Курсова робота на тему: “Двигун Стірлінга”

План

Вступ.

1. Що являє собою двигун Стірлінга?

2. Класифікація двигунів.

3. Схема роботи двигуна Стірлінга.

4. Робочі характеристики та особливості конструкції.

5.
Нарис розвитку двигунів Стірлінга.

6. Області застосування.

Висновок.

Список використаної літератури.

Вступ


На рубежі століть людство дивиться в майбутнє з надією. Надія ця цілком виправдана: думки вчених не стоять на місці, а навпаки, пропонують все нові і нові розробки, впроваджуючи в наше життя все більш економічні, екологічно безпечні та перспективні технології.

    Повною мірою це стосується альтернативного двигунобудування і використання так званих “нових” альтернативних видів палива: вітру, сонця, води та інших джерел енергії.

    Двигуни – серце сучасної цивілізації. Вони забезпечують зростання виробництва, скорочують відстані. Завдяки їм людина отримує енергію, світло, тепло, інформацію, Найбільш поширені в даний час двигуни внутрішнього згорання, які мають ряд істотних недоліків: їх робота супроводжується шумом, вібраціями, вони виділяють шкідливі відпрацьовані гази і споживають багато палива. Відомий клас двигунів, шкода від яких мінімальна, – це двигуни Стірлінга. Вони працюють по замкнутому циклу, без безперервних мікровибухів в робочих циліндрах, практично без виділення шкідливих газів, та й палива їм потрібно значно менше.

    Двигун Стірлінга був винайдений 21 вересня 1816г. в Единбурзі, столиці Шотландії Робертом Стірлінгом. Це було приблизно за 80 років до дизеля, і тому двигун Стірлінга користувався значною популярністю на початку ХХ століття.
У 1816 році Стірлінг отримав патент на «машину, яка виробляє рушійну силу за допомогою нагрітого повітря». У 1827 і 1840 роках він отримує ще два патенти на вдосконалені варіанти своєї машини. А в 1845 році на ливарному заводі в Данії була запущена машина Стірлінга потужністю 50 індикаторних кінських сил, що пропрацювала протягом трьох років.

    Довгий час після цього двигуни Стірлінга не будувалися. І тільки в 1890 році було випущено кілька зразків таких машин малої потужності. З кінця XIX століття, у зв’язку з успіхами в розвитку двигунів внутрішнього згоряння та відсутності відповідних конструкційних матеріалів в значній мірі ускладнило його подальше вдосконалення, інтерес до двигуна Стірлінга був втрачений остаточно, і тільки з 1938 року почалося його відродження. У 50-ті роки ХХ століття швидкий розвиток технології виробництва різних матеріалів знову відкрило перед двигуном Стірлінга деякі перспективи, проте справжній інтерес до нього відродився лише в часи так званої”« енергетичної кризи ». Саме тоді особливо привабливими здалися потенційні можливості цього двигуна відносно економічного споживання звичайного рідкого палива, що представлялося особливо важливим у період зростання цін на паливо в геометричній прогресії.

    1. Що являє собою двигун Стірлінга?


    Двигун Стірлінга – це машина, що працює по замкнутому термодинамічному циклу, в якій циклічні процеси стиснення і розширення відбуваються при різних температурах, а управління потоком робочого тіла здійснюється шляхом зміни його обсягу. Робота двигунів характеризується:
– високими значеннями середнього тиску газу;


– вільним від масла робочим простором;

– відсутністю клапанного механізму;

– передачею тепла через стінки циліндра або теплообмінник.

    Дане визначення є узагальненою для великого сімейства машин Стірлінга, що розрізняються за своїми функціями, характеристиками і конструктивними схемами. Ці двигуни можуть бути роторними і поршневими різного ступеня складності. Вказані машини здатні працювати як двигуни, теплові насоси, холодильні установки та генератори тиску. Разом з тим, існують машини, що працюють за відкритим циклом, в яких управління потоком робочого тіла здійснюється за допомогою клапанів. Такі машини більш точно можуть бути названі двигунами Еріксона – на ім’я винахідника.
Між двома типами цих машин, як правило, не має жодної різниці, тому назва “двигун Стірлінга” вживається для всіх без винятку регенеративних машин.
Двигун Стірлінга представляє собою перетворювач енергії, що відноситься до типу теплових двигунів, що здійснюють механічну роботу на вихідному валу при підводі до них теплової енергії. Корисна робота в робочому циклі Стірлінга здійснюється, як і в інших теплових двигунах за допомогою стиснення робочого тіла (гелій, водень) при низькій температурі і розширення того ж робочого тіла після нагрівання при більш високій температурі. Основні термодинамічні процеси, що протікають у звичайних теплових двигунах: стиснення газу, поглинання тепла, розширення газу і відведення тепла, легко помітні і в циклі двигуна Стірлінга, однак є радикальна різниця в тому, як протікає процес поглинання тепла в двигуні внутрішнього згоряння (ДВЗ).
У ДВЗ розпорошене паливо з’єднується з окислювачем, як правило повітрям, до фази стиснення або після цієї фази, і утворена горюча суміш віддає свою енергію під час короткочасної фази горіння (згорання), у той час як у двигуні Стірлінга енергія надходить у двигун і відводиться від нього через стінки циліндра або теплообмінник. Ще однією істотною відмінністю між двигуном внутрішнього згоряння і двигуном Стірлінга є відсутність в останньому клапанів або отворів для впуску й випуску, оскільки робоче тіло (газ) постійно знаходиться в порожнинах двигуна.

    Швидкість двигуна Стірлінга можна регулювати, змінюючи кількість газу в двигуні або величину середнього тиску. Застосовуючи ці засоби регулювання швидкості, необхідно передбачити клапанний механізм з відповідною системою патрубків, що примикають до циліндрів, але не складових з ними як одне ціле. При цьому клапанний механізм має інше призначення та інші характеристики в порівнянні з клапанним механізмом двигуна внутрішнього згоряння.
Робота двигуна Стірлінга по замкнутому циклу визначає як його переваги, так і недоліки. Наприклад, оскільки робоче газоподібне тіло постійно знаходиться в порожнині двигуна, відвід невикористаного тепла в атмосферу повністю здійснюється через теплообмінник, в той час як у двигунах, що працюють за незамкнутого циклу, виробляється також випуск гарячих газів з циліндрів. Тому в порівнянні з двигуном внутрішнього згоряння двигуну Стірлінга потрібна більш розвинена система охолодження, як це видно зі структури енергетичного балансу. У системах, призначених для транспортних засобів, де економія займаного двигуном обсягу є визначальним чинником, необхідність використання радіатора зі збільшеним робочим об’ємом є недоліком, в той же час це може стати перевагою в системах, які споживають всю енергію, і в теплових насосах, де холодильник великих розмірів може збільшити ККД системи.

