Stirling engine - asas apa. The-suhu kurang engine Stirling (foto)

Stirling engine, prinsip kang qualitatively beda saka biasanipun kanggo kabeh mesin pembakaran, sapisan ana ing pungkasan saingan. Nanging, ing sawetara wektu kelalen babagan. Minangka motor iki digunakake dina iki, apa asas saka sawijining operasi (ing artikel uga bisa ditemokaké ing motor Stirling gambar sing nduduhake kang karya), lan apa sing prospek mbokmenawa nggunakake, ndeleng ngisor iki.

crita

Ing 1816, Robert Stirling ing Skotlandia iki paten engine panas, jenenge dina ing pakurmatan saka panemu. Mesin air panas pisanan padha nemokke ing ngarsane. Nanging Stirling ditambahake menyang piranti resik ing sastra technical diarani regenerator utawa exchanger panas. Thanks kanggo wong, tambah kinerja engine nalika nyekeli unit ing panas.

Engine ngakeni mesin uap sing paling awet kasedhiya ing wektu, awit tau mbledhos. Sadurunge wong, motor liyane kuwi masalah ana asring. Éwadéné suksès awal, ing awal abad rong puloh, saka sawijining pembangunan nolak, minangka wis dadi kurang biaya-efektif ing comparison karo banjur berkembang mesin pembakaran lan motor listrik. Nanging, Stirling iki isih digunakake ing sawetara industri.

Mesin pembakaran njaba

Ing asas saka operasi kabeh mesin panas iku pasukan mechanical gedhe tinimbang karo komprèsi kadhemen ing negara ditambahi kanggo gas perlu. Kanggo nduduhake pengalaman iki bisa digawa metu karo loro panci kapenuhan banyu kadhemen lan panas uga botol. Sing terakhir wis dipped kadhemen ing banyu, tabung plug, banjur ditransfer menyang panas. Nalika gas ing botol wiwit nindakake karya mechanical lan Ejects plug ing. mesin pembakaran njaba First adhedhasar proses rampung. Nanging, mengko panemu ing temen maujud sing panas bisa digunakake kanggo dadi panas. Mangkono, kinerja wis tambah banget. Nanging malah durung bantuan engine kanggo dadi nyebar.

Mengko Erickson, insinyur saka Swedia, apik kurban desain digawe adhem lan gas digawe panas ing tekanan pancet tinimbang volume. Akibaté, akèh salinan wiwit digunakake kanggo karya ing tambang, ing kapal lan ing printing. Nanging kanggo kru, padha banget abot.

Mesin pangobongan njaba saka Philips

Motors Iki jinis ing ngisor iki:

• uap;
• turbin uap;
• Stirling.

Jinis terakhir durung berkembang amargi linuwih kurang lan wong sing ora tarif paling kathah tinimbang jinis liyane Unit muncul. Nanging, ing taun 1938, Philips wis maneh karya. Mesin wis dadi digunakake kanggo drive generator ing wilayah neelektrofitsirovannyh. Ing taun 1945, insinyur perusahaan nemu wong digunakake nggunakake: yen batang kanggo muter motor elektrik, cooling saka sirah silinder nerangake minus one atus sangang puluh derajat Celsius. Banjur iki mutusaké kanggo digunakake ing sistem kulkasan apik Stirling engine.

asas saka operasi

Padamelan motor punika operate ing siklus termodinamika, kang ana ing werna-werna komprèsi suhu lan expansion. Mangkono angger aliran adi temen maujud dening werna-werna volume (utawa meksa - gumantung model). Iki asas saka mayoritas iki mesin, kang bisa duwe fungsi beda lan rencana desain. Mesin bisa reciprocating utawa Rotary. Mesin satuan sing beroperasi Pumps panas, coolers, generator meksa lan ing.

Kajaba iku, ana mesin mbukak-siklus, ngendi angger aliran wis malantaran klep. Sing lagi disebut mesin Erickson, kejawi jeneng umum jeneng Stirling. ICE karya migunani digawa metu sawise wis compressing ing angin lan bahan injeksi, panas asil dicampur iki pipis pembakaran lan expansion.

The Stirling asas engine apa padha: ing suhu kurang teken, lan ing dhuwur - expansion. Nanging, panas beda wis digawa metu: panas wis diwenehake saka njaba liwat tembok silinder. Mulane, kang diarani salah sijiné mesin pembakaran njaba. Stirling digunakake ing owah-owahan suhu mesti karo piston pamindahan. gas pungkasan gerakane saka siji kamar silinder kanggo liyane. Ing tangan siji, saya kurang suhu, lan ing liyane - dhuwur. Nalika obah piston munggah gerakane gas saka panas kanggo growong kadhemen lan mudhun - bali menyang panas. gas First menehi akèh panas kulkas, lan banjur saka mesin ingkang ndamel benter ditampa minangka akeh minangka diparingi. Antarane mesin ingkang ndamel benter lan regenerator kulkas dumunung - growong kapenuhan karo materi kang gas menehi mati panas. Ing regenerator aliran mbalikke ngasilake.

sistem propellant disambungake karo piston sing compressing gas ing kadhemen lan saéngga kanggo nggedhekake ing panas. Miturut komprèsi ing suhu ngisor karya migunani. Kabèh sistem nganggo papat siklus karo gerakan-pedhot. mekanisme nglakokake mangkono njamin lampahing. Mulane, wates cetha antarane orane tumrap sekolah ing siklus ora diamati, lan efficiency engine Stirling ora ngurangi.

