เครื่องยนต์สันดาปภายนอกแบบโรตารี่ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงรุ่นใดมีการออกแบบที่ดีที่สุดเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายนอก

บทความนี้กล่าวถึงสิ่งประดิษฐ์หนึ่งที่ได้รับการจดสิทธิบัตรในศตวรรษที่สิบเก้าโดยสเตอร์ลิงนักบวชชาวสก็อต เช่นเดียวกับรุ่นก่อนๆ มันคือเครื่องยนต์ การเผาไหม้ภายนอก. ความแตกต่างจากส่วนที่เหลือคือสามารถทำงานกับน้ำมันเบนซิน น้ำมันเชื้อเพลิง หรือแม้แต่ถ่านหินและไม้

ในศตวรรษที่ 19 จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องยนต์ไอน้ำด้วยสิ่งที่ปลอดภัยกว่า เนื่องจากหม้อไอน้ำมักจะระเบิดเนื่องจากแรงดันไอน้ำสูงและข้อบกพร่องด้านการออกแบบที่ร้ายแรงบางประการ

ตัวเลือกที่ดีคือเครื่องยนต์สันดาปภายนอกซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2359 โดยนักบวชชาวสก็อตโรเบิร์ตสเตอร์ลิง

จริงอยู่ “เครื่องยนต์ลมร้อน” ถูกสร้างขึ้นมาก่อนในศตวรรษที่ 17 แต่สเตอร์ลิงได้เพิ่มเครื่องกรองลงในการตั้งค่า ในความหมายสมัยใหม่ มันคือการสร้างใหม่

เขาเพิ่มผลผลิตของโรงงานโดยรักษาความร้อนในบริเวณที่อบอุ่นของเครื่องในขณะที่ของเหลวทำงานเย็นลง สิ่งนี้เพิ่มประสิทธิภาพของระบบอย่างมาก

การประดิษฐ์พบการนำไปใช้จริงอย่างกว้างขวาง มีขั้นตอนของการเพิ่มขึ้นและการพัฒนา แต่แล้วสเตอร์ลิงส์ก็ถูกลืมไปอย่างไม่สมควร

พวกเขาให้ทาง เครื่องยนต์ไอน้ำและเครื่องยนต์สันดาปภายใน และในศตวรรษที่ 20 ก็ฟื้นขึ้นมาอีกครั้ง

เนื่องจากหลักการของการเผาไหม้ภายนอกนี้น่าสนใจมากในตัวเอง วันนี้วิศวกรและมือสมัครเล่นที่เก่งที่สุดในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น สวีเดน กำลังทำงานเพื่อสร้างโมเดลใหม่ ...

เครื่องยนต์สันดาปภายนอก หลักการทำงาน

"สเตอร์ลิง" - ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วว่าเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายนอกชนิดหนึ่ง หลักการพื้นฐานของการทำงานคือการสลับความร้อนและความเย็นของของไหลทำงานในพื้นที่จำกัดและรับพลังงานอย่างต่อเนื่อง อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงในปริมาตรของของไหลทำงาน

ตามกฎแล้วสารทำงานคืออากาศ แต่สามารถใช้ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมได้ ในต้นแบบ พวกเขาลองใช้ไนโตรเจนไดออกไซด์ ฟรีออน โพรเพน-บิวเทนเหลว และแม้แต่น้ำ

อย่างไรก็ตาม น้ำยังคงอยู่ในสถานะของเหลวตลอดวัฏจักรเทอร์โมไดนามิกทั้งหมด และ "สเตอร์ลิง" เองด้วยของเหลวทำงานที่เป็นของเหลวมีขนาดกะทัดรัด กำลังจำเพาะสูงและสูง แรงดันใช้งาน.

ประเภทสเตอร์ลิง

เครื่องยนต์สเตอร์ลิงคลาสสิกมีสามประเภท:

แอปพลิเคชัน

สามารถใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงได้ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้เครื่องแปลงพลังงานความร้อนแบบธรรมดาและกะทัดรัด หรือเมื่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนประเภทอื่นๆ ลดลง เช่น หากความแตกต่างของอุณหภูมิไม่เพียงพอต่อการใช้แก๊สหรือ

ที่นี่ ตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมการใช้งาน:

• ปัจจุบันมีการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับนักท่องเที่ยวแล้ว มีโมเดลที่ทำงานจากหัวเตาแก๊ส

NASA ได้สั่งซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่น Stirling ที่ใช้พลังงานจากแหล่งความร้อนนิวเคลียร์และไอโซโทปรังสี จะใช้ในการสำรวจอวกาศ

