Stirling dzinēju - darbības princips. Zemas temperatūras Stirling dzinēju (foto)

Stirling dzinējs, kura princips ir kvalitatīvi atšķiras no parastās visiem iekšdedzes dzinējs, kad bija pēdējā konkurēt. Tomēr kādu laiku aizmirsu par to. Tā kā šis motors tiek izmantots mūsdienās, kas ir tās darbības princips (šajā rakstā var atrast arī motora Stirling zīmējumus, kas demonstrē viņa darbu), un kādas ir perspektīvas turpmākai lietošanai, skatīt zemāk.

stāsts

In 1816, Robert Stirling Skotijā tika patentēta siltuma dzinējs, nosaukts šodien par godu tās izgudrotājam. Pirmie karstā gaisa motoriem tika izgudrots pirms viņa. Taču Stirling pievienotas ierīces tīrītājs, ka tehniskajā literatūrā tiek saukts par atjaunotājs vai siltummainis. Pateicoties viņam, palielināta dzinēja veiktspēju, vienlaikus turot vienību siltumu.

Dzinējs atzina visizturīgākā tvaika dzinējs pieejams brīdī, jo viņš nekad eksplodēja. Pirms tam, citi motori šāda problēma rodas bieži. Neskatoties uz agri panākumiem, kas ir agrīnā divdesmitajā gadsimtā, no tās attīstība samazinājās, jo tas ir kļuvis tik rentabli, salīdzinot ar jauniem tad citu iekšdedzes dzinēju un elektromotoru. Taču Stirling joprojām izmanto dažās nozarēs.

Ārējā iekšdedzes dzinējs

Operācijas visu siltuma dzinēju princips ir tāds, ka lielie mehāniskie spēki nekā ar aukstu saspiešanas izvērstā stāvoklī par gāzi, kas vajadzīga. Lai pierādītu šo pieredzi var veikt ar divām podi piepildīta ar aukstu un karstu ūdeni, kā arī pudeles. Pēdējais iegremdē aukstā ūdenī, plug caurulē, pēc tam pārvieto uz karstā. Kad gāze pudeles sāk, lai veiktu mehānisko darbu un izstumj spraudni. Pirmais ārējais iekšdedzes dzinējs, pamatojoties uz procesu pilnībā. Tomēr vēlāk izgudrotājs sapratu, ka siltumu var izmantot apkurei. Tādējādi, sniegums ir ievērojami palielinājies. Bet pat tas nepalīdzēja dzinējs kļūt plaši izplatīta.

Vēlāk Erickson, inženieris no Zviedrijas, uzlabotā dizaina piedāvājums atdzesē un sakarsēta gāze nemainīgā spiedienā, nevis apjoma. Tā rezultātā, daudz kopijas sāka izmantot darbam raktuvēs, kuģiem un drukāšanai. Bet ekipāžām, tie bija pārāk smags.

Ārējie iekšdedzes dzinēji Philips

Šie motori ir no šādiem veidiem:

• tvaiks;
• tvaika turbīna;
• Stirling.

Pēdējais veids nav attīstīties sakarā ar zemo uzticamību un citi nav augstākais līmenis, salīdzinot ar cita veida vienībām parādījās. Tomēr 1938. gadā, Philips ir atsākusi darbu. Dzinēji ir pieraduši braukt ģeneratorus neelektrofitsirovannyh jomās. 1945.gadā uzņēmuma inženieri ir konstatēts, ka tie kā citādi izmantot: ja vārpstas griešanās elektrisko motoru, dzesēšanas cilindra galvā nāk līdz mīnus 190 grādiem pēc Celsija. Tad tika nolemts izmantot saldēšanas sistēmas uzlabojās Stirling dzinēju.

darbības princips

No motora darbība ir darboties uz termodinamikas cikliem, kuros notiek dažādas temperatūras saspiešanas un paplašināšanos. Tādējādi darba šķidruma plūsmas regulēšana tiek realizēta, mainot apjomu (vai spiedienu - atkarībā no modeļa). Tas ir vairākuma šīm mašīnām, kas var būt atšķirīgas funkcijas un dizaina shēmas princips. Dzinēji var virzes kustības vai rotācijas. Mašīnas ar savām vienībām, darbojas kā siltuma sūkņi, dzesētāji, spiediena ģeneratori un tā tālāk.

Bez tam, pastāv atvērtā cikla dzinējiem, kur plūsmas regulēšana tiek realizēta caur vārstiem. Ka viņi sauc dzinēji Erickson, turklāt kopējā nosaukumu nosaukuma Stirling. ICE noderīgs darbs tiek veikts pēc tam, kad iepriekš saspiežot gaisa un degvielas iesmidzināšanu, sildīšana iegūtais maisījums tika samaisīts ar sadegšanas un paplašināšanai.

Stirlinga dzinējs darba princips ir tāds pats: zemā temperatūrā ir saspiests, un augstā - paplašināšanos. Tomēr, atšķirīgs sildīšana tiek veikta: siltums tiek piegādāts no ārpuses caur cilindra sienas. Tāpēc, viņš sauc par ārējo iekšdedzes dzinēju. Stirling izmanto periodisku temperatūras maiņu ar izspiešanas virzuļa. Pēdējā gāze pārvietotos no viena cilindra kameras uz otru. No vienas puses, pastāvīgi zema temperatūra, un, no otras puses - augsts. Pārvietojot virzulis augšupejošās gāzes pārvietojas no karstu uz auksto dobumā un uz leju - atpakaļ karsts. Pirmais gāze dod daudz siltuma ledusskapi, un pēc tam no sildītāja saņem tik daudz, cik viņš deva. Starp sildītāju un dzesēšanas atrodas reģeneratorā - dobumā piepildīta ar materiālu, kurš gāze izdala siltumu. Apgrieztā plūsmas reģeneratorā atgrieztu to.

propelents sistēma ir savienota ar virzuļa saspiežot gāzi aukstumā un ļaujot paplašināt siltumu. Ar kompresijas pie zemākā temperatūrā lietderīgo darbu. Visa sistēma darbojas četrus ciklus ar mainīgu kustībā. Tādējādi Crank mehānisms nodrošina nepārtrauktību. Tāpēc, nav novērota asas robežas starp cikla posmiem, kā arī Stirling dzinēju efektivitāte nesamazinās.

