Stirling motora - princip rada. Niske temperature Stirling motorom (foto)

Stirling motora, princip koji je kvalitativno razlikuje od uobičajenih za sve motora sa unutrašnjim sagorijevanjem, kada je bio poslednji da se takmiči. Međutim, u jednom trenutku zaboravio na to. Kao što se danas koristi ovaj motor, koji je princip njegovog rada (u članku se mogu naći motor Stirling crteže koji pokazuju njegov rad), i koji su izgledi za buduću upotrebu, pogledajte u nastavku.

priča

1816., Robert Stirling u Škotskoj je patentiran toplote motora, danas nazvan u čast svom izumitelju. Prvi vrući zrak motori su izmislili pred njim. Ali Stirling je dodao da sredstvo za čišćenje uređaj koji u stručnoj literaturi se naziva regeneratora ili izmjenjivač topline. Zahvaljujući njemu, bolje performanse motora držeći jedinicu u vrućini.

Motor je priznao najizdržljivije lokomotivu na raspolaganju u to vrijeme, jer on nikada nije eksplodirala. Pre njega, ostali motori takav problem se javlja često. Unatoč ranom uspjeh, početkom dvadesetog stoljeća, od njegovog razvoja opao, jer je sve manje isplativ u odnosu na tada drugi u nastajanju motorima s unutarnjim izgaranjem i elektromotora. Međutim, Stirling je još koristi u nekim industrijama.

motor vanjski sagorijevanje

Princip rada svih topline motora je da su veliki mehaničke sile nego s hladnim kompresije u proširenom stanju za gas potrebno. Da se pokaže ovo iskustvo može izvesti sa dva lonci ispunjen sa hladnom i toplom vodom, kao i boce. Potonji je umočen u hladnu vodu, priključak cijevi, a zatim prebačen u vruće. Kada se plin u boci počinje da vrši mehanički rad i izbacuje utikač. Prvi motor vanjski sagorijevanje na osnovu procesa u potpunosti. Međutim, kasnije je izumitelj shvatili da toplota se može koristiti za grijanje. Dakle, učinak je znatno povećan. Ali čak ni to nije pomoglo da se motor postala rasprostranjena.

Kasnije Erickson, inženjer iz Švedske, poboljšani dizajn nudi hlađeni i grijani plina pri konstantnom pritisku umjesto volumena. Kao rezultat toga, puno kopija počeli da se koriste za rad u rudnicima, na brodovima i na štampanje. Ali za posade, bili preteški.

Vanjski Motori SUI Philips

Ovi motori su sljedeće vrste:

• pare;
• parne turbine;
• Stirling.

Potonji tip nije razvila zbog niske pouzdanosti i drugi nisu najviših stopa u odnosu na druge vrste jedinica pojavio. Međutim, 1938. godine, Philips je nastavio rad. Motori su postali koristi za pogon generatora u neelektrofitsirovannyh područjima. Godine 1945., inženjeri kompanije su misli da je na drugi način koristiti: ako se vratilo da se okreće elektromotor, hlađenje glave motora dolazi do minus 190 stepeni Celzijusa. Tada je odlučeno da se koristi u rashladnim sistemima poboljšana Stirling motora.

princip rada

Akciju motora je da radi na termodinamičkih ciklusa, u kojem se javlja na različitim temperaturama kompresije i ekspanzije. Tako je radni fluid regulacije protoka ostvaruje različite jačine (ili pritisak - ovisno o modelu). To je princip većine ovih mašina, koja može imati različite funkcije i sheme dizajna. Motori se mogu klipnim ili rotacijski. Mašine sa svojim jedinicama rade kao toplinske pumpe, hladnjaci, generatora pritisak i tako dalje.

Osim toga, tu su otvoreni ciklusa motora, gdje se regulacija protoka ostvaruje kroz ventile. Da se zovu motori Erickson, osim zajedničko ime ime Stirling. Je koristan rad ICE se odvija nakon prethodno kompresijom zraka i gorivo, grijanje je rezultiralo smeša je pomiješana sa sagorijevanjem i proširenje.

motor princip rada Stirling je isti: na niskoj temperaturi je komprimirani, i na visokim - proširenje. Međutim, različiti grijanje se vrši: toplota se napaja iz van kroz cilindar zid. Dakle, on se zove motor vanjski sagorijevanjem. Stirling koriste periodične promjene temperature s klipnom. Zadnje gas kreće iz jednog cilindra komore u drugu. S jedne strane, stalno niske temperature, a na drugoj - visoka. Kada kreće klip gore plina kreće od tople na hladnu šupljine i dolje - natrag u vruće. Prva gas daje mnogo toplote frižidera, a zatim i iz grijača dobija onoliko koliko je on dao. Između grijača i frižider nalazi regenerator - šupljini ispunjen materijal koji gas odaje toplotu. U obrnutom regeneratora tok vraća.

pogonsko gorivo sistem je povezan sa klipom kompresijom plina u hladnom i omogućava da se proširi na vrućinu. Kompresijom na nižoj temperaturi koristan rad. Ceo sistem radi četiri ciklusa sa povremenom pokreta. mehanizam Crank tako osigurava kontinuitet. Stoga, oštre granice između fazama ciklusa se ne poštuje, a Stirling efikasnost motora se ne smanjuje.