• “สเตอร์ลิง” สำหรับสูบของเหลวมีมาก ติดตั้งง่ายมอเตอร์ปั๊ม ในฐานะที่เป็นลูกสูบทำงานสามารถใช้ของเหลวที่สูบได้ซึ่งจะทำให้ของเหลวทำงานเย็นลงในเวลาเดียวกันปั๊มดังกล่าวสามารถสูบน้ำเข้าคลองชลประทานโดยใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์จ่ายน้ำร้อนจากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังบ้านปั๊มสารเคมี เนื่องจากระบบถูกปิดผนึกอย่างสมบูรณ์
• ผู้ผลิตตู้เย็นในครัวเรือนกำลังเปิดตัวรุ่นสเตอร์ลิง พวกเขาจะประหยัดมากขึ้นและควรใช้อากาศธรรมดาเป็นสารทำความเย็น
• การผสมสเตอร์ลิงกับปั๊มความร้อนช่วยปรับระบบทำความร้อนในบ้านให้เหมาะสม มันจะปล่อยความร้อนเหลือทิ้งของกระบอกสูบ "เย็น" และพลังงานกลที่ได้นั้นสามารถนำมาใช้เพื่อปั๊มความร้อนที่มาจากสิ่งแวดล้อม
• ปัจจุบัน เรือดำน้ำของกองทัพเรือสวีเดนทุกลำติดตั้งเครื่องยนต์สเตอร์ลิง พวกมันใช้ออกซิเจนเหลวซึ่งใช้สำหรับหายใจ ปัจจัยที่สำคัญมากสำหรับเรือคือระดับเสียงรบกวนต่ำ และข้อเสียเช่น "ขนาดใหญ่", "ความจำเป็นในการระบายความร้อน" ไม่มีนัยสำคัญในเรือดำน้ำ เรือดำน้ำญี่ปุ่นประเภท Soryu ล่าสุดมีการติดตั้งที่คล้ายกัน
• เครื่องยนต์สเตอร์ลิงใช้ในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จะติดตั้งที่จุดโฟกัสของกระจกพาราโบลา Stirling Solar Energy สร้างตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากถึง 150 กิโลวัตต์ต่อกระจก ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกทางตอนใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนีย

ข้อดีข้อเสีย

ระดับของเทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตที่ทันสมัยทำให้ค่าสัมประสิทธิ์เพิ่มขึ้น การกระทำที่เป็นประโยชน์สเตอร์ลิงมากถึงร้อยละ 70

• น่าแปลกที่แรงบิดของเครื่องยนต์แทบไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยง
• โรงไฟฟ้าไม่มีระบบจุดระเบิด ระบบวาล์ว และเพลาลูกเบี้ยว
• ตลอดระยะเวลาการทำงาน ไม่จำเป็นต้องทำการปรับและตั้งค่าใดๆ
• เครื่องยนต์ไม่ "หยุดทำงาน" และความเรียบง่ายของการออกแบบทำให้สามารถใช้งานออฟไลน์ได้เป็นเวลานาน
• คุณสามารถใช้แหล่งพลังงานความร้อนใดก็ได้ ตั้งแต่ฟืนไปจนถึงเชื้อเพลิงยูเรเนียม
• การเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นนอกเครื่องยนต์ ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการเผาไหม้หลังการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และลดการปล่อยสารพิษ

• เนื่องจากเชื้อเพลิงเผาไหม้นอกเครื่องยนต์ ความร้อนจะถูกลบออกผ่านผนังหม้อน้ำ และเป็นมิติเพิ่มเติม
• การใช้วัสดุ ในการทำให้เครื่องสเตอร์ลิงมีขนาดกะทัดรัดและทรงพลัง จำเป็นต้องใช้เหล็กทนความร้อนที่มีราคาแพง ซึ่งสามารถทนต่อแรงดันใช้งานสูงและมีค่าการนำความร้อนต่ำ
• ความต้องการ จารบีพิเศษ, ปกติสำหรับ Stirlings ไม่เหมาะเพราะเป็นถ่านโค้กที่อุณหภูมิสูง
• เพื่อให้ได้พลังงานจำเพาะสูง สารทำงานของสเตอร์ลิงส์จะใช้ไฮโดรเจนและฮีเลียม

ไฮโดรเจนสามารถระเบิดได้ และที่อุณหภูมิสูงก็สามารถละลายในโลหะ ทำให้เกิดไฮไดรต์ของโลหะได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือการทำลายกระบอกสูบของเครื่องยนต์เกิดขึ้น

นอกจากนี้ ไฮโดรเจนและฮีเลียมสามารถแทรกซึมได้สูงและซึมผ่านซีลได้ง่าย ทำให้แรงดันใช้งานลดลง

หากหลังจากอ่านบทความของเราแล้ว คุณต้องการซื้ออุปกรณ์ - เครื่องยนต์สันดาปภายนอก อย่าวิ่งไปที่ร้านค้าที่ใกล้ที่สุด สิ่งนั้นไม่มีขาย อนิจจา ...