    Відсутність клапанів в основному корпусі двигуна Стірлінга істотно і робота без періодичних вибухів означають, що усунені основні джерела шуму, як газодинамічного, так і механічного. Це робить двигун Стірлінга істотно менш шумним, ніж інші пристрої для вироблення механічної енергії з зворотно-поступальним рухом, і тим самим більш прийнятним з точки зору соціальних вимог, а також перспективним для застосування у військових цілях.
Хоча двигун Стірлінга і отримує енергію ззовні, його не можна з достатньою строгістю назвати двигуном зовнішнього згоряння, оскільки будь-яке джерело тепла з подібною температурою, наприклад сфокусована сонячна енергія, акумульована теплова енергія, теплова енергія, що виділяється при горінні металу, ядерна енергія і т.п. може бути використана для цієї мети. В даний час в більшості установок з двигунами Стірлінга застосовується рідке паливо з-за простоти його використання та з-за вимог, обумовлених конкретним призначенням установки.

    У двигунах Стірлінга застосовуються регенеративні теплообмінники (регенератори), розміщені в каналах, за якими газ переміщається між гарячою і холодною зонами рухової установки. Функцією регенератора є поперемінне накопичення і повернення частини теплової енергії, отриманої в робочому циклі двигуна. Передача енергії пульсуючому газового потоку повинна відбуватися таким чином, щоб звести до мінімуму підведення тепла до установки і в той же час підтримувати на заданому рівні потужність, знімаєму з валу. Результатом дії регенератора є зростання ККД циклу, тому теплообмінник такого типу – суттєвий елемент будь-якого двигуна Стірлінга, розрахованого на практичне застосування.

    Таким чином, правильніше визначити двигун Стірлінга як тепловий двигун, що працює по замкнутому циклу регенеративний. В основі конструкції рухової установки Стірлінга лежать принцип поділу гарячої та холодної робочих порожнин і спосіб, за допомогою якого робоче тіло направляється з однієї порожнини в іншу. Управляти цим потоком, штучно підтримуючи різницю тисків у порожнинах, небажано, оскільки енергія, що виробляється двигуном Стірлінга, майже прямо пропорційна тиску циклу, і, отже, падіння тиску зменшує величину корисної механічної роботи, яку здійснюють двигуном. Тому для створення необхідних газових потоків використовують зміну фізичних обсягів гарячої та холодної робочих порожнин. Природно припустити, що для цієї мети потрібна система поршень – циліндр, а не система турбіна – сопло. Особливо підходить така система для створення зворотно-поступального руху, хоча можна припустити, що роторний двигун типу двигуна Ванкеля, також можна використовувати для реалізації принципу Стірлінга. Всі двигуни Стірлінга, як вже сконструйовані, так і розробляються, засновані на принципі зворотно-поступального руху. Є різні способи здійснення такої форми руху, і саме це допомагає класифікувати різні типи двигунів Стірлінга.

    2. Класифікація двигунів

Пропонована схема класифікації та ідентифікації двигунів Стірлінга включає наступні три ознаки:


а) режим роботи;

б) спосіб з’єднання циліндрів;

в) спосіб з’єднання поршнів.

    Кожна ознака включає кілька підознак і в межах кожної підознаки можливий ще додатковий поділ. Очевидно, що пропонована схема не зможе охопити всіх форм двигуна, однак класифікація за трьома основними ознаками могла б у кінцевому світлі допомогти систематизувати всі існуючі та майбутні його форми.

а. Режим роботи

Виділено наступні шість режимів роботи двигунів Стірлінга:

1а) подвійної дії;

1б) простої дії;

2а) однофазний;

2б) багатофазний;

3а) резонансний;

3б) нерезонансний.

    Терміни «однофазний» і «багатофазний» відносяться до фізичного стану робочого тіла. До появи «мокрого» «Флюідайна» не було необхідності в описі фазового стану, однак після успішної розробки «Флюідайна» ряд досліджень виявив переваги використання багатофазного робочого тіла і в двигунах Стірлінга інших видів. Аналогічно з винаходом вільнопоршневих форм двигуна потурбувалися виділення третьої групи режимів роботи. Такі двигуни можуть працювати при швидкостях, відповідних резонанснії частоті пружної системи, якою є такий двигун, або ж у нерезонансному режимі, відомому також як режим «Банг-Банг». Двигуни «Флюідайн» також можуть бути розраховані на роботу при резонансній частоті системи. У двигунах з звичайними кривошипно-шатунними механізмами необхідно уникати резонансних режимів. Тому третя група режимів має меншу ступінь спільності, ніж перші дві. Отже, конкретний двигун може бути описаний за допомогою комбінацій трьох термінів з шести.

б. Спосіб з’єднання циліндрів.

    Класифікація за другою ознакою включає в себе класифікацію, раніше запропоновану Керклі і Уокером. Ця класифікація ідентифікує спосіб компонування пари витискувач-поршень по відношенню до робітників порожнинам змінного об’єму. Є три типи з’єднання циліндрів:
альфа;
бета;
гамма.

    З’єднання альфа включає групу двигунів з двома окремими циліндрами, в кожному з яких є ущільнений в ньому поршень.

    Гарячий і холодний змінні об’єми формуються незалежно один від одного при русі відповідних поршнів. У двигуні з компонуванням бета є один циліндр, в якому послідовно розташовані поршень і витискувач, а змінний холодний обсяг утворюється при спільному русі поршня і витискувача. З’єднання гамма – це в тій чи іншій мірі гібрид компонувань альфа і бета, в якому є два окремих циліндра, як в способі альфа, проте змінний холодний обсяг утворюється способом бета. Ці три типи з’єднання циліндрів показані на малюнку 1 на прикладі двигунів з звичайним кривошипно-шатунним приводом.

    в. Спосіб з’єднання поршнів

    Спосіб з’єднання поршнів є додатковою класифікаційною ознакою. Ця ознака підрозділяється на більш детальні ознаки, приклади яких надані нижче. У двигунах Стірлінга застосовуються три основні форми з’єднання поршнів:
жорстке з’єднання;

з’єднання через газ;

з’єднання через рідину.

    У двигунах з жорстким з’єднанням використовуються недеформованні механічні ланки, що з’єднують рухомі зворотно-поступальні елементи, які визначають послідовність змін обсягів в циліндрах, а також утворюють механізм для відводу енергії від двигуна. Типові механізми, які відносяться до жорстких з’єднань, наступні:

а) кривошипно-шатунний механізм;

б) ромбічний привід;

в) коса шайба;

г) кривошипно-кулісний;

д) кривошипно-балансирні механізм;

е) механізм Росса.