S obzirom na navedeno, zaključak je da je motor je klipni motor sa vanjsko napajanje topline, pri čemu je radni fluid ne ostavlja zatvorenog prostora i nije zamijenjen. Stirling crteža motor ilustriraju dobro uređaja i njene operativne princip.

detalji o radu

Sun, električna energija, nuklearna energija ili bilo koji drugi izvor topline može isporučiti energiju u motor Stirling. Princip rada njegovo tijelo je u upotrebi helij, vodik, ili zraka. Savršeno termalni ciklus ima maksimalnu moguću efikasnost od trideset do četrdeset posto. Ali uz efektivnu regeneratora može raditi i sa većom efikasnošću. Regeneracije, grijanje i topline hlađenje izmjenjivači pružaju ugrađene, bez radnog ulja. Treba napomenuti da je potrebno vrlo malo podmazivanje motora. Prosječna pritisak u cilindru je obično od 10 do 20 MPa. Zbog toga zahtijeva odlično brtvljenje sistema i mogućnost nafte ulaska u radne komore.

komparativne karakteristike

Većina radnika danas motori ovog tipa koristi tečno gorivo. Tako kontinuirani pritisak lako kontrolisati, čime se smanjuje emisija. Odsustvo ventila omogućuje tihi rad. Moć mase porediti motor sa turbo punjačem, specifične snage dobiti na izlazu jednaka je indeks dizel motor. Brzina i okretni moment su nezavisne jedna od druge.

Troškova proizvodnje motora je mnogo veći nego motor s unutrašnjim sagorijevanjem. Ali ispostavilo se da je obrnuto stopa u operaciji.

prednosti

Bilo koji model motora Stirling ima mnoge prednosti:

• Efikasnost na moderan dizajn može biti i do sedamdeset posto.
• U motoru imaju visok sistema za paljenje, a bregaste osovine i ventila. To ne treba prilagođavati tokom cijelog perioda rada.
• Stirling nema eksplozije u motor s unutrašnjim sagorijevanjem, koja je teška opterećenja na radilice, ležajeva i klipnjače.
• Jer oni nemaju taj efekt, rekavši da je "motor zaustavljen."
• Zahvaljujući svojoj jednostavnosti uređaj može raditi za dugo vremena.
• Može raditi na drvetu, i nuklearnih i bilo koje druge vrste goriva.
• Sagorijevanje odvija izvan motora.

mane

• Glavni nedostatak dizajna je njegova potrošnja materijala.
• Radnog fluida da se ohladi, zbog onoga što su dimenzije se značajno povećao.
• Za ICE sa jednakim karakteristikama potrebno koristiti pod visokim pritiskom.
• Radeći vrućina tijelo se napaja preko zida izmjenjivača topline, u kojoj je ograničena toplotne provodljivosti.
• Za promjenu snage motora, promijeniti volumen rezervoara tampon, prosječna pritisak radnog fluida, fazni ugao između displacer i klipa.

aplikacija

Trenutno, generator motor Stirling koristi u mnogim oblastima. To je svestran izvor električne energije u frižiderima, pumpe, podmornice i solarne elektrane. To je kroz korištenje raznih vrsta goriva postoji mogućnost njene široke upotrebe.

preporod

Ovi motori ponovo počela rasti zahvaljujući Philips. Sredinom dvadesetog stoljeća da je potpisala sporazum General Motors. Ona je vodio razvoj Stirling za korištenje u svemiru i pod vodom uređaja, brodova i automobila. Nakon što ih je druga kompanija iz Švedske, Sjedinjene Stirling, se uključila u njihovom razvoju, uključujući i moguću upotrebu putničkih automobila.

Danas linearna Stirling motor se koristi na podmorskih instalacija, kosmičkih i solarnih uređaja. Od velikog interesa za to je izazvalo zbog relevantnost pitanja degradacije životne sredine, kao i kontrolu buke. U Kanadi i SAD-u, Njemačkoj i Francuskoj, a Japan se aktivno traže da se razvije i poboljša njegovu upotrebu.

budućnost

Očiglednih prednosti koje ima klip i rotacioni motor u Stirling koja se sastoji u dugi vijek trajanja, korištenje različitih goriva, niska razina buke i niska toksičnost, čini motor vrlo obećavajući s unutarnjim izgaranjem za pozadinu. Međutim, s obzirom na činjenicu da je motor s unutrašnjim sagorijevanjem u svakom trenutku da se poboljša, ne može se lako odbaciti. U svakom slučaju, ovo je motor danas zauzima vodeću poziciju, i da ih u bliskoj budućnosti ne namjerava.