Ngelingi ndhuwur, kesimpulan iku engine iku engine piston karo sumber panas njaba, ing endi adi ora ninggalake papan terlampir lan ora diganti. gambar mesin Stirling ilustrasi uga piranti lan asas operasi.

rincian karya

Sun, listrik, energi nuklir utawa sumber panas liyane bisa nyalurake energi menyang engine Stirling. Ing asas saka operasi saka daging iku ing nggunakake helium, hidrogen, utawa udhara. siklus termal sampurna wis efficiency maksimum bisa saka telung puluh kanggo patang puluh persen. Nanging karo regenerator efektif bisa lan karo efficiency luwih. Regeneration, panas lan panas cooling exchangers nyedhiyani dibangun, tanpa lengo apa. Sampeyan kudu nyatet yen lubrication engine kudu banget sethitik. Meksa rata-rata ing silinder biasane saka 10 kanggo 20 MPa. Mulane, iku mbutuhake sistem sealing banget lan kamungkinan saka lenga ngetik kamar apa.

ciri Comparative

Paling buruh mesin dina saka jinis iki nggunakake bahan bakar cair. Mangkono meksa dadi gampang kontrol, mangkono ngurangi emisi. Anané katup menehi operasi sepi. Kuwasane engine massa iso dibandhingke karo turbocharging, daya tartamtu dijupuk ing output punika witjaksono menyang indeks saka unit diesel. Kacepetan lan torsi iku sawijining saka saben liyane.

Biaya produksi engine akeh luwih saka mesin pembakaran. Nanging dadi metu tingkat mbalikke ing operasi.

kaluwihan

Sembarang model saka engine Stirling wis akeh kaluwihan:

• Efficiency ing desain modern bisa nganti pitung puluh persen.
• Ing engine duwe sistem kontak dhuwur, Camshaft lan klep. Ora perlu diatur sak kabeh periode operasi.
• Stirling ora duwe jeblugan ing mesin pembakaran, kang tetegenan ing crankshaft, arah lan nyambungake kesatuan.
• Lagi ora duwe efek, matur sing "engine kandheg."
• Thanks kanggo sawijining gamblang piranti bisa dilakokno kanggo dangu.
• Sampeyan bisa mbukak ing kayu, lan nuklir lan sembarang tipe liyane bahan bakar.
• Combustion njupuk Panggonan sanjabane motor.

shortcomings

• Kerugian utama desain punika konsumsi bahan.
• Ing adi kanggo bakal digawe adhem, amarga saka apa dimensi sing mesti tambah.
• Kanggo ICE karo ciri witjaksono perlu nggunakake dhuwur meksa.
• Dening apa panas awak wis diwenehake liwat tembok saka panas exchanger, kang termal doyo winates.
• Kanggo ngganti tenaga mesin, ngowahi volume saka tank buffer, meksa rata-rata saka adi, phase amba antarane displacer lan piston.

aplikasi

Saiki, penggerak engine Stirling digunakake ing akeh kothak. Iku sumber Versatile energi listrik ing kulkas, pompa, segara lan tetanduran daya solar. Iku liwat nggunakake macem-macem jinis bahan bakar ana kamungkinan saka nggunakake nyebar.

rebirth

mesin iki maneh wiwit tuwuh thanks kanggo Philips. Ing tengah abad rong puloh iku wis napak asmani persetujuan General Motors. Dheweke mimpin pengembangan Stirling dienggo ing papan lan piranti ing jero banyu, kapal lan mobil. Sawise wong perusahaan saka Swedia, Amerika Stirling, banjur melu ing pembangunan, klebu kagunan bisa ing penumpang montor.

Dina iki engine linear Stirling digunakake ing panginstalan subsea, kosmik lan piranti solar. Minat ageng iku disebabake amarga relevansi masalah lingkungan degradasi, uga kontrol swara. Ing Kanada lan ing Amerika Serikat, Jerman lan Prancis, lan Jepang sing aktif seeking kanggo berkembang lan nambah sawijining nggunakake.

mangsa

Ketok kaluwihan kang wis piston lan engine Rotary saka Stirling dumadi ing urip dawa layanan, nggunakake bahan bakar beda, kurang gangguan lan keracunan kurang, ndadekake mesin pembakaran banget janjeni kanggo latar mburi. Nanging, diwenehi Kasunyatan bilih mesin pembakaran ing kabeh kaping kanggo nambah, iku ora bisa gampang mecat. Oalah, iki engine dina occupies posisi anjog, lan njupuk wong-wong mau ing mangsa cedhak ora dienggo.