Жұмыс принципі - қозғалтқыш Стирлинг. төмен температуралық Стирлинг қозғалтқышы (фото)

Stirling қозғалтқыш, ішкі жану қозғалтқыш барлық әдеттегі сапалы ерекшеленеді болып табылатын принципі, бір рет бәсекеге соңғы болды. Алайда, кейбір уақытта бұл туралы ұмытып. Бұл автокөлік бүгін пайдаланылады ретінде, (бапта, сондай-ақ өз жұмысын көрсетуге сызбалар Стирлинг қозғалтқышын табуға болады), оның жұмыс принципі болып табылады, және болашақта пайдалану үшін болашағы қандай, қандай төменде қараңыз.

әңгіме

1816 жылы, Шотландияда Роберт Стирлинг патенттелген болатын жылу қозғалтқышы, оның өнертапқыш құрметіне бүгін атындағы. Бірінші ыстық ауа қозғалтқыштар Оның алдында ойлап шығарылды. Бірақ Stirling техникалық әдебиетінің регенератора немесе жылу деп аталады құрылғы сорғышқа қосылады. жылу Құрылғыны өткізу кезінде оған арқасында, қозғалтқыш жұмысына өсті.

ол жарылды ешқашан бері Қозғалтқыш, уақытта қол жетімді ең берік бу қозғалтқышты мойындады. Оның алдында, басқа электр қозғалтқыштары мұндай проблема жиі туындайды. ерте табысқа қарамастан, ХХ ғасырдың басында, оның дамуына бастап ол туындайтын, содан кейін басқа салыстырғанда аз рентабельді айналды ретінде, бас тартты іштен жанатын қозғалтқыштар мен электр қозғалтқыштарының. Алайда, Стирлинг әлі кейбір салаларда қолданылады болды.

Сыртқы жану қозғалтқыш

барлық жылу қозғалтқыштардың жұмыс істеу принципі қажет газға кеңейтілген күйінде суық қысу қарағанда үлкен механикалық күштер болып табылады. көрсету үшін бұл тәжірибе суық және ыстық сумен, сондай-ақ бар бөтелкелер толтырылған екі ыдыс-аяқ, жүзеге асырылуы мүмкін. Соңғы ашасы түтік, содан кейін ыстық ауыстырылды, суық суға батырады. Кезде бөтелкеде газ механикалық жұмыстарды орындауға бастайды және ашасын шығарады. толық процесіне негізделген Бірінші сыртқы жану қозғалтқыш. Алайда, кейінірек өнертапқыш жылу жылыту үшін пайдалануға болады деп түсінді. Осылайша, өнімділігі айтарлықтай өсті. Бірақ тіпті осы қозғалтқыш таралған болуға көмектеседі жоқ.

Кейінірек Erickson, Швеции в инженер, жақсартылған дизайн тартулары орнына көлемі тұрақты қысым кезінде салқындатқыш және жылытылатын газ. Нәтижесінде, көшірмелерін көп кемелер және басып шығару, шахталарда жұмыс істеу үшін қолданыла бастады. Бірақ экипаж үшін, олар тым ауыр болды.

Philips сыртқы жану қозғалтқыштар

Бұл Motors мынадай түрлері бар:

• бу;
• бу турбина;
• Stirling.

Соңғы түрі салдарынан төмен сенімділік деңгейде дамымаған және т.б. пайда бірлік басқа түрлері салыстырғанда ең жоғары қарқыны емес. Алайда, 1938 жылы, Philips жұмысын қайта жанданды. Қозғалтқыштар neelektrofitsirovannyh аудандарда жетегінің генераторлар үшін пайдаланылатын болды. 1945 жылы, компания инженерлері оларды пайдалануға басқаша тапты: білік электр қозғалтқыш айналдыруға болса, цилиндр басының салқындату минус бір жүз тоқсан градусқа дейін келеді. Содан кейін ол тоңазытқыш жүйелерінде пайдаланылады шешім қабылданды Стирлинг қозғалтқышын жақсарды.