    Винахід двигуна Біла і харуельської машини зажадало введення в класифікацію з’єднання через газ. У цих двигунах взаємне положення поршнів визначається газовою динамікою, а не механічними пристроями. Є багато різновидів з’єднання цього типу, наприклад:

а) вільнопоршневий двигун;

б) двигун з вільним витискувачем;

в) двигун з вільним циліндром.

    Останній тип з’єднання поршнів – підключення через рідину. Необхідно, проте, підкреслити, що використання в двигуні Стірлінга рідкого робочого тіла не обов’язково означає, що поршні з’єднуються через рідину. Наприклад, у двигуні Стірлінга-Мелоуна поршні з’єднані жорстким механізмом. У сполученні через рідину поршні дійсно повинні з’єднуватися через рідину. В даний час тільки двигуни “« Флюідайн »потрапляють в цю категорію. Є, принаймні три способи, якими здійснюється з’єднання через рідину:
а) за допомогою реактивного струменя;

б) за допомогою гойдаючого стержня;

в) за допомогою різниці тиску.

    Три основних класифікаційних ознаки можна також використовувати для точної класифікації гібридних двигунів, в яких, наприклад, робочий поршень жорстко з’єднаний з вихідним валом, проте робочий поршень і витискувач з’єднані один з одним через газ. Тим не менше нові форми двигунів можуть зажадати подальшого розширення пропонованої класифвкації.

3. Схема роботи двигуна Стірлінга


Перелічимо основні особливості роботи двигуна:

1. У двигуні Стірлінга відбувається перетворення теплової енергії в механічну за допомогою стиснення постійної кількості робочого тіла при низькій температурі і подальшого (після періоду нагріву) його розширення при високій температурі. Оскільки робота, витрачається поршнем на стиск робочого тіла, менше роботи, яку поршень здійснює при розширенні робочого тіла, двигун виробляє корисну механічну енергію.


2. У принципі при наявності регенерації необхідно тільки підводити тепло, щоб не допускати охолодження робочого тіла при його розширенні, і відводити тепло, що виділяється при його стисненні.

3. Необхідна зміна робочого тіла забезпечується наявністю розділених холодної та гарячої порожнин, по сполучних каналах між якими під дією поршнів переміщається робоче тіло.

4. Зміни обсягу в цих двох порожнинах повинні не збігатися по фазі, а одержані в результаті циклічні зміни сумарного обсягу в свою чергу не повинні збігатися за фазою з циклічною зміною тиску. Це – умова одержання механічної енергії на валу двигуна.

Таким чином, принцип Стірлінга – це поперемінне нагрівання та охолодження укладеного в ізольованому просторі робочого тіла.
Відомо, що Стірлінг використовував періодичну зміну температури газу, застосувавши витиснувальний поршень (надалі званий витискувачем). Витискувач змушує переміщатися газ в одну з двох порожнин циліндра, одна з яких перебуває при постійно низькій, а друга при постійно високій температурі. При русі витискувача вгору газ по каналах нагрівача і холодильника переміщується з гарячої порожнини в холодну. При русі витискувача вниз газ повертається тим же шляхом у гарячу порожнину. У першому випадку газ повинен віддавати велику кількість тепла холодильника. У другому – отримувати від нагрівача рівну кількість тепла. Регенератор, призначений для запобігання втрат тепла, розташовується між нагрівачем і холодильником. Він являє собою певну порожнину, заповнену пористим матеріалом, якому гарячий газ до надходження в холодильник віддає тепло. Коли ж газ тече назад, регенератор повертає йому запасені тепло до того, як газ надходить в нагрівач.
Система витискувача, що забезпечує періодичність нагрівання й охолодження газу, сполучена з робочим поршнем (надалі названий поршнем), який стискає газ в холодній порожнині і дозволяє йому розширюватися в гарячій. Оскільки стиснення газу відбувається в порожнині з більш низькою температурою, ніж розширення, то виходить корисна робота. На малюнку показані чотири цикли, через які проходить вся система, припускаючи, що поршень і витискувач рухаються уривчасто. Рух поршня і витискувача в двигуні практично безперервний. Їх безперервний рух забезпечується за допомогою кривошипно-шатунного механізму. У цьому випадку неможливо виявити різких кордонів між чотирма стадіями циклу, і сам цикл принципово не міняється, і його ККД не зменшується.

Таким чином, двигун Стірлінга представляє собою поршневу машину із зовнішнім підведенням тепла, в якому робоче тіло постійно знаходиться в замкнутому просторі і під час роботи не замінюється.

Передбачається, що руху поршня і витискувача – переривчасті. Тоді весь цикл можна розділити на чотири стадії:

I – Поршень перебуває в крайньому нижньому положенні, а витискувач – у крайньому верхньому. Весь газ – в холодній порожнини;

II – Витискувач залишається у верхньому положенні. Поршень стискає газ при низькій температурі;

III – Поршень залишається в крайньому верхньому положенні. Витискувач перештовхує газ з холодної порожнини в гарячу;

IV – Нагрітий газ розширився. Поршень і витискувач знаходяться в своїх крайніх нижніх положеннях. У той час як поршень залишається на місці, витискувач перештовхує газ в холодну порожнину. Потім цикл повторюється.
Для підведення теплової енергії можна використовувати будь-яке джерело тепла: сонячну енергію, біопаливо, ядерну енергію, електроенергію та ін. В якості робочого тіла в двигуні Стірлінга зазвичай використовується повітря, гелій або водень. Ідеальний термодинамічний цикл двигуна Стірлінга має термічне ККД, рівне максимально можливому теоретичному і становить 30-40%. ККД двигуна залишається майже постійним у широкому діапазоні умов його роботи. Але слід враховувати, що двигун Стірлінга може працювати з високим ККД тільки при наявності ефективного регенератора. Найбільш ефективно двигун працює при постійних значеннях швидкості та потужності.
Нагрівання, охолодження і регенерація робочого тіла в двигуні здійснюється за допомогою вбудованих теплообмінників, які повинні працювати в середовищі, що не містить масел, що запобігає їх засміченню. У двигуні витрачається досить мала кількість мастильних матеріалів. Середній тиск в циліндрі, як правило, знаходиться в межах 10 … 20 МПа. За таких коливаннь тиску потрібна досконала система ущільнень для запобігання витоку робочого тіла в картер (проблема, особливо складна при використанні гелію або водню), а також попадання мастильних матеріалів в робочі порожнини, що може викликати збільшення втрати тиску і зниження вихідної потужності.