คุณเข้าใจดีว่าผู้ที่มีส่วนร่วมในการปรับปรุงและใช้งานเครื่องนี้เก็บการพัฒนาของตนไว้เป็นความลับและขายให้กับผู้ซื้อที่มีชื่อเสียงเท่านั้น

ดูวิดีโอนี้และทำมันเอง

นิเวศวิทยาของการบริโภค วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี: มอเตอร์สเตอร์ลิงมักใช้ในสถานการณ์ที่ต้องใช้อุปกรณ์แปลงพลังงานความร้อนซึ่งเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ

น้อยกว่าร้อยปีที่ผ่านมา เครื่องยนต์สันดาปภายในพยายามที่จะเอาชนะตำแหน่งที่ถูกต้องในการแข่งขันระหว่างเครื่องจักรอื่นๆ และกลไกการเคลื่อนที่ที่มีอยู่ ในขณะเดียวกัน ในสมัยนั้น ความเหนือกว่าของเครื่องยนต์เบนซินก็ไม่ชัดเจนนัก เครื่องที่มีอยู่บนเครื่องยนต์ไอน้ำมีความโดดเด่นด้วยความไร้เสียง, คุณสมบัติกำลังที่ยอดเยี่ยมในเวลานั้น, ความสะดวกในการบำรุงรักษา, ความเป็นไปได้ในการใช้งาน ชนิดที่แตกต่างเชื้อเพลิง. ในการต่อสู้เพื่อแย่งชิงตลาด เครื่องยนต์สันดาปภายในได้รับชัยชนะเนื่องจากประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความเรียบง่าย

การแข่งขันเพิ่มเติมสำหรับการปรับปรุงมวลรวมและกลไกการขับขี่ซึ่งเข้าสู่กลางศตวรรษที่ 20 กังหันก๊าซและเครื่องยนต์โรตารี่รุ่นต่างๆ นำไปสู่ความจริงที่ว่าแม้เครื่องยนต์เบนซินจะมีอำนาจสูงสุด แต่ก็มีความพยายามในการแนะนำอย่างสมบูรณ์ ชนิดใหม่เครื่องยนต์ - ความร้อน คิดค้นครั้งแรกในปี 1861 โดยนักบวชชาวสก็อตชื่อ Robert Stirling เครื่องยนต์ได้รับการตั้งชื่อตามผู้สร้าง

เครื่องยนต์สเตอร์ลิง: ด้านกายภาพของปัญหา

เพื่อให้เข้าใจว่าโรงไฟฟ้าตั้งโต๊ะสเตอร์ลิงทำงานอย่างไร เราควรเข้าใจ ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับหลักการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อน ทางกายภาพ หลักการทำงานคือการใช้พลังงานกล ซึ่งได้มาจากการขยายก๊าซในระหว่างการให้ความร้อนและการบีบอัดภายหลังในระหว่างการทำความเย็น เพื่อสาธิตหลักการทำงาน สามารถยกตัวอย่างโดยใช้ขวดพลาสติกธรรมดาและหม้อสองใบ หม้อหนึ่งมีน้ำเย็น อีกหม้อร้อน

เมื่อลดขวดลงในน้ำเย็นซึ่งมีอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิของการก่อตัวของน้ำแข็งโดยให้อากาศภายในภาชนะพลาสติกเย็นลงเพียงพอควรปิดด้วยจุกไม้ก๊อก นอกจากนี้ เมื่อวางขวดลงในน้ำเดือด หลังจากนั้นครู่หนึ่งจุกจะ "ยิง" ด้วยแรง เนื่องจากในกรณีนี้ งานที่ทำโดยลมร้อนนั้นมากกว่าที่ทำในระหว่างการทำความเย็นหลายเท่า เมื่อทำการทดสอบซ้ำหลายครั้งผลลัพธ์จะไม่เปลี่ยนแปลง

