Stirling motoru - çalışma prensibi. düşük sıcaklık Stirling motoru (fotoğraf)

stirling motor, ilkesi içten yanmalı motorun tüm olağan niteliksel olarak farklı olduğunu bir kez rekabet son oldu. Ancak, bazı zaman unutur. Bu motorun bugün kullanılan gibi, (aynı zamanda işini göstermek motorlu Stirling çizimleri bulunabilir makalesinde) kendi çalışma prensibi nedir ve gelecekte kullanılmak üzere umutları, aşağıya bakınız şeylerdir.

öykü

1816 yılında İskoçya'da Robert Stirling patenti alındı , ısı motoru onun mucidi onuruna bugün adını verdi. İlk sıcak hava motorları ondan önce icat edildi. Ama Stirling teknik literatürde bir rejeneratör ya da eşanjör denir cihaz temizleyici ilave. ısı birimi tutarken Onun sayesinde, motor performansını artırdı.

diye patladı asla beri Motor, zaman en dayanıklı buhar motoru mevcut kabul etti. Ondan önce, diğer motorlar böyle bir sorun genellikle oluşur. onun gelişme reddedildi erken başarısına rağmen, yirminci yüzyılın başında, bu hale geldi gibi daha az maliyetli gelişmekte sonra diğer kıyasla içten yanmalı motorlarda ve elektrik motorları. Ancak, Stirling hala bazı sektörlerde kullanıldı.

Dış yanmalı motor

Tüm ısı motorların çalışma prensibi olduğunu gerekli gaz için genişletilmiş durumda soğuk sıkıştırma ile daha büyük mekanik kuvvetler. Bu deneyim, soğuk ve sıcak su gibi bir şişe doldurulmuş iki çanak ile gerçekleştirilebilir göstermek için. ikinci soğuk su, fiş bir tüp içinde daldırılır ve ardından sıcak bir transfer edilir. şişede gaz mekanik iş yapmak için başlar ve fiş çıkarır zaman. İlk dış yanmalı motor tamamen sürecine dayanır. Ancak, daha sonra mucit ısı ısıtma için kullanılabileceğini fark etti. Bu nedenle, performansı önemli ölçüde artmıştır. Ama bu motor yaygınlaşmaya yardımcı olmadı.

Daha sonra Erickson, İsveç'ten bir mühendis, geliştirilmiş tasarım sunan soğutuldu ve sabit basınç yerine hacminin ısıtılmış gaz. Sonuç olarak, kopya bir sürü gemilerde ve baskıda, madenlerde çalışmak için kullanılmaya başlanmıştır. Ama mürettebatı için, onlar da ağırdı.

Philips Harici Yanma Motorlar

Bu motorlar aşağıdaki türleri şunlardır:

• buhar;
• Buhar türbini;
• Stirling.

İkinci tip düşük güvenilirlik nedeniyle geliştirmek vermedi ve diğerleri birimlerin diğer türlerine göre en yüksek oranlar ortaya değildir. Ancak, 1938 yılında, Philips çalışmaları kaldığı yerden devam ediyor. Motorlar neelektrofitsirovannyh alanlarda jeneratörlerini kullanılır hale gelmiştir. 1945 yılında şirketin mühendisleri onları başka türlü kullanmak bulduk: mili bir elektrik motoru dönmeye eğer silindir kafasının soğutma eksi yuz doksan derece Celsius geliyor. Sonra Stirling motoru geliştirilmiş soğutma sistemlerinde kullanılmak üzere karar verildi.

Çalışma prensibi

motorun işlem, burada sıcaklık sıkıştırma ve genişleme değişen oluşur, termodinamik döngü ile işletmektir. Bu nedenle çalışma sıvısı akış düzenleme hacmi (- modeline bağlı olarak ya da basınç) değiştirilerek gerçekleştirilmiştir. Bu farklı işlevlere ve tasarım şemaları olabilir bu makinelerin çoğunluğu, ilkesidir. Motorlar pistonlu veya döner olabilir. birimleri ile birlikte makineler çok ısı pompaları, soğutucular, basınç jeneratörü gibi çalışır.

Buna ek olarak, akış düzenleme valfları yoluyla gerçekleştirilmektedir açık zamanlı motorlar vardır. bunların ortak adı Stirling adı yanında, motorlar Erickson denir Yani. ICE yararlı iş, hava ve yakıt enjeksiyon ön sıkıştırma Elde edilen karışım yanma ve genleşme ile karıştırılmıştır ısıtıldıktan sonra gerçekleştirilir.

Stirling motoru çalışma prensibi aynıdır: düşük sıcaklıkta sıkıştırılmış ve yüksek at edilir - genişleme. Bununla birlikte, farklı ısıtma gerçekleştirilir: ısı silindir duvarının dışından beslenir. Bu nedenle, o harici yanmalı motor denir. Stirling itme pistonu ile periyodik olarak sıcaklık değişimi kullanılır. Son gaz başka bir silindir odasından hareket eder. yüksek - Bir yandan sürekli düşük sıcaklık, diğer yandan üzerinde. tekrar sıcak içine - pistonun aşağı soğuk yerleştirilir ve sıcak yukarı doğru gaz hareket taşırken. İlk gaz ısı sürü buzdolabı verir ve sonra ısıtıcıdan diye verdi kadar alır. Gaz ısı veren bir malzeme ile doldurulmuş bir boşluğu - ısıtıcı ve bir soğutma sistemi bulunur rejeneratör arasında. ters akım rejeneratör olarak geri gönderir.

itici sistemi, bir piston soğuk gazın sıkıştırılması ve ısı genişlemesini sağlamak için bağlanmıştır. daha düşük bir sıcaklıkta yararlı iş sıkıştırarak. Bütün sistem kesikli hareketle dört döngüyü çalıştırır. Krank mekanizması bu şekilde devamlılığını sağlar. Bu nedenle, döngünün aşamaları arasında keskin sınırlar gözlenen değildir ve Stirling motor verimliliği azalmaz.

