În 1843, fiul său James Stirling a aplicat motorul tatălui său într-o fabrică unde a lucrat ca inginer. Ei bine, în 1938, Stirling a fost creat cu o capacitate de până la 200 CP. și o eficiență de 30%.
Principiul acestui motor este acela de a alterna încălzirea și răcirea fluidului de lucru într-un cilindru complet închis. De obicei, mediul de lucru este aerul, dar pot fi utilizate hidrogen, heliu, freoni, dioxid de azot, propan-butan lichefiat și chiar apă. Și rămâne lichid pe tot parcursul ciclului termodinamic. Astfel, designul motorului este extrem de simplu și utilizează bine-cunoscutele pentru toate proprietățile gazelor: de la încălzirea volumului lor crește, de la răcire - scade.
Unul dintre numeroșii Stirling autori.
Motorul Stirling folosește ... "ciclul Stirling", care, în eficiența sa termodinamică, nu este doar la fel de bun ca și ciclul Carnot, dar are și unele avantaje. În orice caz, "ciclul Stirling" vă permite să obțineți un motor de lucru din cutii obișnuite, literalmente în câteva ore.
"Ciclul Stirling" include în sine patru faze principale și două faze de tranziție: încălzirea, extinderea, trecerea la o sursă rece, răcirea, compresia și trecerea la o sursă de căldură. Lucrăm util în procesul de extindere a volumului de gaz încălzit.
Ciclul de lucru al motorului Betriever Stirling este: a - piston de deplasare; b - piston de lucru; c - volant; d - incendiu (zonă de încălzire); aripioarele de răcire electronice (zona de răcire).
Funcționează astfel: există două cilindri și două pistoane. O sursă externă de căldură - și poate chiar să ardă lemnul, deși un arzător cu gaz, deși lumina soarelui - crește temperatura gazului în partea inferioară a cilindrului de schimb de căldură. Se formează presiunea și împinge pistonul de lucru în sus, iar pistonul de deplasare este slăbit de pereții cilindrului. Mai mult, volantul, derulând, îl împinge în jos.
Schema Stirling de la o cutie de tablă.
În același timp, aerul cald din partea inferioară a cilindrului intră în camera de răcire. În camera de lucru, se răcește și contractează, iar apoi pistonul de lucru se prăbușește. Pistonul de deplasare se ridică, astfel încât aerul răcit se deplasează la partea inferioară. Ciclul este astfel repetat. Stirling mișcă pistonul de lucru la 90 ° față de pistonul de deplasare.
Fotografia Stirling dintr-o cutie de tablă.
De-a lungul timpului, o mulțime de "Stirling" de diferite desene, numite prin literele alfabetului grecesc: alfa, beta, gamma, care au diferențe în ciclul de lucru. Principalele diferențe între ele nu sunt mari și se aruncă la locația cilindrilor și dimensiunile pistoanelor.
Motorul Stirling cu alternator liniar.
Alpha-Stirling are două pistoane separate de putere în cilindri diferiți: calde și reci. Un cilindru cu piston fierbinte este amplasat într-un schimbător de căldură cu o temperatură mai mare și un cilindru cu piston rece, respectiv într-unul mai rece. Regeneratorul (adică schimbătorul de căldură) este localizat între partea fierbinte și partea rece.
Cilindrul beta-direcționare este unul singur, fierbinte de la un capăt și rece de celălalt. În interiorul cilindrului se deplasează pistonul (din care se scoate energia) și displacerul, care modifică volumul zonei sale fierbinți. Gazul este pompat în partea fierbinte a cilindrului din partea rece a cilindrului prin regenerator.
Gamma Stirling are, de asemenea, un piston și un piston auxiliar și doi cilindri coldly (în cazul în care un piston se deplasează, care are loc cu eliminarea puterii) și fierbinte (unde dislocuitori se deplasează, respectiv). Regeneratorul este extern, în acest caz se conectează partea fierbinte a celui de-al doilea cilindru cu frigul și simultan cu primul cilindru rece. Regeneratorul intern este, în acest caz, o parte a dispozitivului de deplasare.
Există soiuri de motor Stirling, care nu se încadrează în aceste trei tipuri clasice: de exemplu, - motorul Stirling rotativ, care a rezolvat problema de scurgere și nici un mecanism manivelă, așa cum este rotativ.
Ce este bun despre Stirling și cum sunt rău? Mai întâi de toate, ele sunt omnivore și pot folosi orice diferență de temperatură, inclusiv între diferite straturi de apă din ocean. Combustia in ele are un caracter permanent, decat o combustie eficienta a combustibilului, ceea ce inseamna ca compatibilitatea sa ecologica este mai mare. În plus, nu are nici o evacuare. Mai puțin zgomot - fără "explozii" în cilindri. Mai puține vibrații, de exemplu în beta-Stirling. Stirling nu este cheltuit de lucru. Designul motorului este extrem de simplu, nu necesită mecanisme de distribuție a gazelor. Starterul nu este necesar și nici nu este nevoie de cutia de viteze.
Simplitatea și absența unui număr de noduri "blânde" oferă "Stirling" fără precedent pentru toate celelalte motoare, capacitatea de lucru de zeci și sute de mii de ore de muncă constantă.
Submarinul suedez "Gotland".
Dezavantajul lui Stirling, în general, unul. Poate fi supraîncălzit și apoi va eșua imediat. În plus, pentru a obține o eficiență ridicată în cilindru trebuie să fie gaz la presiune foarte mare. Hidrogen sau heliu. Și aceasta este o precizie excepțională de a monta toate unitățile sale de lucru și un lubrifiant special de înaltă temperatură. Ei bine, dimensiunile ... camera de combustie ICE nu este necesară. Fără ea, Stirling nu poate! Și acesta este un volum suplimentar și un sistem de izolare și răcire!
