Stirling motor - wurkje prinsipe. De lege-temperatuer Stirling motor (foto)

Stirling motor, it prinsipe fan dat kwalitatyf oars as de wenstige foar alle ynterne ferbaarningsmotor motor, ien kear wie de lêste om konkurrearje. Lykwols, at guon tiid fergetten deroer. As dizze motor brûkt wurdt hjoed de dei, wat is it prinsipe fan syn operaasje (yn it artikel kin ek te finen op de motor Stirling tekeningen dy't bewize syn wurk), en wat binne de perspektyf foar takomstich gebrûk, sjoch hjirûnder.

ferhaal

Yn 1816, Robert Stirling yn Skotlân waard patintearre waarmte motor, neamd hjoed ta eare fan syn útfiner. De earste hite lucht motoaren waarden útfûn foar him. Mar Stirling tafoege oan it apparaat skjinner, dat yn 'e technyske literatuer hjit in regenerator of in waarmte Exchanger. Mei troch him, ferhege motor útfiering wylst hâlden fan de ienheid yn waarmte.

Motor erkend meast duorsum stoommasine beskikber op it stuit, sûnt er nea ûntploft. Foardat him, oare motors sa'n probleem ûntstiet faak. Nettsjinsteande it betide súkses, yn 'e iere tweintichste ieu, út syn ûntwikkeling ôf, sa't it wurden is minder kosten-effektyf yn ferliking mei de opkommende dan oare ynterne ferbaarningsmotor motoren en elektryske motors. Lykwols, Stirling waard noch brûkt yn guon bedriuwstakken.

Eksterne ferbaarningsmotor motor

It prinsipe fan de wurking fan alle waarmte motors is dat de grutte meganyske troepen as mei in kâld kompresje yn de útwreide steat foar it gas nedich. Om demonstrearje dy ûnderfining kin wurde útfierd mei twa potten fol mei kâld en waarm wetter en ek in flesse. Dy lêste wurdt dipped yn kâld wetter, stekker buis, doe oerbrocht nei in hyt. Doe't it gas yn 'e flesse begjint te fieren meganyske wurk en ejects de stekker. Earste eksterne ferbaarningsmotor motor basearre op it proses folslein. Lykwols, letter de útfiner realisearre dat de waarmte kin brûkt wurde foar ferwaarming. Sa, optreden tanommen flink. Mar ek dit net helpe de motor te wurden wiidfertakke.

Letter Erickson, in yngenieur út Sweden, ferbettere design oanbod kuolle en fûle gas by konstante druk ynstee fan folume. As gefolch, in soad kopyen begûnen te brûkt wurde foar wurk yn 'e minen, op skippen en yn printsjen. Mar foar de Crews, se wienen te swier.

Eksterne fidelity Motoren út Philips

Dizze motors binne fan de folgjende soarten:

• steam;
• de stoomturbine;
• Stirling.

Dat lêste type net ûntwikkelje fanwegen de lege betrouberens en de oaren binne net it heechste tariven ferlike mei oare typen fan units ferskynd. Lykwols, yn 1938, Philips hat wer wurk. Motoren hawwe wurden brûkt te riden generators yn neelektrofitsirovannyh gebieten. Yn 1945, it bedriuw fan yngenieurs hawwe fûn se oars brûke: as de skacht te spinne in elektryske motor, de kuolling fan de silinder kop komt op minus ien hûndert ninety graden Celsius. Doe waard besletten om brûkt te wurden yn Distributeur systemen ferbettere Stirling motor.

prinsipe fan operaasje

De aksje fan de motor is om mei te wurkjen e termodynamyske fytst, dêr't optreedt by wikseljende temperatuer kompresje en útwreiding. Dêrmei de wurkje floeistof flow oardening wurdt realisearre troch wikseljende it folume (of druk - ôfhinklik fan it model). Dat is it prinsipe fan 'e mearderheid fan dy masines, dy't kin soks ferskate betsjuttings ha en foarmjouwing regelingen. Motors kinne reciprocating of rotearjende. Masines mei harren ienheden wurkje as waarmte pompen, Coolers, druk Generators ensafuorthinne.

Dêrneist binne der iepen-syklus motoaren, dêr't flow oardening wurdt realisearre troch de fentilen. Dat se wurde neamd Engines Erickson, neist de mienskiplike namme de namme fan Stirling. De ICE nuttich wurk wurdt útfierd nei pre-Komprimearren 'e loft en koallen ynjeksje, ferwaarming de resultaattriem mingsel waard mingd mei ferbaarning en útwreiding.

De Stirling engine wurkjende prinsipe is itselde: at lege temperatuer wurdt gearparse, en by heech - útwreiding. Lykwols, oars ferwaarming wurdt útfierd: de waarmte wurdt levere fan bûten troch de silinder muorre. Dêrom, hy hjit in eksterne ferbaarningsmotor motor. Stirling brûkt it periodyk temperatuer feroarje mei de ferpleatsing piston. Lêste gas beweecht út ien silinder keamer nei de oare. Oan 'e iene kant, voortdurend lege temperatuer, en oan' e oare - hege. By it ferpleatsen fan de piston omheech gas beweecht út it waarm foar de kâlde holte en del - werom yn 'e hjit. Earste gas jout in soad waarmte 'e kuolkast, en dan út' e kachel krijt safolle as er joech. Tusken de kachel en in kuolkast leit regenerator - in holte fol mei in materiaal dat gas jout off waarmte. Yn de omkearde flow regenerator jout dat.

propellant systeem wurdt ferbûn mei in piston Komprimearren it gas yn 'e kjeld en it tastean te wreidzjen yn de waarmte. Troch kompresje op in legere temperatuer it nuttich wurk. It hiele systeem rint fjouwer fytst mei intermitterende beweging. Crank meganisme dus garandearret kontinuïteit. Dêrom, skerpe grinzen tusken de stadia fan 'e syklus is net waarnommen, en de Stirling motor effisjinsje net ôfnimme.

