Stirling-motor - működési elve. Az alacsony hőmérsékletű Stirling-motor (fotó)

Stirling motor, az elv az, amely minőségileg különbözik a szokásos minden a belső égésű motor, egyszer volt az utolsó versenyezni. Azonban bizonyos ideig megfeledkezett róla. Mivel ez a motor a ma is használatos, hogy mi az az elv működését (a cikk is megtalálható a motor Stirling rajzok, amelyek bemutatják a munkáját), és mik a jövőbeli használatra, lásd alább.

történet

1816-ban Robert Stirling Skócia szabadalmaztatott hőerőgép, elemzi ma tiszteletére feltalálója. Az első meleg levegő motorok találták előtte. De Stirling adva az eszköz tisztító, amely a szakirodalomban az úgynevezett regenerátor vagy hőcserélőt. Hála neki, a motor teljesítményének növekedését, miközben a készüléket hőt.

Motor elismerte legtartósabb gőzgép idején elérhető, hiszen soha nem robbant. Előtte, más motorok ilyen probléma merül fel gyakran. Annak ellenére, hogy a korai siker, a huszadik század elején, annak fejlődését csökkent, hiszen már kevésbé költséghatékony, összehasonlítva a feltörekvő, majd a többi belső égésű motorok és elektromos motorok. Azonban Stirling még mindig használják az egyes iparágakban.

Külső égésű motor

A működési elve az összes hő motor, hogy a nagy mechanikai erők, mint egy hideg tömörítés a szétnyitott állapotban a gáz szükséges. Ennek igazolására élmény lehet végezni két edényeket tele hideg és meleg víz, valamint egy üveg. Az utóbbit mártott hideg vízben, dugó cső, azután átvisszük egy forró. Amikor a gáz a palackból kezd mechanikai munka végzése céljából, és kiadja a dugót. Első külső égésű motor alapján az eljárás teljes mértékben. Később azonban a feltaláló felismerte, hogy a hőt lehet használni fűtésre. Így a teljesítmény jelentősen megnőtt. De még ez sem segít a motor széles körben elterjed.

Később Erickson, egy mérnök Svédország, jobb tervezést kínál hűtött és fűtött gáz állandó nyomáson helyett térfogat. Ennek eredményeként, a sok példányban kezdték használni a munka a bányában, a hajók és a nyomtatás. De a legénység, hogy túl nehéz.

Külső égésű motorok a Philips

Ezek a motorok a következő típusok:

• gőz;
• gőzturbina;
• Stirling.

Az utóbbi típusú nem fejlődött, ami az alacsony megbízhatóság és a többiek nem a legmagasabb arány, mint más típusú egységek jelentek meg. Azonban 1938-ban a Philips folytatta munkáját. Motorok megszoktuk vezetni generátorok neelektrofitsirovannyh területeken. 1945-ben, a cég mérnökei megtalálták őket más módon használhatja: ha a tengely forogni egy elektromos motor, a hűtés a hengerfej jön mínusz 190 Celsius fok. Aztán úgy döntöttünk, hogy kell használni a hűtési rendszerekbe javult Stirling motort.

működési elve

Az akció a motor működését a termodinamikai körfolyamat, amelyben bekövetkezik változó hőmérsékleten kompressziós és expanziós. Így a munkaközeg áramlási szabályozása valósul változtatásával mennyiség (vagy nyomás - modelltől függően). Ez az elv a legtöbb ezek a gépek, amelyek különféle funkciókat és tervezési rendszereket. Motorok lehet dugattyús vagy forgódugattyús. Gép azok egység működik, mint a hőszivattyúk, hűtők, nyomás generátorok és így tovább.

Ezen kívül vannak olyan nyílt ciklusú motorok, ahol az áramlás szabályozása révén valósul meg a szelepeket. Hogy hívják őket motorok Erickson, túl a közös neve a neve Stirling. A ICE hasznos munkát után végezzük előre összenyomjuk a levegő és üzemanyag-befecskendezés, a kapott elegy melegítésével összekevertük égés és bővítése.

A Stirling-motor működési elve ugyanaz: alacsony hőmérsékleten összenyomjuk, és nagy - bővítése. Azonban a különböző fűtési végezzük: a hőt keresztül kívülről a henger falán. Ezért ő az úgynevezett külső égésű motor. Stirling használt periodikus hőmérséklet-változás a dugattyús. Utolsó gáz áthalad az egyik henger kamrából a másikba. Egyrészt folyamatosan alacsony hőmérsékleten, és a többi - magas. Amikor a dugattyút felfelé gáz mozog a meleg a hideg üreg és le - vissza a meleg. Először gáz ad sok hőt a hűtőszekrény, majd a fűtő kap, mint ő adta. A kályhát és hűtőszekrény található regenerátor - egy üreg tele olyan anyag, amely a gáz hőt ad le. A fordított áramlás regenerátor visszaadja.

hajtógáz rendszer csatlakoztatva van egy dugattyúval összenyomjuk a gázt a hideg, és lehetővé teszi, hogy terjeszkedni a hő. Préseléssel, alacsonyabb hőmérsékleten a hasznos munkát. Az egész rendszer fut négy ciklusban szakaszos mozgást. Forgattyús mechanizmus így biztosítja a folytonosságot. Ezért éles határok között szakaszában a ciklus nem figyelhető meg, és a Stirling-motor hatékonysága nem csökken.