В даний час в більшості установок з двигунами Стірлінга застосовується рідке паливо з-за простоти його використання та з-за вимог, обумовлених конкретним призначенням установки. Для нагріву робочого тіла застосовують безперервний процес горіння, що дозволяє спалювати різні види палива, які, ефективно згораючи, не створюють небезпеки попадання твердих частинок з палива, окислювача або навколишнього простору в робочі циліндри. При використанні для спалювання рідкого палива безперервне горіння можна легко регулювати, в результаті чого різко знижується рівень викидів, особливо незгорілих вуглеводнів і окислу вуглецю. Відсутність клапанів в основному корпусі двигуна Стірлінга і робота без періодичних вибухів в циліндрах означають, що усунені основні джерела шуму, як газодинамічного, так і механічного. Це робить двигун Стірлінга істотно менш шумним, ніж інші пристрої для вироблення механічної енергії з зворотно-поступальним рухом, і перспективним для застосування у військових цілях.

Відношення потужності до маси у двигуна Стірлінга можна порівняти з аналогічним показником дизельного двигуна з турбонаддувом. Питома потужність на виході така ж, як і у дизельного двигуна. Крутний момент практично не залежить від швидкості. Двигун Стірлінга реагує на зміни навантаження аналогічно дизелю, проте вимагає більш складної системи регулювання, він більш складний, ніж звичайні теплові двигуни. Вартість його виготовлення вище вартості виготовлення ДВЗ, проте, витрати на експлуатацію набагато менші.


4. Робочі характеристики та особливості конструкції


1.Потужність, що виробляється двигуном Стірлінга, як
показує практика, майже прямо пропорційна середньому тиску циклу. Тому, щоб отримати високі значення абсолютної та питомої потужності, тиск у двигуні має становити 10-20 МПа. Такі високі значення тиску створюють специфічні проблеми при проектуванні двигунів. Особливу трудність представляє рішення проблем, пов’язаних з:


– герметизацією робочого тіла;

– напругами в теплообміннику;

– навантаженнями на підшипники і деталі механізму приводу.

    Оскільки величина тиску впливає на потужність, управління зміною тиску дозволяє регулювати крутний момент двигуна.

    2. ККД двигуна Стірлінга може досягати 65-70% ККД циклу Карно при сучасному рівні проектування та технології виготовлення. ККД двигуна майже не залежить від швидкості двигуна за умови, що температура в трубках нагрівача не змінюється у всьому діапазоні робочих режимів двигуна і температура в холодильнику не зростає. Температуру в трубках нагрівача слід підтримувати на якомога більш високому рівні. При підвищенні температури охолоджуючої рідини на один градус ККД двигуна падає на 0,5%. Внаслідок безперервного впливу високих температур для забезпечення тривалого терміну служби потрібні високоякісні сплави.

    3. Неробочі обсяги в двигуні Стірлінга теоретично можуть бути зведені до нуля, однак на практиці вони досягають 50% внутрішнього об’єму, займаного газом. Така величина мертвого обсягу необхідна для розміщення теплообмінника і забезпечення достатньої площі поверхні теплообміну. Мертвий об’єм знижує вихідну потужність двигуна; вплив ж його величини на ККД двигуна неоднозначно і залежить від місця розташування цього обсягу. Зміною мертвого об’єму при роботі двигуна можна регулювати вироблювану потужність.
4. Зі збільшенням робочого об’єму зростає вихідна потужність двигуна за умови, що тиск і температура постійні. Не існує ніякої емпіричної залежності, що зв’язує робочий об’єм і вихідну потужність. Вказаний робочий об’єм забезпечується при відношенні діаметру циліндра до ходу поршня, близькому до 2, що дає оптимальне співвідношення між втратами на теплопередачу і на тертя в ущільненнях.

    5. З ростом швидкості двигуна втрати на опір газу набувають вирішального значення, оскільки вони пропорційні квадрату швидкості. Для зменшення цих втрат у якості робочого тіла використовують гази з малою молекулярною масою, такі, як гелій і водень.

    6. Для забезпечення стабільності вихідної потужності зміни обсягу порожнини розширення повинні випереджати зміни обсягу порожнини стиснення. Для отримання оптимальної вихідної потужності це випередження повинно відповідати фазовому куті 90.

7. Вибір робочого тіла залежить виключно від конкретного призначення двигуна, оскільки один і той же ККД можна отримати безвідносно до робочого тіла за умови, що конструкція двигуна оптимальна по відношенню до обраного робочому тілу. Однак для отримання більш високих питомих потужностей потрібні більш легкі гази.

8. Двигун Стірлінга за своєю природою має низький рівень шуму. Механічний і аеродинамічний шуми цього двигуна істотно нижчі, ніж у його конкурентів. Однак, чим вище тиск циклу, тим вище шум, що викликається роботою двигуна. У порівнянні з дизельним двигуном рівень аеродинамічного шуму двигуна Стірлінга нижче на 18 дБ. Основним джерелом шуму сучасних двигунів Стірлінга є синхронізуючі зубчасті колеса і нагнітач повітря.
9. У двигунах Стірлінга можна використовувати джерела енергії, не виробляючи ніяких забруднюючих атмосферу викидів. Навіть при використанні природних палив властиво цим двигунам стійкий процес горіння дозволяє значно знизити рівень концентрації токсичних речовин, що викидаються в атмосферу, в порівнянні з рівнями концентрації таких речовин, що викидаються іншими двигунами, за умови, що передбачені спеціальні заходи для зниження температури нижче межі утворення окислів азоту . Автомобільний двигун Стірлінга є в даний час єдиною енергосиловою установкою, що задовольняє жорстким стандартам по допустимих рівнях вмісту токсичних речовин в автомобільних викидах.

10. Частка енергії циклу, яка відводиться через холодильник, в двигуні Стірлінга на 60-250% вище, ніж у звичайних поршневих двигунах. Щоб справитися з таким тепловим навантаженням, необхідні радіатори великих розмірів. У тих випадках, коли установка призначена для використання всіх видів енергії, що виробляється, це може дати двигуну Стірлінга додаткові переваги.
11. Енергосилова установка автомобіля з двигуном Стірлінга має великі перспективи з точки зору усунення викидів, що забруднюють навколишнє середовище, зменшення витрати палива і відповідно зниження витрат на експлуатацію.