Жұмыс принципі

мотор іс-шаралар түрлі температура қысу және кеңейту орын алған термодинамикалық цикл, жұмыс істеуге болады. Осылайша жұмыс сұйықтық ағынының реттеу көлемін (- үлгіге байланысты немесе қысым) өзгерту арқылы жүзеге асырылады. Бұл әр түрлі функцияларын және дизайн схемаларын болуы мүмкін, осы машиналардың көпшілігі принципі болып табылады. Қозғалтқыштар карбюраторлық немесе айналмалы мүмкін. олардың бөлімшелерімен машиналар т.б. жылу сорғылары, тоңазытқыштар, қысым генераторлар және жұмыс істейді.

Сонымен қатар, ағыны реттеу клапандары арқылы жүзеге асырылады ашық цикл қозғағыштары бар. олар қозғалтқыштар Erickson, Stirling жалпы атына, сонымен қатар атауы деп аталады. ICE пайдалы жұмыс нәтижесінде қоспасы жану және кеңейту араласқан болатын жылыту, ауаны және отын айдауды алдын-ала қысу кейін жүзеге асырылады.

принципі жұмыс Stirling қозғалтқыш бірдей: төмен температурада сығылған, және жоғары орналасқан - кеңейту. Алайда, түрлі жылыту жүзеге асырылады: жылу цилиндр қабырғаға арқылы сырттан жеткізіледі. Сондықтан, ол сыртқы жану қозғалтқыш деп аталады. Stirling поршенді мерзімді температура өзгеруін пайдаланылады. Өткен газ бір цилиндр камерасынан жылжытады. жоғары - бір жағынан, үнемі төмен температурасына, және екінші жағынан. ыстық қайта - ыстық суық қуысы және төмен поршеньді жоғары қарай жүріп газ жылжытқан кезде. Бірінші газ жылу көп тоңазытқыш береді, содан кейін қыздырғыштан ол берді, сондай-ақ көп алады. газ жылу береді материалмен толтырылған қуысына - жылытқыштар және тоңазытқыш орналасқан регенератордан арасындағы. кері ағыны регенератордан оны қайтарады.

отын жүйесі поршенді суық газ компрессорлық және жылу кеңейтуге мүмкіндік береді байланысты. төменгі температурада пайдалы жұмыс кезінде қысу арқылы. Бүкіл жүйелік үзік қозғалыс төрт циклдары жұмыс істейді. Иінді тетігі осылайша сабақтастықты қамтамасыз етеді. Сондықтан, циклінің кезеңдеріне арасындағы күрт шекаралары байқалған жоқ, ал Стирлинг қозғалтқыш тиімділігі төмендейді емес.

Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, қорытынды қозғалтқыш жұмыс сұйықтық Қоса беріліп отырған орын қалдырыңыз емес және ауыстырылады емес, онда сыртқы жылумен қамту, бар поршеньді қозғалтқыш болып табылады. Stirling қозғалтқыш сызбалар ақ құрылғыны және оның жұмыс принципі суреттейді.

Жұмыстың толығырақ

Sun, электр, атом энергиясын немесе кез келген басқа да жылу көзі Стирлинг қозғалтқышының энергияны болады. оның денесінің жұмыс істеу принципі гелий, сутегі, немесе ауаның пайдалану болып табылады. Perfect жылу цикл отыз қырық пайызға дейін максималды мүмкін тиімділігін бар. Бірақ тиімді регенератордан бар ол жұмыс және жоғары тиімділігі бар болады. Регенерация, жылыту және жылу салқындату жұмыс майлар жоқ, салынған қамтамасыз етеді. Бұл қозғалтқыш майлау өте аз қажет екенін атап өткен жөн. цилиндрде орташа қысым 10 МПа дейін 20-ден әдетте. Сондықтан, бұл тамаша жапсырма жүйесін және мұнай жұмыс камерасына түсетін мүмкіндігін талап етеді.