เครื่องจักรเครื่องแรกที่สร้างขึ้นโดยใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงได้ทำซ้ำกระบวนการที่แสดงในการทดลองอย่างซื่อสัตย์ โดยธรรมชาติแล้ว กลไกดังกล่าวจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง ซึ่งประกอบด้วยการใช้ความร้อนส่วนหนึ่งที่ก๊าซสูญเสียไปในระหว่างการทำความเย็นเพื่อให้ความร้อนต่อไป ปล่อยให้ความร้อนถูกส่งกลับไปยังแก๊สเพื่อเร่งความร้อน

แต่แม้แต่การนำนวัตกรรมนี้ไปใช้ก็ไม่สามารถรักษาสถานการณ์ไว้ได้ เนื่องจากสเตอร์ลิงตัวแรกต่างกัน ขนาดใหญ่ที่เอาต์พุตพลังงานต่ำ ในอนาคต มีความพยายามมากกว่าหนึ่งครั้งในการปรับปรุงการออกแบบให้ทันสมัยเพื่อให้ได้พละกำลัง 250 แรงม้า นำไปสู่ความจริงที่ว่าในการปรากฏตัวของกระบอกสูบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.2 เมตร กำลังขับจริงที่โรงไฟฟ้าสเตอร์ลิงผลิตที่ 183 กิโลวัตต์จริง ๆ แล้วมีเพียง 73 กิโลวัตต์เท่านั้น

เครื่องยนต์สเตอร์ลิงทั้งหมดทำงานบนหลักการของวัฏจักรสเตอร์ลิง ซึ่งประกอบด้วยเฟสหลักสี่เฟสและเฟสกลางสองเฟส ปัจจัยหลักคือการให้ความร้อน การขยายตัว การทำความเย็น และการบีบอัด ในฐานะที่เป็นขั้นตอนการเปลี่ยนแปลง จะพิจารณาการเปลี่ยนไปใช้เครื่องกำเนิดความเย็นและการเปลี่ยนเป็นองค์ประกอบความร้อน งานที่มีประโยชน์ที่ดำเนินการโดยเครื่องยนต์นั้นขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างชิ้นส่วนทำความร้อนและความเย็นเท่านั้น

การกำหนดค่าที่ทันสมัย

วิศวกรรมสมัยใหม่แยกแยะเครื่องยนต์สามประเภทหลัก:

• อัลฟาสเตอร์ลิง ความแตกต่างซึ่งอยู่ในสองลูกสูบที่ทำงานอยู่ใน กระบอกสูบอิสระ. จากทั้งสามตัวเลือก รุ่นนี้มีกำลังสูงสุด โดยมีอุณหภูมิสูงสุดของลูกสูบแบบทำความร้อน
• เบต้าสเตอร์ลิงขึ้นอยู่กับกระบอกสูบส่วนหนึ่งซึ่งส่วนหนึ่งร้อนและอีกส่วนหนึ่งเย็น
• แกมมาสเตอร์ลิงซึ่งนอกจากลูกสูบแล้วยังมีตัวกระจัดกระจายอีกด้วย

การผลิตโรงไฟฟ้าที่สเตอร์ลิงจะขึ้นอยู่กับการเลือกรุ่นเครื่องยนต์ ซึ่งจะคำนึงถึงด้านบวกและด้านลบทั้งหมดของโครงการดังกล่าว

ข้อดีและข้อเสีย

ขอบคุณพวกเขา คุณสมบัติการออกแบบเครื่องยนต์เหล่านี้มีข้อดีหลายประการ แต่ก็ไม่มีข้อเสีย

สถานีพลังงานเดสก์ท็อปของสเตอร์ลิงซึ่งไม่สามารถซื้อได้ในร้านค้า แต่เฉพาะจากมือสมัครเล่นที่รวบรวมอุปกรณ์ดังกล่าวอย่างอิสระรวมถึง:

• ขนาดใหญ่ซึ่งเกิดจากความจำเป็นในการระบายความร้อนของลูกสูบทำงานอย่างต่อเนื่อง
• การใช้แรงดันสูงซึ่งจำเป็นต่อการปรับปรุงสมรรถนะและกำลังของเครื่องยนต์
• การสูญเสียความร้อนซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่สร้างขึ้นไม่ได้ถูกถ่ายเทไปยังของเหลวทำงาน แต่ผ่านระบบแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งความร้อนนำไปสู่การสูญเสียประสิทธิภาพ
• การลดกำลังลงอย่างรวดเร็วต้องใช้หลักการพิเศษที่แตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซินแบบดั้งเดิม

นอกจากข้อเสียแล้ว โรงไฟฟ้าที่ทำงานบนหน่วยสเตอร์ลิงยังมีข้อดีที่ปฏิเสธไม่ได้:

• เชื้อเพลิงชนิดใดก็ได้ เนื่องจากเหมือนกับเครื่องยนต์ที่ใช้พลังงานความร้อน เครื่องยนต์นี้สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิแตกต่างกันของสภาพแวดล้อมใด ๆ
• เศรษฐกิจ. อุปกรณ์เหล่านี้สามารถทดแทนหน่วยไอน้ำได้อย่างดีเยี่ยมในกรณีที่จำเป็นต้องแปรรูปพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น 30%
• ความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม. เนื่องจากโรงไฟฟ้าแบบตั้งโต๊ะขนาด kW ไม่สร้างแรงบิดไอเสีย จึงไม่สร้างเสียงรบกวนและไม่ปล่อยสู่บรรยากาศ สารอันตราย. ความร้อนธรรมดาทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานและเชื้อเพลิงเผาไหม้เกือบหมด
• ความเรียบง่ายที่สร้างสรรค์ สำหรับงานของเขา สเตอร์ลิงไม่ต้องการชิ้นส่วนหรืออุปกรณ์เพิ่มเติม สามารถสตาร์ทได้เองโดยไม่ต้องใช้สตาร์ทเตอร์
• เพิ่มทรัพยากรของความสามารถในการทำงาน ด้วยความเรียบง่าย เครื่องยนต์จึงสามารถทำงานต่อเนื่องได้มากกว่าหนึ่งร้อยชั่วโมง

การใช้งานเครื่องยนต์สเตอร์ลิง

มอเตอร์สเตอร์ลิงมักใช้ในสถานการณ์ที่ต้องใช้อุปกรณ์สำหรับการแปลงพลังงานความร้อน ซึ่งทำได้ง่าย ในขณะที่ประสิทธิภาพของหน่วยความร้อนประเภทอื่น ๆ จะลดลงอย่างมากภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกัน บ่อยครั้งที่หน่วยดังกล่าวใช้ในแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์สูบน้ำ, ตู้เย็น, เรือดำน้ำ, แบตเตอรี่ที่เก็บพลังงาน

หนึ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มสำหรับการใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงคือโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เนื่องจากสามารถใช้หน่วยนี้เพื่อแปลงพลังงานจากแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้สำเร็จ ในการดำเนินการตามกระบวนการนี้ เครื่องยนต์จะอยู่ในโฟกัสของกระจกที่สะสมรังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งให้แสงสว่างถาวรในบริเวณที่ต้องการความร้อน วิธีนี้ทำให้คุณสามารถโฟกัสพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่ขนาดเล็กได้ เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ในกรณีนี้คือฮีเลียมหรือไฮโดรเจน ที่ตีพิมพ์

การทำให้ปัญหาระดับโลกรุนแรงขึ้นซึ่งต้องการแนวทางแก้ไขอย่างเร่งด่วน (การสูญเสียทรัพยากรธรรมชาติ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ฯลฯ) นำไปสู่ความจำเป็นในการดำเนินการทางกฎหมายระดับนานาชาติและรัสเซียในด้านนิเวศวิทยา การจัดการธรรมชาติและ การอนุรักษ์พลังงาน ข้อกำหนดหลักของกฎหมายเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดการปล่อย CO2 ประหยัดทรัพยากรและพลังงาน เปลี่ยนยานพาหนะเป็นเชื้อเพลิงยานยนต์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ฯลฯ

วิธีหนึ่งที่มีแนวโน้มดีในการแก้ปัญหาเหล่านี้คือการพัฒนาและการแนะนำระบบแปลงพลังงานอย่างกว้างขวางโดยใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิง (เครื่องจักร) หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดังกล่าวถูกเสนอในปี พ.ศ. 2359 โดยชาวสก็อตโรเบิร์ตสเตอร์ลิง เครื่องจักรเหล่านี้เป็นเครื่องจักรที่ทำงานในวัฏจักรเทอร์โมไดนามิกแบบปิด ซึ่งกระบวนการบีบอัดและขยายแบบวนรอบเกิดขึ้นที่ระดับอุณหภูมิต่างกัน และควบคุมการไหลของของไหลทำงานโดยการเปลี่ยนปริมาตร