A fentieket figyelembe véve, a következtetés az, hogy a motor egy dugattyús motor egy külső hőszolgáltató, ahol a munkaközeg nem hagyja el a zárt térben, és nem helyettesítik. Stirling-motor rajzok jól szemlélteti az eszköz és annak működési elve.

részleteket a munka

Sun, villany, a nukleáris energia vagy bármely más hőforrás energiát a Stirling-motor. A működési elve a teste a használata hélium, hidrogén, vagy a levegő. Tökéletes termikus ciklusnak a lehető legnagyobb hatékonyság 30-40 százalék. De hatékony regenerátor tud dolgozni, és nagyobb hatékonysággal. Regenerálás, fűtési és hűtési hőcserélők nyújt a beépített, munka nélkül olajok. Meg kell jegyezni, hogy a motor kenési szüksége nagyon kevés. Az átlagos nyomás a hengerben általában 10-től 20 MPa. Ezért szükség van egy kiváló tömítési rendszer és a lehetőséget az olaj belépő munkatér.

összehasonlító jellemzői

A legtöbb munkavállaló ma motorok Az ilyen típusú folyékony üzemanyag. Így a folyamatos nyomás könnyen szabályozható, ezáltal csökkentve kibocsátást. Az a tény, szelepek biztosítja a halk működést. A teljesítmény a tömeges összehasonlítható turbómotor, a fajlagos teljesítmény kapott kimenetén egyenlő az index a dízel egység. A sebesség és nyomaték függetlenek egymástól.

Az ára motorgyártás sokkal nagyobb, mint a belső égésű motor. De kiderül, a fordított arány a műveletet.

előnyök

Bármely modell a Stirling-motor számos előnye van:

• Hatásfok modern design lehet akár hetven százalékát.
• A motor nagy gyújtási rendszer, a vezérműtengely és a szelepek. Nem kell módosítani teljes időtartama alatt működik.
• Stirling nem rendelkezik a robbanás a belső égésű motor, amely egy nagy terhelést jelent a főtengely, a csapágyak és a hajtókarok.
• Mivel ezek nem ilyen hatása, mondván, hogy „a motor leállt.”
• Az egyszerűségének köszönhetően a készülék működtethető sokáig.
• Meg lehet futtatni, fa, és a nukleáris és más típusú üzemanyag.
• Az égés zajlik a motor külső részén.

hiányosságokat

• A fő hátránya a tervezés annak fogyasztása anyagok.
• A munkaközeg a hűtendő, mert amit a méretek lényegesen megnövekedett.
• Az ICE egyenlő jellemzői, amelyek szükségesek, hogy egy nagynyomású.
• A munka a test hőt a falon keresztül a hőcserélő, amelyben a korlátozott hővezető.
• Ha módosítani motorteljesítmény, módosítsa a térfogata a puffer tároló, az átlagos nyomás a munkaközeg, közötti fázisszöget a kiszorító és a dugattyú.

kérelem

Jelenleg a Stirling-motor-generátor használják számos területen. Ez egy sokoldalú elektromos energia forrása a hűtőszekrények, szivattyúk, tengeralattjárók és naperőművek. Ez a segítségével a különböző típusú tüzelőanyag lehetőség van a széles körben elterjedt használata.

újjászületés

Ezek a motorok ismét növekedni kezdett a Philips. A közepén a huszadik század megállapodást írt alá a General Motors. Ő vezette a fejlesztési Stirling használható térben és víz alatti eszközök, hajók és autók. Utánuk más cég Svédországban, az Egyesült Stirling, aktívan részt vett a fejlesztési, beleértve a lehetséges személygépkocsikban való használatra.

Ma lineáris Stirling-motor használják tenger alatti létesítmények, kozmikus és szoláris eszközök. A nagy érdeklődés rá az okozza, hogy a jelentősége a kérdések a környezetkárosodás, valamint zajvédelem. Kanadában és az Egyesült Államokban, Németországban és Franciaországban és Japánban aktívan keresik, hogy fejlesszék és javítsák a használatát.

a jövőben

Nyilvánvaló előnyei amely dugattyú és a Wankel-motor A Stirling álló hosszú élettartam, az eltérő tüzelőanyagok, alacsony zajszint és alacsony toxicitása miatt nagyon ígéretes belsőégésű motor a háttérben. Tekintettel azonban arra a tényre, hogy a belső égésű motor mindenkor javítani, azt nem lehet egyszerűen utasítani. Különben is, ez a motor ma foglal el vezető pozíciót, és vigye a közeljövőben nem áll szándékában.