Yukarıdakiler göz önünde tutulduğunda, sonuç motorun çalışma sıvısı kapalı bir boşluk bırakmaz ve yerine olup, burada bir dış ısı kaynağı ile bir piston motoru olmasıdır. Stirling motoru çizimleri de aygıtını ve çalışma prensibini göstermektedir.

işin ayrıntıları

Güneş, elektrik, nükleer enerji veya Stirling motoruna enerji sağlayabilmektedir başka bir ısı kaynağı. vücudunun çalışma prensibi helyum, hidrojen, ya da hava kullanılmaktadır. Mükemmel bir termal tur otuz-kırk yüzde mümkün olan en yüksek etkinliğe sahiptir. Ama etkili bir yenileyici ile çalışmak ve daha yüksek verimlilik ile yapabilirsiniz. Rejenerasyon, ısıtma ve soğutma eşanjör çalışma yağlar olmadan inşa sağlarlar. Motor yağlama çok az ihtiyaç olduğunu belirtmek gerekir. silindir içinde ortalama basınç 10 ile 20 MPa için genellikle. Bu nedenle, mükemmel bir sızdırmazlık sistemi ve yağ çalışma haznesini girme olasılığı gerektirir.

Mukayese özellikleri

Sıvı yakıt kullanan bu tür çoğu işçi bugün motorları. Bu nedenle sürekli baskı kolayca böylece emisyonları azaltmak, kontrol edilir. valf yokluğu sessiz çalışmasını sağlamaktadır. turbo kütle benzer motor gücü, çıkışında elde edilen spesifik güç dizel biriminin endeksi eşittir. hız ve tork birbirinden bağımsızdır.

motor üretim maliyeti içten yanmalı motora göre çok daha yüksektir. Ama operasyonda geri hızını çıkıyor.

avantajları

Stirling motorunun Herhangi modeli pek çok avantajı vardır:

• Modern tasarımı ile Verimlilik yetmiş yüzde kadar olabilir.
• motorda yüksek ateşleme sistemi, bir eksantrik mil ve vana vardır. Bu operasyonun süresi boyunca ayarlanması gerekmez.
• Stirling krank mili, rulman ve bağlantı çubukları üzerine ağır bir yük olduğunu içten yanmalı motorda, patlamayı yoktur.
• onlar bu etkiye sahip olmadığı için, "motor durdu." diyerek
• sadeliği cihazı sayesinde uzun süre çalıştırılabilir.
• Bu ahşap ve nükleer ve yakıt başka tür çalışabilir.
• Yanma motorun dışında gerçekleşir.

eksiklikler

• tasarımının ana dezavantajı malzemelerinin onun tüketimidir.
• Çalışma sıvısı, çünkü boyutları önemli ölçüde artmıştır şeyin, soğutulacak.
• bir yüksek basınç kullanmak için gerekli eşit özelliklere sahip ICE için.
• vücut ısısını çalışarak ısı eşanjörünün sınırlı ısı iletkenliği duvarından beslenir.
• değiştirmek için motor gücü, hacmini değiştirmek tampon tankı, çalışma akışkanının, ortalama basınç, pistonu ve piston arasındaki faz açısı.

uygulama

Şu anda, Stirling motor jeneratör birçok alanda kullanılmaktadır. Bu buzdolabı, pompalar, denizaltılar ve güneş enerjisi tesislerinde elektrik enerjisinin çok yönlü bir kaynağıdır. Onun yaygın kullanım olasılığı vardır yakıtın çeşitli kullanmaktır.

yeniden doğuş

Bu motorlar tekrar Philips sayesinde büyümeye başladı. Yirminci yüzyılın ortalarında, anlaşmaya General Motors imzalamıştır. O boşluk ve sualtı cihazları, gemi ve otomobillerde kullanılacak Stirling gelişimine öncülük etmiştir. İsveç, Birleşik Stirling onları başka bir şirket sonra, binek otomobiller olası kullanımı dahil, onların gelişim içerisinde yer aldı.

Bugün doğrusal Stirling motoru denizaltı teçhizatları, kozmik ve güneş cihazlarda kullanılır. Of kendisine büyük ilgi nedeniyle çevresel bozulmanın konularında alaka yanı sıra gürültü kontrolüne neden olur. Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri, Almanya ve Fransa ve Japonya'da aktif geliştirmek ve kullanımını geliştirmek için çalışıyorlar.

gelecek

bir piston ve var belirgin avantajlar bir döner motor Stirling uzun hizmet ömrü de kapsayan ve, farklı yakıtlar, düşük gürültü ve düşük toksisite kullanımı, bu arka plan için çok umut verici içten yanmalı motor yapar. Ancak, her zaman içten yanmalı motor geliştirmek için gerçeği göz önüne alındığında, kolayca göz ardı edilemez. Neyse, bu bugün lider bir konuma sahiptir motorudur ve niyetinde değildir yakın gelecekte götürün.