เครื่องยนต์สเตอร์ลิงเป็นเครื่องยนต์ความร้อนที่ไม่เหมือนใครเพราะพลังทางทฤษฎีคือ พลังสูงสุดเครื่องยนต์ทำความร้อน (Carnot cycle) เขาทำงานให้กับ การขยายตัวทางความร้อนแก๊สตามด้วยการบีบอัดของแก๊สในขณะที่มันเย็นตัวลง เครื่องยนต์มีปริมาณก๊าซทำงานคงที่ซึ่งเคลื่อนที่ระหว่างส่วนที่ "เย็น" (โดยปกติอยู่ที่อุณหภูมิแวดล้อม) และส่วนที่ "ร้อน" ซึ่งได้รับความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงต่างๆ หรือแหล่งความร้อนอื่นๆ เครื่องทำความร้อนผลิตจากภายนอก ดังนั้นเครื่องยนต์สเตอร์ลิงจึงเรียกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายนอก (DVPT) เนื่องจากเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน กระบวนการเผาไหม้ในเครื่องยนต์สเตอร์ลิงจะดำเนินการนอกกระบอกสูบที่ทำงานและดำเนินไปในสภาวะสมดุล วงจรการทำงานจึงถูกนำไปใช้ในวงจรภายในแบบปิดที่อัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันในกระบอกสูบเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างต่ำ ลักษณะที่ราบรื่นของกระบวนการความร้อน - ไฮดรอลิกของของไหลในการทำงานของวงจรภายในและในกรณีที่ไม่มีวาล์วกลไกการจ่ายก๊าซ

ควรสังเกตว่าการผลิตเครื่องยนต์สเตอร์ลิงได้เริ่มขึ้นในต่างประเทศแล้ว ข้อมูลจำเพาะซึ่งเหนือกว่า ICE และ โรงงานกังหันก๊าซ(จีทียู). ดังนั้น เครื่องยนต์สเตอร์ลิงจาก Philips, STM Inc. เดมเลอร์ เบนซ์”, “โซโล”, “ยูไนเต็ด สเตอร์ลิง” ที่มีกำลังตั้งแต่ 5 ถึง 1200 กิโลวัตต์ มีประสิทธิภาพ มากกว่า 42% อายุการใช้งานมากกว่า 40,000 ชั่วโมงและความถ่วงจำเพาะจาก 1.2 ถึง 3.8 กก. / กิโลวัตต์

ในการวิจารณ์โลกเกี่ยวกับเทคโนโลยีการแปลงพลังงาน เครื่องยนต์สเตอร์ลิงถือเป็นเครื่องยนต์ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในศตวรรษที่ 21 ระดับต่ำเสียง, ความเป็นพิษต่ำของก๊าซไอเสีย, ความสามารถในการทำงานกับเชื้อเพลิงต่างๆ, ทรัพยากรที่ดี, ประสิทธิภาพที่ดีแรงบิด - ทั้งหมดนี้ทำให้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงมีความสามารถในการแข่งขันมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน

สามารถใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงได้ที่ไหน?

โรงไฟฟ้าอัตโนมัติพร้อมเครื่องยนต์สเตอร์ลิง (เครื่องกำเนิดสเตอร์ลิง) สามารถใช้ได้ในภูมิภาคของรัสเซียที่ไม่มีแหล่งพลังงานดั้งเดิมสำรอง - น้ำมันและก๊าซ พีท, ไม้, หินน้ำมัน, ก๊าซชีวภาพ, ถ่านหิน, ของเสียจากการเกษตรและไม้แปรรูปสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ ดังนั้น ปัญหาการจ่ายพลังงานของหลายภูมิภาคจึงหมดไป

โรงไฟฟ้าดังกล่าวเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากความเข้มข้นของสารอันตรายในผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้มีค่าต่ำกว่ามาตรฐานเกือบสองเท่า โรงไฟฟ้าดีเซล. ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสเตอร์ลิงสามารถติดตั้งได้ใกล้กับผู้บริโภคซึ่งจะช่วยขจัดความสูญเสียในการส่งผ่านกระแสไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 100 กิโลวัตต์สามารถจ่ายไฟฟ้าและความร้อนให้กับทุก ๆ ตัว ท้องที่มีประชากรมากกว่า 30-40 คน

โรงไฟฟ้าอัตโนมัติพร้อมเครื่องยนต์สเตอร์ลิงจะพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซของสหพันธรัฐรัสเซียในระหว่างการพัฒนาแหล่งใหม่ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฟาร์เหนือและหิ้งของทะเลอาร์กติกซึ่งจำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟอย่างจริงจังสำหรับการสำรวจ งานเจาะ งานเชื่อม และงานอื่นๆ) ที่นี่สามารถใช้ก๊าซธรรมชาติดิบ ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง และก๊าซคอนเดนเสทเป็นเชื้อเพลิงได้