Ņemot vērā iepriekš minēto, var secināt, ka dzinējs ir virzuļdzinējs ar ārēju siltuma avotu, kurā darba šķidrums neatstāj slēgtu telpu un nav jāaizstāj. Stirling dzinēja zīmējumi ilustrē arī ierīci un tās darbības principu.

informācija par darba

Saule, elektrība, kodolenerģija vai jebkuru citu siltuma avotu var piegādāt enerģiju uz Stirling dzinēju. Operācijas viņa ķermeņa princips ir izmantošanas hēlija, ūdeņraža vai gaisu. Perfect siltuma cikls ir maksimāli iespējamo efektivitāti, no trīsdesmit līdz četrdesmit procentiem. Bet ar efektīvu reģeneratorā tā var strādāt un ar lielāku efektivitāti. Reģenerācijas, apkures un dzesēšanas siltummaiņi nodrošina uzbūvēta bez darba eļļām. Jāatzīmē, ka dzinēja eļļošanas vajag ļoti maz. Vidējais spiediens cilindrā parasti ir no 10 līdz 20 MPa. Tāpēc ir nepieciešams lielisku noslēgšanas sistēmu un iespēju naftas ievadot darba kamerā.

Salīdzinošie raksturojums

Lielākā daļa darbinieki šodien šā tipa motoriem, izmantojot šķidro kurināmo. Tādējādi nepārtraukts spiediens viegli kontrolēt, tādējādi samazinot emisijas. Par vārstu trūkums nodrošina klusu darbību. Masu salīdzināmu dzinējs ar turbokompresoru jauda, īpaša vara iegūts pie izejas ir vienāda ar indeksa dīzeļdegvielas vienību. Ātrums un griezes moments ir neatkarīgi viens no otra.

No dzinēja ražošanas izmaksas ir daudz augstākas nekā iekšdedzes dzinēju. Bet izrādās, ka reverso līmenis darbībā.

priekšrocības

Jebkurš modelis Stirling motors ir daudzas priekšrocības:

• Efektivitāte mūsdienīgu dizainu, var būt līdz septiņdesmit procentiem.
• Dzinējā ir augsts aizdedzes sistēma, sadales vārpstu un vārstus. Tas nav nepieciešams mainīt visu laiku darbības laikā.
• Stirling nav sprādzienu iekšdedzes dzinējs, kas ir smags slodzi uz kloķvārpstu, gultņu un klaņi.
• Tā kā tie nav tādas sekas, sakot, ka "dzinējs apstājies."
• Pateicoties savu vienkāršību Ierīci var darbināt uz ilgu laiku.
• To var palaist uz koka, un kodolenerģijas un jebkuru cita veida degvielu.
• Degšana notiek ārpus motora.

trūkumi

• Galvenais trūkums dizains ir tās patēriņš materiāliem.
• Darba šķidruma jāatdzesē, jo to, ko izmēri ir būtiski palielinājies.
• Ledu ar vienādiem parametriem nepieciešams izmantot augstu spiedienu.
• Strādājot ķermeņa siltumu tiek piegādāta caur sienu siltummaiņa, kurā ierobežoto siltuma vadītspēju.
• Lai mainītu motora jaudu, mainīt tilpumu bufera tvertnes, vidējo spiedienu darba šķidrumam, fāzes leņķis starp displacer un virzuļa.

iesniegums

Pašlaik Stirling dzinēja ģenerators izmanto daudzās jomās. Tas ir universāls elektroenerģijas avots ir ledusskapji, sūkņi, zemūdenēm un saules elektrostacijām. Tas ir, izmantojot dažādu veidu degvielu pastāv iespēja tās plaši izmantot.

atdzimšana

Šie dzinēji atkal sāka pieaugt, pateicoties Philips. In vidū divdesmitā gadsimta tā ir parakstījusi vienošanos General Motors. Viņa vadīja izstrādi Stirling izmantošanai kosmosā un zemūdens ierīces, kuģu un automašīnām. Pēc tam, kad viņiem cits uzņēmums no Zviedrijas, Apvienotās Stirling, iesaistījās tās attīstību, tai skaitā iespējamo izmantošanu pasažieru automašīnās.

Šodien lineārais Stirling dzinējs tiek izmantots zemūdens iekārtu, kosmiskā un saules ierīcēm. No liela interese, lai to cēlonis ir saistīts ar atbilstību jautājumiem par vides degradāciju, kā arī trokšņu kontroli. Kanādā un Amerikas Savienotajās Valstīs, Vācijā un Francijā, Japānā aktīvi cenšas attīstīt un uzlabot tās lietošanu.

nākotne

Acīmredzamas priekšrocības, kas ir virzuli un rotācijas dzinēju no Stirling veido ilgu kalpošanas, izmantojot dažādu degvielu, zems trokšņa un zemu toksicitāti, padara to ļoti daudzsološa iekšdedzes dzinējs fona. Tomēr, ņemot vērā to, ka iekšdedzes dzinējs visu laiku, lai uzlabotu, to nevar vienkārši noraidīt. Jebkurā gadījumā, tas ir motors šobrīd ieņem vadošo pozīciju, un ņemt tos tuvākajā nākotnē neplāno.