Stirling injini - kazi kanuni. chini-joto Stirling injini (picha)

Stirling injini, kanuni ambayo ni ya kimaelezo tofauti na kawaida kwa ajili ya wote ya injini mwako ndani, mara moja mara ya mwisho kwa kushindana. Hata hivyo, katika muda Nimesahau. Kama motor hili linatumika leo, ni nini kanuni ya uendeshaji wake (katika makala pia inaweza kupatikana motor Stirling michoro wanaoonyesha kazi yake), na ni matarajio kwa ajili ya matumizi ya baadaye, angalia hapa chini.

hadithi

Katika 1816, Robert Stirling katika Scotland ilikuwa hati miliki injini joto, jina lake leo kwa heshima ya mvumbuzi wake. kwanza injini ya moto hewa walikuwa zuliwa mbele yake. Lakini Stirling aliongeza kwa kifaa safi kwamba katika maandiko ya kiufundi inaitwa regenerator au joto exchanger. Shukrani kwake, kuongezeka injini ya utendaji wakati ameshika kitengo katika joto.

Engine alikubali muda mrefu zaidi mvuke injini inapatikana kwa wakati, kwa kuwa kamwe ililipuka. Kabla yake, motors nyingine kama tatizo hutokea mara kwa mara. Pamoja na mafanikio ya mapema, mapema katika karne ya ishirini, kutokana na maendeleo yake ulipungua, kama imekuwa chini gharama nafuu kwa kulinganisha na kisha kujitokeza nyingine injini mwako ndani na motors umeme. Hata hivyo, Stirling bado kutumika katika baadhi ya viwanda.

injini mwako vya nje

kanuni ya uendeshaji wa mitambo yote joto ni kwamba kubwa mitambo vikosi kuliko kwa compression baridi katika hali ya kupanua kwa gesi inahitajika. Kuonyesha uzoefu huu unaweza kutekelezwa kwa sufuria mbili kujazwa na maji baridi na joto pamoja na chupa. mwisho ni limelowekwa katika maji baridi, kuziba tube, kisha kuhamishiwa moto. Wakati gesi katika chupa kuanza kufanya kazi ya mitambo na ejects kuziba. Kwanza ya nje injini mwako kulingana na mchakato kabisa. Hata hivyo, baadaye mvumbuzi waligundua kwamba joto inaweza kutumika kwa joto. Hivyo, utendaji imeongezeka mno. Lakini hata hii si msaada injini kuwa mkubwa.

Baadaye Erickson, mhandisi kutoka Sweden, kuboresha kubuni sadaka kupozwa na gesi joto katika shinikizo mara kwa mara badala ya kiasi. Matokeo yake, mengi ya nakala alianza kutumika kwa ajili ya kazi katika migodi, kwenye meli na katika uchapishaji. Lakini kwa crews, walikuwa nzito sana.

External Injini Mwako kutoka Philips

motors Hizi ni wa aina zifuatazo:

• mvuke,
• mvuke turbine,
• Stirling.

aina ya pili hakuwa na kuendeleza kutokana na kuegemea chini na wengine si viwango vya juu zaidi ikilinganishwa na aina nyingine ya vipande alionekana. Hata hivyo, katika mwaka wa 1938, Philips ina tena kazi. Injini kuwa kutumika kuendeshea jenereta katika maeneo neelektrofitsirovannyh. Mnamo mwaka wa 1945, wahandisi wa kampuni hiyo wamegundua yao vinginevyo kutumia: kama shimo spin motor umeme, baridi ya kichwa silinda suala la bala mia moja tisini nyuzi. Kisha iliamuliwa ya kutumika katika mifumo ya majokofu kuboresha Stirling injini.

kanuni ya kazi

hatua ya motor ni kufanya kazi kwa mzunguko thermodynamic, ambapo hutokea katika viwango tofauti joto compression na upanuzi. Hivyo kazi maji kati yake kanuni ni barabara na tofauti kiasi cha damu (au shinikizo - kulingana na mfano). Hii ni kanuni ya idadi kubwa ya mashine hizo, ambayo unaweza kuwa na kazi tofauti na mipango ya design. Injini inaweza kukubaliana au Rotary. Mashine na vitengo vyao kazi kama pampu joto, coolers, jenereta shinikizo na kadhalika.

Aidha, kuna injini wazi mzunguko, ambapo kati yake kanuni ni barabara kwa njia ya valves. Ambayo walichukuliwa injini Erickson, badala jina la kawaida kwa jina la Stirling. ICE kazi muhimu unafanywa baada ya kabla ya compressing hewa na mafuta sindano, joto mchanganyiko kusababisha ilikuwa mchanganyiko na mwako na upanuzi.

Stirling injini kanuni ya kazi ni sawa: kwenye joto la chini ni USITUMIE, na katika high - upanuzi. Hata hivyo, joto tofauti unafanywa: joto hutolewa kutoka nje kupitia ukuta silinda. Kwa hiyo, yeye anaitwa injini mwako wa nje. Stirling kutumika mara kwa mara joto mabadiliko kwa makazi yao piston. gesi Mwisho hatua kutoka chumba kimoja silinda hadi nyingine. Kwa upande mmoja, mara kwa mara chini ya joto, na kwa upande mwingine - ya juu. Wakati kusonga piston zaidi hatua gesi kutoka moto cavity baridi na chini - nyuma ndani ya moto. gesi ya Kwanza inatoa mengi ya joto jokofu, na kisha kutoka heater anapata nyingi kama yeye alitoa. Kati ya heater na regenerator jokofu iko - cavity kujazwa na vifaa ambayo gesi inatoa joto. Katika mtiririko regenerator reverse anarudi yake.

mfumo propellant ni kushikamana na piston compressing gesi katika baridi na kuruhusu kupanua katika joto. By compression katika joto chini kazi muhimu. mfumo mzima anaendesha mzunguko wanne na mwendo vipindi. Crank utaratibu hivyo kuhakikisha mwendelezo. Kwa hiyo, mipaka mkali kati ya hatua ya mzunguko wa ni hawaoni, na Stirling injini ufanisi haina kupungua.