5. Нарис розвитку двигунів Стірлінга

Роберт Стірлінг постійно удосконалював свій двигун, що працює на підігрітому повітрі. До 1908р. двигун Стірлінга був вже настільки вдосконалений, що по обидва боки Атлантичного океану широко використовувалися регенератор і принцип подвійної дії в ньому. Обговорення можливих областей застосування і перспектив цього двигуна регулярно проводилося у відомих журналах, таких, як «праці інституту інженерів-механіків». З середини XIX ст. і до початку першої світової війни повітряно-теплові двигуни як з розімкнутим, так і із замкнутим циклом мали значний комерційний успіх, задовольняючи технічні потреби людства у надзвичайно широкому діапазоні – від енергетичних установок на суднах до приводів швейних машин, насосів і агрегатів для подачі повітря в церковні органи. Ця остання область застосування була, мабуть, першим випадком, коли підставою для застосування двигуна була безшумність його роботи.

Ще в 1908 р. була запропонована сонячна установка для приводу водяного насоса з допомогою двигуна Стірлінга. Популярність водяних насосів підтверджувалася наявністю у фірмових каталогах рекомендацій, підписаних такими відомими особистостями, як король Едуард VII. Але незважаючи на цей успіх, до 20-х років ХХ століття інтерес до двигунів Стірлінга згас.
Етапи розробки двигунів Стірлінга можна простежити починаючи з 1818р., Проте найбільша увага приділяється вдосконаленню двигунів Стірлінга починаючи з 1938р. Розробка конструкцій двигунів Стірлінга з цього часу пройшла через певні етапи. Однією з фірм, що проводили дослідження в галузі вдосконалення двигунів була фірма «Філіпс».1937-1938 рр..

Фірма «Філіпс» виявляє інтерес до двигунів із замкнутим циклом, що працюють на підігрітому повітрі і призначеним для електрогенераторів малої потужності. 1938-1947 рр..

Створено кілька дослідних зразків двигунів з кращими характеристиками в порівнянні з двигунами 30-х років.1948-1953 рр..

Увага переключається на холодильні машини. З’ясовується, що застосування газів з малими молекулярними масами покращує робочі характеристики. Тим не менше продовжується дослідження та розробка двигунів – джерел механічної енергії як простого, так і подвійної дії, інтерес до них проявляють фірми «Форд» (США) і «Дженерал моторс». Різкий стрибок у розробці двигуна Стірлінга був зроблений в 1953 р., коли Мейер винайшов ромбічний привід, що дозволило використовувати більш високі робочі тиски. Розвиток конструкцій двигунів-джерел механічної енергії і холодильних машин пішло різними шляхами.1954-1958 рр..

Протягом цього періоду було побудовано і випробувано багато двигунів з ромбічним приводом, при цьому в двигуні 1-365 з воднем в якості робочого тіла середній тиск циклу досягав 14 МПа. З використанням газу при високих тисках виникла проблема надійності ущільнень. Чавунні поршневі кільця не підходили через значну витоку масла. Ущільнення сальникового типу для картера також виявилися непридатними. Було розроблено ущільнення поршня з щільною посадкою. Поршень виготовлявся з нанесеними на ньому кільцевими шарами сплаву олова, свинцю і сірчистого молібдену. Потім поршень при сильному охолодженні вставлявся в циліндр. У 1957 році «Дженерал моторс» знову виявляє інтерес до двигуна Стірлінга і робіт фірми «Філіпс». І в листопаді 1958 року між ними укладається угода з надання ліцензії терміном на 10 років.1958-1962 рр..

«Філіпс» продовжує роботу над двигуном 1-98 з ромбічним приводом. Було збудовано понад 30 варіантів цього двигуна.
У цей період часу були намічені три основні області застосування двигунів Стірлінга, в яких фірма «Дженерал моторс» мала намір проводити подальшу роботу: підвісний мотор для судів, генератор для супутників, що працює на сонячній енергії, і компактний генератор ГПУ (англ). GPU-Ground Power Unit) для роботи в польових умовах для армії США. Інші можливі області застосування включали силові установки для річкових та каботажних морських суден, підводних човнів і залізничного транспорту.

Першим двигуном, який випробовувався фірмою «Дженерал моторс», був одноциліндровий двигун потужністю 23 кВт з щільною посадкою поршня в циліндрі.1963-1968 рр..

Винахід ромбічного приводу і ущільнення типу «скачується панчоха», а також удосконалення процесу згоряння, теплообмінників і систем регулювання дозволило приступити до створення більш потужних двигунів. Тривала інтенсивна робота з двигуном ГПУ, і його потужність була доведена до 9 кВт. Крім того, і «Філіпс», і «Дженерал моторс» провели дослідження і побудували двигуни потужністю 200 кВт. Використовувалися вони на морських суднах, на автобусах, у військово-морських силах США.

Продовжувалися роботи і над двигуном простої дії, які інтенсивно вела фірма «Дженерал моторс». Вони збудували й провели випробування двигуна PD67 для супутника. У 1964 р. на автомобілі марки «Кал вер» був випробуваний двигун Стірлінга потужністю 23 кВт, теплова енергія, для якого надходила від теплового акумулятора енергії на основі окису алюмінію.
У цей же період були розпочаті дослідження вільнопоршневих двигунів і двигунів з рідкими поршнями. Були створені і випробувані з різним ступенем успіху досвідчені зразки таких двигунів. Роботи з вільнопоршневим двигуном проводилися в різних інститутах США.1968-1978 рр..


Це був період інтенсивних досліджень, однак, без великих досягнень. Робота над автомобільним двигуном Стірлінга не припинилася, і її продовжували фірми «Форд» і «Філіпс» відповідно до угоди, підписаної в 1972р. Шведська фірма «Юнайтед Стірлінг» також удосконалювала свої автомобільні двигуни, призначені для важких вантажівок і автобусів. Об’єднання MAN-MWM не розкрило передбачувану область застосування своїх двигунів, однак, передбачалося, що ці двигуни призначені для військово-морських судів.


До кінця розглянутого періоду були досягнуті значні успіхи в розробці двигуна Стірлінга, що працює на рідкому природному паливі і призначеного для використання на легкових і вантажних автомобілях.

Успішні випробування двигунів серії Р фірми «Юнайтед Стірлінг», в яких використовувався U-образний кривошипний привід Рікардо, викликали інтерес багатьох фірм. Крім автомобільного транспорту були розглянуті інші області застосування, такі, як електричні генератори, що використовують сонячну енергію, встановлення для підводних човнів і дистанційно керовані стаціонарні електрогенератори, які працюють не на рідкому паливі.
Роботи над вільнопоршневим двигуном в цей період досягли такого рівня розвитку, що стало можливим приступити до комерційного випуску двигунів. Були зроблені роботи з удосконалення двигуна з метою використання його на Індійському субконтиненті. Вивчалися також можливості використання «сухий» модифікації цього двигуна, що працює на вугіллі.
Період, починаючи з 1978р.

