea istoricului motorului

Inițial, instalarea a fost dezvoltată pentru a înlocui mașina care funcționează în detrimentul aburului. Cazanele mecanismelor de abur au explodat, depășind standardele de presiune admise. Din acest punct de vedere, Stirling este mult mai sigur, funcționează folosind diferența de temperatură.

Principiul funcționării motorului Stirling în alimentarea alternativă sau selecția căldurii într-o substanță care se efectuează. Substanța în sine este încheiată în volumul de tip închis. Rolul substanței de lucru se efectuează prin gaze sau lichide. Există substanțe care îndeplinesc rolul a două componente, gazul este transformat într-un lichid și invers. Motorul de agitare a lichidului are: dimensiuni mici, puternice, produce o presiune mare.

Reducerea și creșterea volumului de gaz în timpul răcirii sau încălzite, respectiv, este confirmată de legea termodinamicii, conform căreia toate componentele: gradul de încălzire, valoarea spațiului ocupat de substanță, forța care acționează pe unitate este asociate și descrise prin formula:

P * v \u003d n * r * t

• P este puterea gazului în motor pe unitate;
• V este o valoare cantitativă ocupată de gaz în spațiul motorului;
• n-cantitatea molară de gaz din motor;
• R - gaze permanente;
• T - gradul de încălzire de gaz din motor către,

Modelul motorului Stirling:

Datorită neplăcută a instalațiilor, motoarele sunt împărțite: combustibil solid, combustibil lichid, energie solară, reacție chimică și alte tipuri de încălzire.

Ciclu

Motorul de combustie externă al Stirling utilizează același set de fenomene. Efectul apariției în mecanism este ridicat. Datorită acestui fapt, este posibil să se construiască un motor cu caracteristici bune în dimensiunile normale.

Este necesar să se țină seama de faptul că în proiectarea mecanismului, încălzitorul, frigiderul și regeneratorul, dispozitivul, îndepărtarea căldurii din substanță și returnarea căldurii, la momentul potrivit sunt furnizate.

Ciclul ideal al Stirling ("Temperatura-volum" Diagrama):

Fenomene circulare ideale:

• 1-2 Schimbarea dimensiunilor liniare ale unei substanțe cu o temperatură constantă;
• 2-3 Îndepărtarea căldurii din substanță la schimbătorul de căldură, spațiul ocupat în mod constant de substanță;
• 3-4 tăierea forțată a spațiului ocupat de substanță, temperatura este constantă, căldura este dată răcitorului;
• 4-1 Creșterea forțată a temperaturii substanței ocupate de spațiu în mod constant, căldura este însumată din schimbătorul de căldură.

Ciclul ideal al Stirling ("Diagrama" Presiune-volum "):

Din calculul (MOL) al substanței:

Căldură preferată:

Răcitorul de răcire este cald:

Schimbătorul de căldură primește căldură (procesul 2-3), schimbătorul de căldură dă căldura (procesul 4-1):

R este un gaz permanent universal;

CV - Abilitatea perfect Gaza. Țineți căldură cu dimensiunea neamică a spațiului ocupat.

Datorită utilizării regeneratorului, rămâne o parte a căldurii, deoarece energia mecanismului care nu variază pentru trecerea fenomenelor circulare. Frigiderul devine mai puțină căldură, prin urmare, schimbătorul de căldură economisește încălzitorul de căldură. Acest lucru mărește eficiența instalației.

KPD Fenomene circulare:

ɳ =

Este demn de remarcat faptul că fără schimbător de căldură, setul de procese de agitare este fezabil, dar eficacitatea sa va fi semnificativ mai mică. Trecerea totalității proceselor este înapoi duce la descrierea mecanismului de răcire. În acest caz, prezența unui regenerator, o condiție prealabilă, deoarece trece (3-2-2), este imposibil să se încălzească substanța din răcitor, a cărei temperatură este semnificativ mai mică. De asemenea, este imposibil să se aducă căldură încălzitorului (1-4), a cărei temperatură este mai mare.

Principiul operațiunii motorului

Pentru a înțelege cum funcționează motorul Stirling, să înțelegem în dispozitiv și frecvența fenomenelor agregate. Mecanismul transformă căldura obținută din încălzitor, care se află în afara produsului în forța forței asupra corpului. Întregul proces apare datorită diferenței de temperatură, în substanța de lucru situată în circuitul închis.

Principiul funcționării mecanismului se bazează pe extinderea prin căldură. Îmbunătățită direct, substanța din circuitul închis se încălzește. În consecință, înainte de răcire, substanța este răcită. Cilindrul (1) este învelit de o jachetă de apă (3), căldura este servită pentru partea inferioară. Pistonul, făcând o slujbă (4) plasată în manșon și este sigilată cu inele. Între piston și partea de jos există un mecanism de deplasare (2), având lacune semnificative și în mișcare fluent. Substanța din bucla închisă se deplasează prin volumul camerei datorită deplasorului. Mișcarea substanței este limitată la două direcții: partea de jos a pistonului, partea de jos a cilindrului. Mișcarea deplasorului asigură o tijă (5), care trece prin piston și funcții datorate excentrice cu o întârziere de 90 ° în comparație cu unitatea pistonului.