ตอนนี้ในสหพันธรัฐรัสเซียสูญเสียมากถึง 10 พันล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี เมตรของก๊าซที่เกี่ยวข้อง สะสมยากและมีราคาแพงเพื่อใช้เป็น น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นไปไม่ได้เนื่องจากองค์ประกอบเศษส่วนเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซสร้างมลพิษในบรรยากาศจึงเผาทิ้ง ในขณะเดียวกัน การใช้เป็นเชื้อเพลิงยานยนต์จะส่งผลทางเศรษฐกิจอย่างมาก

ขอแนะนำให้ใช้โรงไฟฟ้าที่มีความจุ 3-5 กิโลวัตต์ในระบบอัตโนมัติ การสื่อสาร และระบบป้องกันแคโทดิกในท่อส่งก๊าซหลัก และทรงพลังกว่า (ตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 กิโลวัตต์) - สำหรับไฟฟ้าและความร้อนไปยังค่ายกะขนาดใหญ่สำหรับคนงานแก๊สและคนงานน้ำมัน การติดตั้งมากกว่า 1,000 กิโลวัตต์สามารถใช้ในการขุดเจาะบนบกและนอกชายฝั่งในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

ปัญหาในการสร้างเอ็นจิ้นใหม่

เครื่องยนต์ซึ่งเสนอโดย Robert Stirling เองนั้นมีลักษณะน้ำหนักและขนาดที่สำคัญและประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากความซับซ้อนของกระบวนการในเครื่องยนต์ดังกล่าว ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของลูกสูบ เครื่องมือทางคณิตศาสตร์แบบง่ายเครื่องแรกได้รับการพัฒนาโดยศาสตราจารย์ G. Schmidt แห่งปรากในปี 1871 เท่านั้น วิธีการคำนวณที่เขาเสนอนั้นใช้แบบจำลองในอุดมคติของวงจรสเตอร์ลิง และทำให้สามารถสร้างเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มากถึง 15% จนกระทั่งปี 1953 บริษัทสัญชาติดัตช์ที่ชื่อ Philips ได้สร้างเครื่องยนต์สเตอร์ลิงที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งเหนือกว่าในด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ในรัสเซีย มีความพยายามที่จะสร้างเครื่องยนต์สเตอร์ลิงในประเทศซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จ มีปัญหาสำคัญหลายประการที่ขัดขวางการพัฒนาและการใช้อย่างแพร่หลาย

ประการแรก นี่คือการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เพียงพอของเครื่องสเตอร์ลิงที่ออกแบบไว้ และวิธีการคำนวณที่สอดคล้องกัน ความซับซ้อนของการคำนวณถูกกำหนดโดยความซับซ้อนของการดำเนินการตามวัฏจักรสเตอร์ลิงทางอุณหพลศาสตร์ใน เครื่องจริงเนื่องจากความไม่คงที่ของความร้อนและการแลกเปลี่ยนมวลในวงจรภายใน - เนื่องจากการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของลูกสูบ

ขาดแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และวิธีการคำนวณที่เพียงพอ - เหตุผลหลักความล้มเหลวของวิสาหกิจต่างประเทศและในประเทศจำนวนมากในการพัฒนาทั้งเครื่องยนต์และเครื่องทำความเย็นสเตอร์ลิง หากไม่มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำ การปรับแต่งเครื่องจักรที่ออกแบบมาอย่างละเอียดจะกลายเป็นการวิจัยเชิงทดลองที่ต้องใช้ความพยายามในระยะยาว

ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการสร้างการออกแบบของแต่ละยูนิต ปัญหากับซีล การควบคุมกำลัง ฯลฯ ความยากลำบากในการออกแบบเกิดจากสารทำงานที่ใช้ ได้แก่ ฮีเลียม ไนโตรเจน ไฮโดรเจน และอากาศ ตัวอย่างเช่น ฮีเลียมมีความลื่นไหลมากเกิน ซึ่งกำหนดความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับองค์ประกอบการซีลของลูกสูบทำงาน ฯลฯ

ปัญหาที่สามคือเทคโนโลยีการผลิตระดับสูง ความจำเป็นในการใช้โลหะผสมและโลหะที่ทนความร้อน วิธีการใหม่ในการเชื่อมและการบัดกรี

อีกประเด็นหนึ่งคือการผลิตเครื่องปฏิกรณ์ใหม่และหัวฉีดเพื่อให้ความจุความร้อนสูงและในทางกลับกันมีความต้านทานไฮดรอลิกต่ำ