Основний напрямок робіт переключилася з двигуна з гойдаючою шайбою на енергосилових установках Р-40 з U-подібним кривошипним приводом. Інтенсивність досліджень, пов’язаних з двигуном Стірлінга, з 1978 р. зросла приблизно в 10 разів, проте всі зусилля були спрямовані в основному на доведення існуючих конструкцій, а не на розробку нових. Не можна, звичайно, стверджувати, що робота над новими конструкціями взагалі не велася. Але напрям робіт у всіх областях більшою мірою орієнтується на створення промислових зразків двигунів, оскільки майже всі програми орієнтовані на певну область застосування двигуна Стірлінга.

6. Області застосування

Двигун Стірлінга можна використовувати у всіх областях перетворення теплової енергії в механічну. Справді, не можна назвати ні однієї серйозної області потенційного застосування двигуна Стірлінга, в якій вже не було б зроблено спроби його використання або принаймні така можливість не вивчалася. При цьому не можна виділити якихось незвичайних областей застосування, оскільки у всіх випадках маються альтернативні джерела механічної енергії аналогічного призначення. За робочими характеристиками або пристосованості альтернативні установки можуть уступати двигуну Стірлінга, однак немає підстав стверджувати, що двигун Стірлінга – це єдине підходяще джерело механічної енергії для даної галузі застосування, хоча було б важко, наприклад, уявити парову турбіну або дизельний двигун як привід штучного серця . Розвиток двигунів Стірлінга, як і інших джерел механічної енергії, стимулювалося, як правило, технічними та соціально-економічними вимогами часу. Так, наприклад, про можливість використання двигуна Стірлінга на автомобілі особливо не замислювалися до 1962р., Коли суспільство почало відчувати занепокоєння з приводу забруднення навколишнього середовища, і тільки в 70 – роках, в умовах енергетичної кризи, вплив якої відчувається ще й зараз, в програми вдосконалення автомобільних двигунів Стірлінга почали вкладати значні кошти.

Спочатку передбачалося фірмою «Філіпс» застосування двигунів Стірлінга в якості складової частини портативних електрогенераторів не відбулося через швидке вдосконалення інших пристроїв, призначених для тієї ж мети, проте в даний час під впливом економічних чинників ця область застосування знову привертає увагу. Області застосування, у яких двигун Стірлінга використовувався в XIX столітті і був в кінцевому рахунку витіснений, тепер вивчаються знову. Тому недоцільно перераховувати окремі випадки застосування двигуна Стірлінга у хронологічній послідовності.
6-1. Автомобільні двигуни

Новітній вдосконалений двигун Стірлінга-продукт спільних зусиль багатьох областей техніки. Дослідницька лабораторія фірми «Філіпс», ймовірно, єдина у світі, що об’єднує передову технологію з далекоглядністю керівництва, що дозволяє їй тривалий час проводити дослідження по двигунах Стірлінга у широкому масштабі. Щорічно тільки в цій фірмі в розробку двигунів внутрішнього згоряння беруть участь тисячі інженерів. Те що фірма «Філіпс» у відносно короткий час і з відносно малим штатом змогла створити двигуни Стірлінга з високими характеристиками, подається для інших фірм неймовірним; приймаючи все це до уваги, було ризиковано намагатися передбачити майбутній розвиток.

Сумнівно, щоб двигун Стірлінга, якщо виходити лише з економічних показників, міг би коли-небудь скласти конкуренцію дизелю в будь-яких вже усталених областях застосування. Проте зараз питання про використання двигунів вже піднімається на підставі тільки одних техніко-економічних показників. Соціальні аспекти техніки стають все більш важливими; це особливо видно з того, що суспільство приділяє пильну увагу проблемі забруднення повітря вихлопними газами автомобільних двигунів. Відомо, що інтерес до цього питання особливо високий у США, де найбільш велика потужність автомобільних двигунів. У той же час фірма «Філіпс» вже переконливо продемонструвала значне зменшення шуму та забруднення повітря при застосуванні двигунів Стірлінга для автомобілів. Можливо, що під дією громадськості будуть прийняті більш жорсткі стандарти, контролюючі забруднення повітря, а від дизелів і бензинових двигунів внутрішнього згоряння зажадають таких норм щодо зменшення шкідливих складових у вихлопних газах, що двигуни фірми «Філіпс» будуть конкурентоспроможні. Вірогідність такої ситуації цілком реальна, і, без сумніву, це і є підставою для фірми «Філіпс» та її субпідрядників звернути особливу увагу на розробку автомобільних двигунів потужністю 73,5 кВт (100 к.с.) і 147 кВт (200 к.с .).
6-2. Кріогенні газові машини

Інтерес фірми «Філіпс» до кріогенних машин, що працюють по зворотному циклу Стірлінга, проявився випадково і був побічним успіхом при розробці двигунів на ранній стадії їх розвитку. Сімейство кріогенних машин фірми «Філіпс» розроблялося під керівництвом Келлера, і тепер вони займають провідне місце в будь-якому каталозі малих і середніх кріогенних установок. Ці машини привели до розвитку і відповідного кріогенного обладнання. Типи кріогенних газових машин, пропонованих покупцеві фірмою «Філіпс», охоплюють широкий діапазон від мініатюрних машин з холодопродуктивністю в частки вата до великих промислових агрегатів з холодопродуктивністю в кілька кіловат.

З появою надпровідних матеріалів, які працюють при більш високих температурах, і зростаючому використанні інфрачервоної техніки, ймовірно, з’являться різноманітні можливості для застосування невеликих кріогенних машин. Для цих цілей будуть потрібні менші за габаритами, більш дешеві і більш надійні машини, ніж існують в даний час.

Одним з найбільш перспективних напрямів використання кріогенних газових машин Стірлінга, є створення гаражних заправних пунктів з отримання зрідженого природного газу, зрідженого біометану і зрідженого шахтного метану, розташованих безпосередньо у користувачів. Продуктивність гаражних пунктів, створених на основі вітчизняних і зарубіжних КГМ Стірлінга, коливається в межах від 10 до 700 кг / рік кріогенного продукту. Зріджені гази метаномісткі є найбільш перспективними моторними паливами, альтернативними традиційним нафтовим паливам.