Soryu este un submarin japonez cu motoare Stirling.
Cu toate acestea, schimbarea priorităților ar putea deschide calea pentru motoarele Stirling. În cazul în care piatra de temelie este de a pune la îndemâna mediului, atunci cu DVS va fi posibil să se ia la revedere o dată pentru totdeauna. În plus, acestea sunt plasate speranțe mari pentru crearea unor centrale solare promițătoare. Ele sunt deja folosite ca generatoare autonome pentru turiști. Și unele întreprinderi au stabilit producția de stil, care funcționează de la cuptorul obișnuit cu gaz. De asemenea, NASA ia în considerare opțiunile pentru generatoarele de energie electrică bazate pe tehnologia "Stirling", care utilizează surse de căldură nucleare și radioizotopice. În special, este planificat să se utilizeze o astfel de ștergere împreună cu un generator electric în expediția spațială planificată a NASA către Titan.
Interesant, în cazul pornirii motorului Stirling în modul invers, adică rotiți volantul de celălalt motor, acesta va funcționa ca o mașină frigorifică (ciclu Stirling inversă), cu precizie, astfel de mașini au fost foarte eficiente pentru producerea de gaze lichefiate.
Ei bine, acum, deoarece site-ul este militar, observăm că Stirling-urile au fost testate în submarine suedeze în anii '60 ai secolului trecut. Și apoi, în 1988, Stirling a devenit motorul principal al submarinului Nakken. Cu ei, ea a fost înot sub apă pentru mai mult de 10.000 de ore. Nakken a fost urmată de submarinele seriale Gotland, care au devenit primele submarine echipate cu motoare Stirling, ceea ce le permite să rămână sub apă timp de până la 20 de zile. Astăzi, suedeze submarine Marinei sunt motoare Stirling, iar constructorii de nave suedeze a elaborat o tehnologie originală a instalării acestor motoare pe submarine convenționale, prin tăierea în ele compartiment suplimentar cu un nou sistem de propulsie. Ei lucrează la oxigen lichid, care este apoi utilizat într-o barcă de respirație, și se remarcă faptul că acestea au un nivel de zgomot foarte scăzut. Ei bine, deficiențele menționate mai sus (dimensiunea și problema de răcire) pe nava de război submarin nu au o importanță semnificativă. Un exemplu al suedezilor păreau japonezilor să merite atenția, iar acum, Stirling se află pe submarinele japoneze precum "Soru". Aceste motoare sunt considerate astăzi ca cele mai promițătoare motoare unice pentru toate submarinele din generația a 5-a.
Și asta arată Stirling, student al Universității de Stat Penza, Nikolai Shevelyov.
Începutul lucrării este "haos creativ".
"Mereu mi-a plăcut tehnologia, dar în special motoarele. Cu mare interes, mă angajez în plecare, reparații și ajustări. Când am aflat despre motorul Stirling, am fost dus de el, ca nici un alt motor. Lumea lui Stirling este atât de diversă și de mare încât este pur și simplu imposibil să descriem toate variantele posibile ale execuției sale. Nici un alt motor nu va da o astfel de varietate în ceea ce privește designul și, cel mai important, oportunitatea de a reuși singur.
"Întoarceți lucrurile!" (Un student inteligent, a fotografiat întregul proces de lucru pentru o amintire. Arată, cetățean, documentele de film și de fotografie care confirmă: aici sunt!)
Eu însumi locuiesc în sat, se poate spune în suburbii, mama contabil, și tatăl meu, un tâmplar, astfel încât să le contactați pentru consiliere cu privire la construcția motorului a fost într-un fel nepotrivit. Și m-am întors la vecinul meu, Ghenadie Valentinovich, pentru ajutor, el a lucrat la fabrica de acum lenevind „KZTM“ în Kuznetsk. Pentru el, acest hack a părut destul de neobișnuit, el a ascultat cu atenție pe mine, sa uitat la schițele mele, ceva corectat.
În general, a doua zi, Ghenadie Valentinovici mi-a adus un blanc de aluminiu de aproximativ 1 m lungime și aproximativ 50 mm în diametru. Am fost foarte fericit, am tăiat golurile de care aveam nevoie și a doua zi am mers la școală încercând să ascuți încălzitorul și frigiderul pentru ICE. Am terenat pe strungul educațional (pe care lucra bunicul meu Lenin).
Rezultatul coronează problema! Unghiul standului a fost ars în timpul testelor.
dezavantaje Revealed, balamalele din plastic au fost înlocuite cu PTFE, volantul este echilibrat și a fost ușor, pistonul a primit atașament fluoroplast pentru transferul de căldură mai mică și frigider a devenit zonă mai de răcire. După ce a motorului dovodok îmbunătățit în mod semnificativ performanțele sale tehnice.
Eu însumi am fost complet extatică. Vino la casa mea, prietenii mei primul de bine pentru el să fie interesat, sunt rugați să ruleze. Ghenadie V. a condus Stirling spectacol de opera sa, totul a fost foarte interesant, chiar nu avea pe cineva să cheme, fiecare dintre ei a venit, sa uitat interesat. "
Numele tânărului este Nikolai Shevelyov, iar el este șeful grupului. L-am dus la decan și am vorbit foarte bine. Și apoi mi-am amintit statisticile potrivit cărora numai 2% din populația lumii este suficientă pentru avansarea omenirii pe calea progresului științific și tehnologic. Număra numărul studenților și a dat seama că ... mai ales că nu-ți face griji. Cum ar fi Nikolai, progresele vor fi în continuare furnizate pentru noi!