• Poziția "a":

Pistonul este situat în poziția inferioară extremă, substanța este răcită datorită pereților.

• Poziția "B":

Displaierul ocupă poziția superioară, deplasându-se, trece substanță prin sloturile de capăt spre partea inferioară, se răcește. Pistonul este nemișcat nemișcat.

• Poziția "C":

Substanța devine căldură, sub acțiunea de căldură crește în volum și ridică extinderea cu pistonul în sus. Munca este efectuată, după care deplasatorul cade pe fund, împingând substanța și răcirea.

• Poziția "D":

Pistonul scade, comprimă substanța răcită, munca utilă. Flywheel servește în designul bateriei energetice.

Modelul considerat fără regenerator, astfel încât eficiența mecanismului nu este mare. Căldura de substanțe după operație este descărcată în lichid de răcire, folosind pereții. Temperatura nu are timp pentru a scădea la valoarea dorită, astfel încât timpul de răcire este extins, viteza motorului este mică.

Tipuri de motoare

Constructiv, există mai multe opțiuni folosind principiul Stirling, principalele tipuri sunt luate în considerare:

Designul aplică două pistoane diferite plasate în diferite contururi. Primul circuit este utilizat pentru încălzire, cel de-al doilea circuit este utilizat pentru răcire. În consecință, fiecare piston deține regeneratorul său (fierbinte și rece). Dispozitivul are un raport bun de putere la volum. Dezavantajul este că temperatura regeneratorului fierbinte creează dificultăți structurale.

• Motorul "β - Stirling":

Designul utilizează un circuit închis, cu diferite temperaturi la capete (rece, fierbinte). Cavitatea este pistonul cu deplasatorul. Displaierul împarte spațiul în zona rece și fierbinte. Schimbul de frig și căldură are loc prin pomparea substanței prin schimbătorul de căldură. Din punct de vedere structural, schimbătorul de căldură se efectuează în două versiuni: externe, combinate cu deplasatorul.

• Motorul "γ - Stirling":

Mecanismul pistonului prevede utilizarea a două circuite închise: frig și cu deplasatorul. Puterea este îndepărtată dintr-un piston rece. Pistonul cu deplasatorul pe o parte este fierbinte, pe cealaltă parte este rece. Schimbătorul de căldură este situat atât în \u200b\u200binteriorul, cât și în afara designului.

niste centrale electrice Nu arătați ca principalele tipuri de motoare:

• Motorul rotativ de agitare.

Invenția constructiv cu două rotoare pe arbore. Partea efectuează mișcări de rotație în spațiul închis al formei cilindrice. Abordarea sinergică a implementării ciclului este pusă. Carcasa conține sloturi radiale. În lamele inserate cu un anumit profil. Plăcile sunt pe rotor și se pot deplasa de-a lungul axei când mecanismul este rotit. Toate elementele creează volume în schimbare cu fenomene efectuate în ele. Volumele de diferite rotoare sunt asociate cu canalele. Locația canalelor are o schimbare de 90 ° unul față de celălalt. Schimbarea rotorului reciproc este de 180 °.

• Motorul de agitare termocoucică.

Motorul utilizează rezonanță acustică pentru procese. Principiul se bazează pe mutarea unei substanțe între cavitatea fierbinte și cea rece. Schema reduce numărul de părți în mișcare, complexitatea în îndepărtarea puterii rezultate și menținerea rezonanței. Designul se referă la motorul liber.

Stirling motor cu propriile mâini

Astăzi, destul de des în magazinul online pe care îl puteți întâlni produse de suvenirurirealizate sub forma motorului în cauză. Constructiv și din punct de vedere tehnologic, mecanismele sunt destul de simple, dacă se dorește, motorul de agitare este ușor de construit cu propriile mâini din remedii. Pe Internet puteți găsi o cantitate mare de materiale: video, desene, calcule și alte informații despre acest subiect.

Motor de agitare scăzută:

• Luați în considerare opțiunea cea mai ușoară a motorului de undă, pentru a executa banca de conservare, spumă poliuretanică moale, disc, șuruburi și cleme de papetărie. Toate aceste materiale sunt ușor de găsit la domiciliu, rămân următoarele acțiuni:
• Luați o spumă poliuretanică moale, tăiați două milimetri cu un diametru mai mic de la diametrul interior al cercului de conservare. Înălțimea spumei este de două milimetri mai mult de jumătate din înălțimea borcanului. Nebunul joacă rolul sezerului în motor;
• Luați capacul băncii, în mijloc faceți gaura, diametrul este de două milimetri. Squash la gaura goale, care va efectua rolul ghidajului tijei motorului;
• Luați cercul tăiat din spumă, introduceți în mijlocul cercului șurubului și accidentului pe ambele părți. La șaibă, lipiți clema pre-îndreptată;
• În două centimetri din centru, găuri de găuri, un diametru de trei milimetri, firele de outstruder prin gaura centrală a capacului, lipind capacul către bancă;
• Faceți un cilindru mic de la un staniu, un diametru de un centimetru și jumătate, îl lipitează la capacul cutii în așa fel încât deschiderea laterală a capacului sa dovedit a fi clar în centrul cilindrului motorului;
• Face arbore cotit Motor de la cleme de hârtie. Calculul se efectuează astfel încât variația genunchiului să fie de 90 °;
• Faceți stiva sub arborele cotit al motorului. Din folia de polietilenă, faceți o membrană elastică, puneți pe film pe cilindru, vinde-o, încuietoare;