Oerwagende it boppesteande, de konklúzje is dat de motor is in zuiger motor mei in eksterne waarmte oanbod, wêrby't de wurkje floeistof net ferlitte de omsletten romte en is net ferfongen. Stirling motor tekeningen yllustrearje goed it apparaat en syn bestjoeringssysteem begjinsel.

Details fan it wurk

Sinne, elektrisiteit, nukleêre enerzjy of in oare waarmte boarne kin leverje enerzjy yn de Stirling motor. It prinsipe fan de wurking fan syn lichem is yn it brûken fan helium, wetterstof, of loft. Perfect termyske syklus hat de maksimale mooglike effisjinsje fan út tritich oant fjirtich persint. Mar mei in effektive regenerator it kin wurkje en mei in hegere effisjinsje. Regeneration, ferwaarming en cooling waarmte exchangers soargje boud, sûnder wurkjen oaljes. Dêrby moat opmurken wurde dat de motor lubrication nedich hiel lyts bytsje. De gemiddelde druk yn de silinder sit meastal fan 10 oant 20 MPa. Dêrom, it fereasket in treflike sealing systeem en de mooglikheid fan oalje ynfieren de wurkje keamer.

ferlykjend skaaimerken

De measte arbeiders hjoed motoren fan dit type mei help floeibere brânstof. Sa trochgeande druk maklik regele, dêrmei werombringen útstjit. It ûntbrekken fan kleppen jout stil operaasje. De krêft fan massa ferlykber motor mei turbocharging, de spesifike macht krigen by de útfier is gelyk oan de yndeks fan de diesel ienheid. De snelheid en koppel binne net ôfhinklik fan elkoar.

De kosten fan motor produksje is folle heger as de ynterne ferbaarningsmotor motor. Mar it blykt de tsjinoerstelde taryf yn 'e operaasje.

foardielen

Eltse model fan de Stirling motor hat in soad foardielen:

• Effisjinsje at modern design kin oprinne oant santich prosint.
• Yn de motor hawwe hege ûntstekking systeem, in nokkenas en de fentilen. It hoecht net moatte oanpast wurde yn de hiele perioade fan 'e operaasje.
• Stirling hat net de eksploazje yn 'e ynterne ferbaarningsmotor motor, dat is in swiere lêst fan de crankshaft, begripen en it ferbinen roeden.
• As se net hawwe dat effekt, sizzende dat "de motor Ofbrutsen."
• Mei tank oan syn ienfâld it apparaat kin wurde eksploitearre foar in lange tiid.
• It kin rinne op hout, en nukleêre en alle oare soarte fan brânstof.
• Combustion fynt plak bûten fan 'e motor.

tekortkomingen

• De wichtichste neidiel fan it ûntwerp is syn konsumpsje fan materialen.
• De wurkjende fluid wurde ûnderkuolle, fanwege wat de ôfmjittings binne yngreven tanommen.
• Foar ICE mei gelikense kenmerken nedich te brûken in hege druk.
• Troch it wurk fan it lichem waarmte wurdt levere troch de muorre fan 'e waarmte Exchanger, dêr't de beheinde termyske conductivity.
• Om feroarjen de motor macht, feroarje it folume fan de buffer tank, de trochsneed druk fan 'e wurkje floeistof, de faze hoek tusken it displacer en piston.

application

Op it stuit, de Stirling motor generator brûkt yn in soad fjilden. It is in alsidich boarne fan elektryske enerzjy yn kuolkasten, pompen, ûnderseeboaten en sinne macht planten. It is troch it brûken fan ferskate soarten branje is der in mooglikheid om syn wiidferspraat gebrûk.

werberte

Dy motoaren wer begûn te groeien tank oan Philips. Yn 'e midden fan' e tweintichste ieu hat it tekene in oerienkomst General Motors. Se late de ûntwikkeling fan Stirling foar gebrûk yn romte en Underwater apparaten, skippen en auto 's. Neidat se oare bedriuw út Sweden, Feriene Stirling, rekke belutsen by harren ûntwikkeling, ynklusyf de mooglike gebrûk yn auto 's.

Hjoed rjochtlinige Stirling motor wurdt brûkt op subsea ynstallaasjes, kosmyske en sinne apparaten. Fan grut belang foar it is feroarsake fanwege it belang fan 'e saken fan it miljeu ôfbraak, likegoed as noise kontrôle. Yn Kanada en de Feriene Steaten, Dútslân en Frankryk, en Japan binne aktyf nei te ûntwikkeljen en ferbetterjen har gebrûk.

de takomst

Hân lizzende foardielen dy't hat in piston en in rotearjende motor fan de Stirling besteande út in lange tsjinst libben, it brûken fan ferskillende brânstoffen, lege lûd en lege Toxicity, makket it in tige kânsryk ynterne ferbaarningsmotor motor foar eftergrûn. Lykwols, sjoen it feit dat de ynterne ferbaarningsmotor motor op alle tiden te ferbetterjen, dat kin net maklik fier weismiten. Mar goed, dit is de motor hjoed nimt in foaroansteande posysje, en nimme se de kommende tiid net fan doel om.