Стирлинг мотор - принцип на работа. Стирлинг моторот ниска температура (слика)

Стирлинг моторот, принципот на кој е квалитативно се разликува од вообичаените за сите на моторот со внатрешно согорување, некогаш беше последен пат да се натпреваруваат. Сепак, на некое време заборави за тоа. Како што овој мотор се користи денес, што е принцип на своето работење (во написот, исто така може да се најде на моторот Стирлинг цртежи, кои ја покажат својата работа), и какви се изгледите за идна употреба, види подолу.

приказна

Во 1816 година, Роберт Стирлинг во Шкотска е патентиран топлина моторот, од денеска е во чест на нејзиниот пронаоѓач. Првиот воздух мотори топла биле измислени пред него. Но Стирлинг додадена на почиста уред кој во стручна литература се нарекува регенератор или разменувач на топлина. Благодарение на него, зголемување на перформансите на моторот додека го држите уредот во топлина.

Моторот призна најтрајните парна машина на располагање во тоа време, бидејќи тој никогаш не експлодира. Пред него, други мотори со ваков проблем се јавува често. И покрај почетокот на успех, во почетокот на дваесеттиот век, од неговиот развој се намали, како што стана помалку ефективни во споредба со новите тогаш другите на мотори со внатрешно согорување и електрични мотори. Сепак, Стирлинг беше уште се користи во некои индустрии.

мотор надворешен согорување

Принципот на работа на сите топлина мотори е дека голем механички сили отколку со ладна компресија во проширеното за гас е потребно. Да се демонстрира ова искуство може да се врши со две саксии полни со ладна и топла вода, како и едно шише. Последново е натопена во ладна вода, приклучок цевка, потоа се пренесува на топла. Кога гас во шише ќе започне да врши механичка работа и ја исфрла на приклучокот. Првиот мотор надворешен согорување врз основа на процесот на целосно. Меѓутоа, подоцна пронаоѓачот сфати дека топлината може да се користи за греење. Така, перформанси е значително зголемен. Но дури и тоа не им помогне на моторот за да стане широко распространета.

Подоцна Ериксон, инженер од Шведска, подобрен дизајн придонес ладење и греење на гас на постојан притисок, наместо на јачината на звукот. Како резултат на тоа, многу копии почна да се користи за работа во рудниците, на бродови и печатење. Но, за екипи, тие биле премногу тешки.

Надворешни согорување од Philips

Овие мотори се од следните видови:

• пареа;
• турбина пареа;
• Стирлинг.

Вториот тип не се развиваат како резултат на ниските сигурност и другите не се највисоките стапки во споредба со другите видови на единици се појави. Сепак, во 1938 година, Philips продолжи својата работа. Мотори станаа користи за да се вози генератори во neelektrofitsirovannyh области. Во 1945 година, инженерите на компанијата ги најде друг начин користи: ако вратило да се вртат електричен мотор, за ладење на главата на цилиндерот доаѓа до минус еден сто деведесет степени Целзиусови. Тогаш тоа беше одлучено да се користат во системите за ладење подобри Стирлинг моторот.

Принципот на работа

Дејството на моторот е да работат на термодинамички циклус, во кој се појавува во различни температура компресија и проширување. Така регулирање на работниот проток на флуиди се реализира со промена на волумен (или притисок - во зависност од моделот). Ова е принципот на мнозинство на овие машини, кои можат да имаат различни функции и шеми дизајн. Моторите може да двоодни или ротирачки. Машини со своите единици работат како топлински пумпи, ладилници, генератори притисок и така натаму.

Покрај тоа, постојат отворени циклус мотори, каде регулирање на протокот се реализира преку вентили. Дека тие се нарекуваат мотори Ериксон, покрај заедничко име на името на Стирлинг. ICE корисна работа се врши по претходно компресирање на вбризгување на воздух и гориво, загревање на добиената смеса се меша со согорување и експанзија.

работа на моторот принципот на Стирлинг е иста: на ниски температури е компресирана, и на високо - проширување. Меѓутоа, различни греење се врши: на топлина се добива од надвор преку ѕидот на цилиндарот. Затоа, тој се нарекува надворешен мотор со внатрешно согорување. Стирлинг се користат периодични промени на температурата со клипот за поместување. Последно гас се движи од еден цилиндар комора на друг. Од една страна, постојано ниска температура, а од друга - на високо ниво. При движење на клипот нагоре гас се движи од топло на ладно шуплина и надолу - назад во жешко. Прво гас дава многу топлина фрижидер, а потоа и од греалка добива онолку колку што му го дал. Помеѓу грејач и фрижидер наоѓа регенератор - шуплина полна со материјал кој дава исклучи гас топлина. Во регенератор обратна проток се враќа.