• Puneți în mod independent tija de conectare a motorului, un capăt al produsului îndreptat va fi sub forma unei cani, introduceți al doilea capăt în felia radierii. Lungimea este ajustată în așa fel încât, în extremă punct inferior. Arborele de mucker a fost tras, la punctul superior extrem, membrana este trasă cât mai mult posibil. Setați cealaltă tijă de conectare pentru același principiu;
• Tipul de cauciuc Riding Riding. Închiderea fără un vârf de cauciuc se fixează pe deplasator;
• Puneți mecanismul de manevră al volantului motorului de pe disc. La bancă, faceți picioare pentru a păstra produsul în mâini. Înălțimea picioarelor vă permite să plasați o lumânare sub cutie.

După ce ați reușit să faceți motorul Stirling acasă, motorul este pornit. Pentru a face acest lucru, o lumânare aprinsă este plasată sub borcan, iar după ce banca se încălzește, dă o împingere la volant.

Opțiunea de instalare considerată poate fi colectată rapid la domiciliu ca o indemnizație vizuală. Dacă scopul și dorința de a face motorul de agitare cât mai aproape de analogii din fabrică, există desene ale tuturor părților în acces liber. Execuția pas cu pas a fiecărui nod va crea un aspect de lucru al oricărui lucru nu mai rău decât versiunile comerciale.

Beneficii

Pentru motorul Stirling, astfel de avantaje sunt caracteristice:

• Pentru a lucra motorul, este necesară o diferență de temperatură, care combustibilul cauzează încălzirea nu este importantă;
• Nu este nevoie să utilizați atașamente și accesorii, proiectarea motorului este simplă și fiabilă;
• Resursa motorului, datorită caracteristicilor de proiectare, este de 100.000 de ore de funcționare;
• Operația motorului nu creează cai străiniDeoarece nu există detonare;
• Procesul de funcționare al motorului nu este însoțit de emisii de substanțe uzate;
• Funcționarea motorului este însoțită de vibrații minime;
• Procesele din cilindrii de instalare sunt ecologice. Utilizarea sursei de căldură corectă vă permite să faceți motorul "curat".

dezavantaje

Dezavantajele motorului Stirling aparțin:

• Este dificil să se stabilească producția în masă, deoarece un motor structural necesită utilizarea unui număr mare de materiale;
• Greutate ridicată și dimensiuni mari ale motorului, deoarece pentru răcirea eficientă este necesar să se utilizeze un radiator mare;
• Pentru a crește eficiența, motorul este forțat, aplicând substanțe complexe (hidrogen, heliu) ca fluid de lucru, ceea ce face ca funcționarea unității să fie periculoasă;
• Rezistența la temperaturi ridicate a aliajelor de oțel și conductivitatea lor termică complică procesul de fabricare a motorului. Pierderile semnificative de căldură din schimbătorul de căldură reduc eficiența unității, iar utilizarea materialelor specifice face fabricarea motorului scump;
• Pentru a regla și trecerea motorului din modul în modul, trebuie să aplicați dispozitive de control speciale.

Folosind.

Motorul Stirling și-a găsit nișă și aplicată în mod activ în cazul în care dimensiunile și omnivorele sunt criteriu important:

• Generator electric de agitare a motorului.

Mecanismul de transformare a căldurii în energie electrică. Se găsește adesea produse utilizate ca generatoare turistice portabile, instalații pentru utilizarea energiei solare.

• Motor, ca o pompă (electrician).

Motorul este utilizat pentru instalare în conturul sistemelor de încălzire, economisind pe energie electrică.

• Motor ca pompă (încălzitor).

În țările cu un climat cald, motorul este utilizat ca încălzire a spațiilor.

Motorul Stirling pe un submarin:

• Motor ca pompă (răcitor).

Aproape toate frigiderele din designul lor utilizează pompe de căldură, instalând motorul Stirling, salvați resursele.

• Motor, ca o pompă care creează grade ultra-scăzute de încălzire.

Dispozitivul este utilizat ca frigider. Pentru aceasta, procesul este lansat în direcția opusă. Agregatele gaze lichefiate, elemente de măsurare răcite în mecanisme precise.

• Motor pentru tehnologia subacvatică.

Navele de vară din Suedia și Japonia lucrează prin motor.

Motorul Stirling ca instalație solară:

• Motor ca bateria energetică.

Combustibil în astfel de agregate, se topeste la sare, motorul este folosit ca sursă de energie. Motorul în rezervele de alimentare este înaintea elementelor chimice.

• Motor solar.

Transformă energia soarelui în energie electrică. Substanță în acest caz, hidrogen sau heliu. Motorul este plasat în centrul concentrației maxime a energiei soarelui, creată utilizând o antenă parabolică.