Kuzingatia hapo juu, hitimisho ni kwamba injini ni piston injini na usambazaji wa nje joto, ambapo maji ya kazi haina kuacha nafasi iliyoambatanishwa na si kubadilishwa. Stirling injini michoro kuonyesha vizuri kifaa na kanuni zake za uendeshaji.

maelezo ya kazi

Sun, umeme, nishati ya nyuklia au nyingine joto chanzo wanaweza kusambaza nishati katika injini Stirling. kanuni ya uendeshaji wa mwili wake ni katika matumizi ya helium, hidrojeni, au hewa. Perfect mzunguko mafuta ina kiwango cha juu ya uwezekano ufanisi wa asilimia 30-40. Lakini kutokana na regenerator ufanisi ni kufanya kazi na na ufanisi zaidi. Kuzaliwa upya, joto na baridi joto exchangers kutoa kujengwa, bila mafuta kazi. Ikumbukwe kwamba injini kulainisha haja kidogo sana. shinikizo wastani katika silinda ni kawaida kutoka 10 hadi 20 MPA. Kwa hiyo, inahitaji bora mfumo kuziba na uwezekano wa mafuta ya kuingia chumba kazi.

tabia Linganishi

Wengi wafanyakazi leo injini ya aina hii kwa kutumia mafuta ya kioevu. Hivyo shinikizo kuendelea kwa urahisi kudhibitiwa, na hivyo kupunguza uzalishaji. Kutokana na kukosekana kwa vali hutoa operesheni utulivu. nguvu ya wingi injini kulinganishwa na turbocharging, nguvu maalum kupatikana katika pato ni sawa na index ya kitengo dizeli. kasi na moment ni huru ya kila mmoja.

gharama ya uzalishaji wa injini ni kubwa zaidi kuliko injini mwako ndani. Lakini zinageuka cha nyuma katika utendaji.

faida

mfano yoyote ya injini Stirling ina faida nyingi:

• Ufanisi katika kubuni kisasa inaweza kuwa hadi asilimia sabini.
• Katika injini na high mfumo wa moto, camshaft na valves. Haina haja ya kuwa na kubadilishwa katika kipindi chote cha utendaji.
• Stirling hana mlipuko katika injini mwako, ambayo ni mzigo mzito juu ya crankshaft, fani na kuunganisha fimbo.
• Kama hawana kuwa na athari hiyo, akisema kuwa "injini umesitishwa."
• Shukrani kwa unyenyekevu wake kifaa inaweza kuendeshwa kwa muda mrefu.
• Ni inaweza kukimbia juu ya kuni, nyuklia na aina nyingine yoyote ya mafuta.
• Mwako unafanyika nje ya motor.

mapungufu

• hasara kuu ya kubuni ni matumizi yake ya vifaa.
• maji ya kazi ya kuwa kilichopozwa, kwa sababu ya yale vipimo ni kikubwa kuongezeka.
• Kwa ICE na tabia sawa muhimu kutumia shinikizo.
• Kwa kufanya kazi joto mwili hutolewa kupitia ukuta wa exchanger joto, ambapo mdogo mafuta conductivity.
• Ili kubadilisha nguvu injini, mabadiliko kiasi cha tank buffer, shinikizo wastani wa maji ya kazi, awamu pembe kati displacer na piston.

maombi

Hivi sasa, Stirling injini jenereta kutumika katika nyanja nyingi. Ni hodari chanzo cha nishati ya umeme katika majokofu, pampu, submarines na mimea nishati ya jua. Ni kwa kutumia aina mbalimbali za mafuta kuna uwezekano wa matumizi yake mkubwa.

upya

injini hizi tena ilianza kukua kutokana na Philips. Katikati ya karne ya ishirini ina saini makubaliano General Motors. Yeye aliongoza maendeleo ya Stirling ajili ya matumizi katika nafasi na vifaa chini ya maji, meli na magari. Baada yao kampuni nyingine kutoka Sweden, United Stirling, akawa kushiriki katika maendeleo yao, ikiwa ni pamoja na matumizi iwezekanavyo katika magari ya abiria.

Leo linear Stirling injini hutumiwa kwenye mitambo subsea, cosmic na vifaa nishati ya jua. Ya riba kubwa kwa hiyo ni kutokana na umuhimu wa masuala ya uharibifu wa mazingira, pamoja na kudhibiti kelele. Nchini Canada na Marekani, Ujerumani na Ufaransa, na Japani ni juhudi za dhati kuendeleza na kuboresha matumizi yake.

baadaye

faida wazi ambayo ina piston na rotary injini ya Stirling likiwa katika maisha ya muda mrefu, matumizi ya mafuta tofauti, sauti ya chini na sumu ya chini, inafanya kuwa kuahidi sana injini mwako kwa nyuma. Hata hivyo, kutokana na ukweli kwamba injini mwako wakati wote ili kuboresha, haiwezi kwa urahisi kufukuzwa kazi. Hata hivyo, hii ni injini leo inachukuwa nafasi ya kuongoza, na kuwapeleka katika siku chache zijazo haina nia ya.