6-3. Рефрижераторні установки

Машини Стірлінга можуть забезпечити охолодження на будь-якому температурному рівні в діапазоні від температури навколишнього середовища до рівня, близького до абсолютного нуля. Вони з успіхом працюють в кріогенних рефрижераторних установках при температурах, менших 100 К. При більш високих температурах вони практично невідомі, хоча, власне, немає ніяких технічних підстав не застосовувати їх для охолодження при температурах, близьких до температури навколишнього середовища.
У 1959 р. Фінкельштейном і Полянським було приведено рівняння характеристик двоциліндрової машини Стірлінга і звичайної холодильної машини. Вони визначили, що продуктивність машини Стірлінга при температурі більше 230К нижче, ніж звичайної, але вона збільшується у міру зниження температури. Були досліджені можливості пересувних систем охолодження з циклом Стірлінга. Грунтуючись на установці, що працює за схемою Ріні з приводом від косою шайби можна припустити значну економію в масі та габаритах без зниження характеристик в порівнянні зі звичайними парокомпрессіонними машинами. Мабуть, встановлення такого типу представляються перспективними для систем кондиціонування повітря на залізничному транспорті, автомобільному, а також для систем охолодження на військово-транспортних машинах і військово-морських суднах.

6-4. Електрогенератори малої потужності

Існує багато областей застосування для електрогенераторів малої потужності, здатних працювати автономно у віддалених районах протягом тривалого часу. Рівень їх потужності коливається від 5 Вт до 5 кВт, але особливий інтерес представляє діапазон від 200 до 500 Вт. Такі електрогенератори вимагаються для багатьох цілей, але в основному для постачання електроенергією систем навігації, таких як маяки та буї, автоматичні метеостанції, а також для телеметрії і станцій посилення зв’язку. Вони можуть бути використані під водою як для цивільних, так і для військових цілей, в горах, у недоступних районах Арктики і в аварійних ситуаціях навігаційних. В якості місцевого палива для Стірлінг-генераторів може використовуватися торф, подрібнене вугілля, сланці, відходи сільського господарства та лісопереробної промисловості. Для більшості областей застосування головним критерієм є надійність. Практичних обмежень по масі, габаритам і частоті обертання для таких енергоустановок немає. Так само не важливі режими пуску і зупинки, оскільки в більшості випадків є можливість підключення системи акумуляторних батарей для відводу надлишкової потужності (наприклад, вночі), у той час як електрогенератор продовжує виробляти постійну потужність у стійкому режимі. Регулювання і контроль за роботою двигуна не є серйозною проблемою. У більшості випадків краще (і легше) регулювати електричні параметри системи, ніж параметри самого двигуна.
6-5. Двигуни для морських суден

Використання двигунів Стірлінга для морських судів заслуговує уваги, оскільки легкодоступне джерело охолодження дозволяє вирішити одну з головних труднощів, наявну у автомобільних двигунах Стірлінга. Ця обставина була відзначена фірмою «Філіпс» на ранніх стадіях розробок, і одним з перших практичних застосувань двигуна став крейсерський катер «Йоганн де Віт», на якому була продемонстрована працездатність двигуна.

Майбутні можливі області застосування двигунів Стірлінга фірми «Філіпс» потужністю близько декількох сотень кіловат як для військових, так і для цивільних цілей намічаються щоразу, коли використовуються зараз дизелі стають непридатними за рівнем шуму, вібрації та забруднення повітря. Ймовірно, для дуже великих потужностей можуть бути розроблені двигуни Стірлінга з характеристиками сучасних суднових дизелів. Однак виробництво таких двигунів малоймовірно через велику вартість їхніх розробок і здібності дизелебудівних фірм задовольняти в даний час порівняно невеликий попит на ці двигуни.

З іншого боку, ймовірно, є і потреба в двигунах малої потужності (від 5 кВт і вище) для отримання електроенергії і застосування їх у допоміжних силових установках, а також на невеликих судах. У цих областях застосування безшумна і надійна робота в поєднанні з легкістю експлуатації, можливо, буде більш краща, ніж питома вартість, ефективний к.к.д. і питома потужність.
Такі двигуни можуть привернути увагу багатьох власників невеликих суден.
6-6. Підводні енергетичні системи

Двигуни Стірлінга можуть бути застосовні для різноманітних підводних енергетичних систем, де потрібно або електрична, або механічна енергія для періодичного або безперервного режиму роботи.

Системи з двигуном Стірлінга з радіоізотопним джерелом теплоти мають більш високий загальний к.к.д. перетворення, ніж конкуруючі термоелектричні системи. Двигуни з неізотопним джерелом теплоти вигідні з точки зору їх універсальності для будь-якого способу підвода теплової енергії і здатності працювати безшумно без клапанів та періодичних вихлопів. У системах з підведенням теплоти від спалювання палива продукти згорання можуть бути сконденсовані в бортовому сховищі і необхідність їх викиду назовні відпадає. Це дозволяє сконструювати замкнуті системи, які здатні працювати на великій глибині і не залишати «вихлопного сліду».

Велика робота з удосконалення двигунів Стірлінга з акумулюванням теплоти для підводного застосування була пророблена в фірмі «Дженерал моторс». Експериментальні роботи з чотирициліндровим двигуном Стірлінга для підводних силових систем з використанням в якості окислювача перекису водню ведуться у фірмі «Юнайтед Стірлінг».

6-7. Сонячні енергетичні установки

Існує необмежений ринок для невеликих двигунів, що працюють на сонячній енергії (для використання в тропічних країнах) і службовим приводом водяних насосів і електрогенераторів малої потужності, що заряджає акумулятор для освітлення в нічний час. Ця область застосування двигунів Стірлінга не нова; приклад одного з перших двигунів, який працював на сонячній енергії приводиться в XIX столітті.

По всій імовірності, основна проблема з постачання на ринок таких двигунів укладена в їхній ціні. У доповненню до двигуна необхідно мати сонячний колектор та концентратор, які відповідно збирають сонячне випромінювання з великої площі і концентрують її на дуже малу. Сфокусований потік енергії дуже великий, тому досягаються високі температури, необхідні для роботи теплового двигуна. Форми колекторів можуть бути найрізноманітнішими, але найбільш відомою є, ймовірно, параболоїда (форма прожектора або рефлектора передньої фари автомобіля).
6-8. Механічний привід в апаратах «штучне серце»

У 60-ті роки штучне серце стає предметом уваги інженерів. Апарати «штучне серце» можуть бути двох типів:

1) пристрою, який тимчасово замінює функції здорового серця;
2) пристрої, які постійно виконують функції здорового серця.
Двигун Стірлінга може бути використаний в майбутніх апаратах штучного серця як механізм, що перетворює теплову енергію ізотопного палива в механічну енергію.