салыстырмалы сипаттамасы

сұйық отын пайдаланып осы түріне ең қызметкерлері бүгін қозғалтқыштар. осылайша шығарындыларын қысқарту оңай басқаруға Осылайша үздіксіз қысым. клапандар болмауы тыныш жұмысын қамтамасыз етеді. турбонаддувом жаппай салыстырмалы қозғалтқыштың қуаты, шығуда алынған нақты электр дизель бірліктің индексі тең. жылдамдығы мен бұрау моменті бір-біріне тәуелсіз болып табылады.

қозғалтқыш өндіру құны іштен жану қозғалтқышы қарағанда әлдеқайда жоғары. Бірақ ол пайдалануға кері мөлшерлемесін шықты.

артықшылықтары

Stirling қозғалтқыштың кез келген моделі көптеген артықшылықтары бар:

• қазіргі заманғы дизайн тиімділігін жетпіс пайызға дейін болуы мүмкін.
• қозғалтқыш жоғары жүйесін от, распредвал және клапандар бар. Ол жұмыс бүкіл кезең ішінде түзетілген қажет емес.
• Stirling иінді, тіректері мен шатунами ауыр жүктеме болып табылады ішкі жану қозғалтқыш, жарылысты жоқ.
• олар сол әсер жоқ, сондай-ақ, «қозғалтқыштың аялдамасы.» деп айтқан
• оның қарапайымдылығы арқасында құрылғы ұзақ уақыт бойы пайдалануға болады.
• Ол ағаш іске, ядролық және отын кез келген басқа түрі болады.
• Жану қозғалтқышы тыс орын алады.

кемшіліктер

• дизайн негізгі кемшілігі материалдарды оның тұтыну болып табылады.
• өйткені өлшемдері айтарлықтай артты қандай, салқындату сұйықтық жұмыс.
• жоғары қысымды пайдалану қажет тең сипаттамалары бар мұз.
• дене жылу жұмыс бойынша шектеулі жылу өткізгіштік жылу алмастырғыш, қабырғаға арқылы беріледі.
• өзгерту үшін қозғалтқыш қуаты, дыбыс деңгейін өзгерту буферлік сыйымдылық, жұмыс сұйықтықтың орташа қысым, поплавковую және поршень арасындағы фаза.

қолдану

Қазіргі уақытта, көптеген салаларда қолданылады Стирлинг қозғалтқышы генераторы. Бұл тоңазытқыштар, сорғылар, суасты қайықтарына және күн электр станцияларында электр энергиясын әмбебап көзі болып табылады. Ол оны кеңінен пайдалану мүмкіндігі бар отын түрлі түрлерін пайдалану арқылы болып табылады.

жандануы

Бұл қозғалтқыштар қайтадан Philips арқасында өсе бастады. ХХ ғасырдың ортасында ол келісімге General Motors қол қойды. Ол кеңістік және су асты құрылғылар, кемелер мен автомобильдер пайдалану үшін Стирлинг дамыту әкелді. Олардан кейін Швеция беттен басқа компания, Біріккен Стирлинг, жолаушылар вагондарын пайдалану мүмкіндігі, оның ішінде олардың даму тартылған болды.

Бүгін сызықтық Stirling қозғалтқыш суасты қондырғыларды, ғарыштық және күн құрылғыларда қолданылады. оған үлкен қызығушылық салдарынан қоршаған ортаның тозуына мәселелері өзектілігі, сондай-ақ шу бақылауға байланысты. Канада мен Америка Құрама Штаттары, Германия және Франция, және Жапония белсенді пайдалануды дамыту және жетілдіру ұмтылады.

келешек

поршень және бар айқын артықшылықтары бар бұрылыс қозғалтқышты ұзақ қызмет өміріне тұратын Стирлинг туралы, әр түрлі отынды төмен шу уыттылығы төмен пайдалану, ол фондық үшін өте перспективалы ішкі жану қозғалтқыш құрайды. Алайда, барлық уақытта ішкі жану қозғалтқыш жақсарту ескерсек, ол оңай болуы мүмкін босатылды. Қалай болғанда да, бұл бүгін жетекші орынға ие, және жақын арада оларды қабылдауға ниетті емес, қозғалтқыш болып табылады.