Головна

   Велика Радянська Енциклопедія

Стірлінга двигун

   
 

Стірлінга двигун, двигун зовнішнього згоряння, двигун із зовнішнім підведенням і регенерацією теплової енергії, що перетворюється в корисну механічну роботу. С. д. названий по імені англійського винахідника Р. Стірлінга (R. Stirling; 1790-1878), який у 1816-40 створив двигун з незамкнутим циклом, що працював на підігрівається повітрі. Двигун мав недосконалий регенератор (теплообмінник), був громіздким і важким, внаслідок чого не знайшов застосування. Сучасний С. д. працює по замкнутому регенеративній циклу (циклу Стірлінга), що складається з послідовно чергуються двох ізотермічних і двох изохорический процесів. Робоче тіло С. д. - гелій або водень під тиском 10-14 Мн / м 2 (100-140 кгс / см 2) - знаходиться в замкнутому просторі і під час роботи не замінюється, а лише змінює об'єм при нагріванні і охолодженні. Регенератор як би розділяє цей простір на верхню (гарячу) і нижню (холодну) порожнини (рис. 1). До верхньої порожнини тепло підводиться від нагрівача, від нижньої відводиться охолоджувачем, в якому циркулює вода. У циліндрі С. д. знаходяться 2 поршня - робочий і витіснювач. Гаряча та холодна порожнини з'єднуються між собою каналами, що проходять через нагрівач, регенератор і охолоджувач. Робочий цикл С. д. здійснюється за 4 такту (рис. 2). В 1-му такті витіснювач нерухомий, а робочий поршень переміщається вгору і стискає холодну робоче тіло в нижній пласт. Наприкінці стискування робочий поршень зупиняється, а витіснювач рухається вниз, холодне стислий робоче тіло перетікає з нижньої порожнини у верхню, підігріваючись спочатку в регенераторі, а потім в нагрівачі - 2-й такт. 3-й такт - робочий хід, протягом якого робоче тіло, розширюючись у верхній пласт, виконує корисну роботу. Під час робочого ходу обидва поршня спільно рухаються вниз. В 4-му такті робочий поршень залишається нерухомим, а витіснювач рухається вгору; робоче тіло з верхньої порожнини надходить у нижню, віддаючи спочатку частина теплоти регенераторах, а потім остаточно охолоджуючись в охолоджувачі. Теоретично ккд С. д. внаслідок регенерації теплоти може дорівнювати ккд двигуна внутрішнього згоряння, що працює за Карно циклу , насправді ж тільки наближається до ккд дизеля . Перетворення зворотно-поступального руху поршнів в обертальний рух здійснюється ромбічним механізмом (див. рис. 1).

Розроблено багатоциліндровий рядний або V -подібний С. д. подвійної дії, в кожному циліндрі якого знаходиться тільки 1 поршень, забезпечує стиснення, розширення і витіснення робочого тіла. Робочий процес здійснюється одночасно у двох порожнинах, розташованих по обидва боки поршня. Робочий поршень кожного циліндра одночасно є витіснювачем для сусіднього циліндра. Повний робочий цикл здійснюється за один оборот кривошипа, як в двотактному двигуні внутрішнього згоряння. Такі С. д. володіють зменшеними габаритами і масою.

В С. д. паливо спалюється в форсунках (пальниках), полум'я яких направлено на трубки нагрівача. Горіння відбувається з великим надлишком повітря, внаслідок чого в продуктах згоряння міститься: значно менше токсичних речовин, ніж у продуктах згоряння поршневих двигунів внутрішнього згоряння. С. д. може працювати на будь-якому паливі, включаючи ядерну.

Робота С. д. відрізняється безшумністю, м'якістю (через відсутність вибухового згоряння), високою надійністю і економічністю (питома витрата палива наближається до питомій витраті палива дизеля). Основні недоліки С. д.: великі габарити і маса, висока вартість в порівнянні з поршневими двигунами внутрішнього згоряння, трудність підвищення швидкохідності, складність регулювання і управління, конструктивна складність ущільнень, які повинні витримувати великі тиску робочого тіла.

Роботи з удосконалення С. д. спрямовані на зменшення маси і габаритів, застосування більш дешевих жаростійких матеріалів і раціональних методів виробництва, на підвищення потужності і економічності. Найбільш відпрацьовані С. д. для вантажних автомобілів і судів.

Літ.: Смирнов Г. В., Двигуни зовнішнього згоряння, М., 1967; Бєлов П. М., бурячки В. Р., Акатов Е. І., Двигуни армійських машин, ч. 1, М., 1971.

? Н. Ф. Кайда





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
© 2014-2022  vre.pp.ua