системот за гориво е поврзан со клип компресирање на гас во студ и дозволувајќи им да се прошири во топлина. Со помош на компресија на пониска температура на корисна работа. Целиот систем трае четири циклуси со повремен движење. тоа чудак механизам обезбедува континуитет. Затоа, остри граници помеѓу фази на циклусот не се почитува, и ефикасноста на моторот Стирлинг не се намалува.

Со оглед на погоре, заклучокот е дека моторот е клипен мотор со надворешен извор на топлина, при што работната течност не ја напушти затворен простор и не се менува. Стирлинг моторот цртежи илустрира и уредот и неговиот оперативен принцип.

деталите на работата

Сонцето, електрична енергија, нуклеарната енергија или било кој друг извор на топлина може да снабдување на енергија во моторот Стирлинг. Принципот на работа на неговото тело е во употребата на хелиум, водород, или воздух. Совршен термички циклус има максимална можна ефикасноста на 30-40 проценти. Но, со ефикасен регенератор тоа може да работи и со поголема ефикасност. Регенерација, греење и ладење, топлински разменувачи обезбеди вграден, без работа масла. Треба да се напомене дека за подмачкување на моторот треба многу малку. Просечниот атмосферски притисок во цилиндарот е обично 10-20 MPa. Затоа, таа бара одлична запечатување систем и можност за масло да влезат во работа комората.

компаративна карактеристики

Повеќето работници денес мотори на овој вид на течни горива. Така лесно да се контролира постојан притисок, а со тоа намалување на емисиите. Отсуството на вентили обезбедува тивко работење. Моќта на маса споредливи мотор со турбо полнач, специфична моќ добива на излез е еднаква на индексот на дизел единица. Брзината и вртежен момент се независни едни од други.

Трошоците за производство на моторот е многу повисока од мотор со внатрешно согорување. Но, се покажа обратното стапка во операцијата.

предности

За некој модел на моторот Стирлинг има многу предности:

• Ефикасност на модерен дизајн може да биде до седумдесет проценти.
• Во моторот имаат висока системот за палење, на осовина и вентили. Тоа не треба да се прилагоди во текот на целиот период на работа.
• Стирлинг нема експлозијата на моторот со внатрешно согорување, што е тежок товар на коленестото вратило, лежишта и поврзување прачки.
• Како што тие не го имаат истиот ефект, велејќи дека "моторот запре."
• Благодарение на неговата едноставност на уредот може да се работи за долго време.
• Тоа може да работи на дрво, и нуклеарни и било кој друг вид на гориво.
• Согорувањето се одвива надвор од моторот.

недостатоци

• Главниот недостаток на дизајнот е неговата потрошувачка на материјали.
• Течност да се олади, поради што димензиите се значително зголемени.
• За мраз со еднакви карактеристики потребни за користење на висок притисок.
• Од работа топлината на телото се снабдува преку ѕидот на разменувач на топлина, во која ограничен топлинска спроводливост.
• За да го промените силата на моторот, промена на волуменот на резервоарот за тампон, просечниот притисок на работната течност, аголот на фазата помеѓу displacer и клипот.

апликација

Во моментов, генератор на моторот Стирлинг се користат во многу области. Тоа е хармоничен извор на електрична енергија во фрижидери, пумпи, подморници и соларни централи. Тоа е преку употреба на различни видови на гориво, има можност на неговата широка употреба.

преродба

Овие мотори повторно почна да расте благодарение на Philips. Во средината на дваесеттиот век потпиша договор Џенерал Моторс. Таа го предводеше развојот на Стирлинг за употреба во вселената и подводни помагала, бродови и автомобили. По нив друга компанија од Шведска, Велика Стирлинг, беше вклучен во нивниот развој, вклучувајќи ја и можната употреба во патнички автомобили.

Денес линеарна Стирлинг моторот се користи за subsea инсталации, космички и соларни уреди. Од голем интерес за тоа е предизвикано поради релевантноста на прашањата на деградација на животната средина, како и контрола на бучавата. Во Канада и САД, Германија и Франција и Јапонија се активно бараат да се развие и да се подобри неговата употреба.

иднината

Очигледни предности која има клипот и ротационен мотор на Стирлинг состои во долг живот, со користење на различни горива, ниско ниво на бучава и ниска токсичност, го прави многу ветувачки мотор со внатрешно согорување за позадина. Сепак, со оглед на фактот дека моторот со внатрешно согорување на сите времиња да се подобри, тоа не може да биде лесно да се отфрли. Како и да е, ова е моторот денес зазема водечка позиција, и да ги преземат во блиска иднина нема намера да.