    Штучне серце може бути спроектовано так, щоб використовувати електричну мережу (або блок акумуляторів) для живлення електродвигуна, службовим приводом кров’яного насоса. В даний час це неможливо, оскільки немає способів передачі через шкіру електроенергії. Вирішенням питання є повністю імплантований у тіло пацієнта механізм із запасом ізотопного палива, що забезпечує достатній ресурс роботи (від 3-х до 5-ти років). Такий механічний пристрій повинен мати блок, що перетворює теплоту, що виділяється ізотопом, в механічну роботу, використовувану для приводу насоса при перекачуванні крові. В якості
механічного перетворювача теплоти може бути застосований двигун Стірлінга.
    6-9. Універсальні енергетичні системи

    Універсальні енергетичні системи являють собою механічні агрегати, які, будучи забезпечені паливом, повітрям і водою, можуть забезпечити всі енергетичні потреби, включаючи кондиціювання повітря, вироблення електроенергії, отримання гарячої та холодної води. Для таких установок, застосовуваних у службових приміщеннях, готелях, житлових будинках, складах і великих торгових центрах, як правило, необхідний первинний двигун потужністю 37-370 кВт (50-500 л.с.).

    Ряд універсальних енергетичних систем вже діє. У більшості з них використовується або газоподібне, або рідке паливо, а для перетворення виділилася при згоранні частину хімічної енергії в механічну застосовується двигун будь-якого типу. Що відводиться з вихлопними газами від двигуна теплота може бути використана для опалення будинку, отримання пари низького тиску, для кухонь та пралень, а також як джерело теплоти в холодильній установці абсорбційного циклу, яка охолоджує воду або соляним розсілом для кондиціонера повітря.

    В даний час в універсальних енергетичних системах використовуються газотурбінні або поршневі двигуни внутрішнього згоряння. Газові турбіни відрізняються гарною надійністю, але мають дуже низьку ефективність, особливо при частковому навантаженні. Поршневі газові двигуни мають кращі характеристики, але недостатньо надійні, а тому великі їх експлуатаційні витрати. Зважаючи на це може виявитися, що безшумні, ефективні двигуни Стірлінга, які здатні працювати на різних видах палива, знайдуть безпосереднє застосування в універсальних енергетичних системах.

    Проте до питання про застосування універсальних енергетичних систем повинен бути більш обережний підхід. За пізнішими уявленнями такі системи маловиправданні у високорозвинених країнах, де є дешеві та надійні джерела електроенергії, але вони, ймовірно, можуть бути використані в менш обжитих районах, таких, як віддалені мотелі, мисливські та лижні бази, полярні дослідні станції і нафтовидобувні установки в пустелі.

                        Висновок


Відродження інтересу до двигунів Стірлінга зазвичай асоціюється з діяльністю фірми Philips.
Роботи з конструювання двигунів Стірлінга невеликої потужності почалися на Philips у середині 30-х років ХХ століття. Метою робіт було створення невеликого з низьким рівнем шуму електричного генератора з тепловим приводом для живлення радіоапаратури в тих районах світу, де були відсутні регулярні джерела електропостачання. У 1958 році компанія General Motors уклала ліцензійну угоду з фірмою Philips, і їх співпраця тривала до 1970 року. Розробки були пов’язані з використанням Стірлінга для космічних і підводних енергетичних установок, автомобілів і судів, а також для систем стаціонарного енергопостачання. Шведська фірма United Stirling, яка зосередила спочатку свої роботи в основному на двигунах для транспортних засобів великої вантажопідйомності, розширила свої інтереси в галузі двигунів і для легкових машин.

    Дослідження двигунів Стірлінга для сонячних, космічних і підводних енергетичних установок, а також розробка базових лабораторних і досвідчених двигунів в даний час широко проводяться в Німеччині, США, Канаді, Франції і особливо в Японії. Результатом зацікавленості громадськості питаннями боротьби з шумом і забрудненням повітря разом з такою важливою проблемою, як збереження природних джерел енергії, з’явився підвищений інтерес до двигунів Стірлінга.

    В даний час, майбутнє двигунів Стірлінга видається більш перспективним. В оглядах по різним руховим установках для транспорту і стаціонарних енергетичних установок двигун Стірлінга розглядають як можливості для подальшої розробки.

    Низький рівень шуму, мала токсичність вихлопу, можливість роботи на різному паливі, великий ресурс, порівнянні з ДВЗ розміри і маса, хороші характеристики в режимах часткового навантаження (що особливо важливо для міського транспорту) і сприятливі характеристики крутного моменту – всі ці параметри дають можливість кинути виклик двигуну внутрішнього згоряння. Однак, двигуни з іскровим запалюванням і дизелі з їх великою різноманітністю конструкцій будуть ще досить сильними конкурентами до тих пір, поки високоякісне очищене паливо залишається доступним при його відносному надлишку на ринку.

    Також не можна скидати з рахунків і той факт, що ДВЗ за всю свою довгу історію розвитку набули величезне число різних модифікацій та удосконалюються до цих пір, доходячи часом до майже «ідеальних» двигунів. Завдяки цій якості вони і займають лідируючі позиції в середовищі своїх можливих конкурентів. Не малу роль відіграють також і наші звички: ви віддасте перевагу купити автомобіль саме з ДВЗ, а не з іншим будь-яким двигуном, нехай навіть цей двигун і буде працювати на повітрі.
Але у міру виснаження природних джерел енергії прагнення до загальної економії в енергетиці стане неминучим. Природно, що за таких обставин двигун Стірлінга у поєднанні з підзарядною теплоакумулюючою системою може виявитися домінуючим у рухових установках для автомобілів і взагалі для транспорту.

    Можна з упевненістю гарантувати використання двигунів Стірлінга для стаціонарних енергетичних систем у широкому діапазоні потужностей. Очевидно, що ці двигуни знайдуть більш широке застосування в теплових насосах і холодильних системах.


                Список використаної літератури


1. Рідер Г., Хупер Ч. Двигуни Стірлінга: Пер.
з англ. – М.: Світ, 1986.
2. Уокер Г. Машини, що працюють за циклом Стірлінга: Пер. з англ. М.: Енергія,1978.
3. Уокер Г. Двигуни Стірлінга: Пер. з англ. – М.: Машинобудування, 1985.
4. Бреус В. Стірлінги вже давно працюють в космосі. – Журнал «Колеса» (стаття).
5. Двигуни Стірлінга. Пер. з англ. Під ред. В. М. Бродянского. М.: Світ, 1975.
6. Двигуни Стірлінга / [В.М. Данілічев, С.І. Єфімов, В.А. Дзвінок і ін]; під ред. М.Г. Круглова. – М.: «Машинобудування», 1977.

7. «Двигун із зовнішнім підведенням теплоти». Патент № 2105156 від 23 червня 1995, РФ

8. «Двигун із зовнішнім підведенням теплоти». Заявка № 99110725 від 31 травня 1999, РФ

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

Kurs Dwig Stir (122.0 KiB, Завантажень: 5)

завантаження...
WordPress: 23.05MB | MySQL:26 | 0,327sec