การพัฒนาในประเทศของเครื่องจักรสเตอร์ลิง

ในปัจจุบัน รัสเซียได้สะสมศักยภาพทางวิทยาศาสตร์อย่างเพียงพอเพื่อสร้างเครื่องยนต์สเตอร์ลิงที่มีประสิทธิภาพสูง บรรลุผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญที่ Stirling Technologies Innovation and Research Center LLC ผู้เชี่ยวชาญได้ทำการศึกษาเชิงทฤษฎีและทดลองเพื่อพัฒนาวิธีการใหม่ในการคำนวณเครื่องยนต์สเตอร์ลิงประสิทธิภาพสูง งานหลักเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงในโรงงานพลังงานความร้อนร่วม และระบบสำหรับการใช้ความร้อนจากก๊าซไอเสีย เช่น ใน mini-CHPs เป็นผลให้มีการสร้างวิธีการพัฒนาและต้นแบบของมอเตอร์ขนาด 3 กิโลวัตต์

ความสนใจเป็นพิเศษในหลักสูตรการวิจัยได้จ่ายให้กับการศึกษาส่วนประกอบแต่ละชิ้นของเครื่องจักรสเตอร์ลิงและการออกแบบตลอดจนการสร้างใหม่ แผนภาพวงจรการติดตั้งเพื่อการใช้งานที่หลากหลาย โซลูชันทางเทคนิคที่เสนอโดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าเครื่องจักรสเตอร์ลิงมีราคาไม่แพงในการใช้งานทำให้สามารถเพิ่มได้ ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจการใช้มอเตอร์ใหม่เมื่อเปรียบเทียบกับตัวแปลงพลังงานแบบเดิม

การผลิตเครื่องยนต์สเตอร์ลิงนั้นเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากความต้องการอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพสูงในรัสเซียและต่างประเทศมีความต้องการไม่จำกัด อย่างไรก็ตาม หากปราศจากการมีส่วนร่วมและการสนับสนุนจากรัฐและธุรกิจขนาดใหญ่ ปัญหาการผลิตจำนวนมากไม่สามารถแก้ไขได้อย่างเต็มที่

จะช่วยในการผลิตเครื่องยนต์สเตอร์ลิงในรัสเซียได้อย่างไร?

เห็นได้ชัดว่ากิจกรรมที่เป็นนวัตกรรม (โดยเฉพาะการพัฒนานวัตกรรมพื้นฐาน) เป็นกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่ซับซ้อนและมีความเสี่ยง ดังนั้นจึงควรยึดตามกลไกการสนับสนุนของรัฐ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "ในตอนเริ่มต้น" โดยมีการเปลี่ยนผ่านไปสู่สภาวะตลาดปกติในภายหลัง

กลไกในการสร้างเครื่องจักรสเตอร์ลิงขนาดใหญ่และระบบแปลงพลังงานในรัสเซียโดยอิงจากเครื่องจักรเหล่านี้อาจรวมถึง:
- การจัดหาเงินทุนโดยตรงโดยใช้งบประมาณร่วมกันของโครงการนวัตกรรมบนเครื่องสเตอร์ลิง
- มาตรการสนับสนุนทางอ้อมเนื่องจากการยกเว้นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตภายใต้โครงการสเตอร์ลิงจากภาษีมูลค่าเพิ่มและภาษีอื่น ๆ ของระดับรัฐบาลกลางและระดับภูมิภาคในช่วงสองปีแรกรวมถึงการให้เครดิตภาษีสำหรับผลิตภัณฑ์ดังกล่าวในอีก 2-3 ปีข้างหน้า (โดยคำนึงถึงต้นทุนการพัฒนาที่ไม่แนะนำให้รวมผลิตภัณฑ์ใหม่ที่เป็นพื้นฐานในราคาของมัน นั่นคือ ในต้นทุนของผู้ผลิตหรือผู้บริโภค)
- การยกเว้นจากฐานภาษีเงินได้ของการมีส่วนร่วมขององค์กรในการจัดหาเงินทุนของโครงการสเตอร์ลิง

ในอนาคต ในขั้นตอนของการส่งเสริมอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างยั่งยืนโดยใช้เครื่องสเตอร์ลิงในตลาดภายในประเทศและต่างประเทศ การเติมทุนเพื่อการขยายการผลิต อุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่ และการสนับสนุนสำหรับโครงการต่อไปสำหรับการผลิตชนิดใหม่ อุปกรณ์สามารถดำเนินการได้โดยเสียค่าใช้จ่ายของกำไรและการขายหุ้นของการผลิตที่ประสบความสำเร็จ, ทรัพยากรสินเชื่อธนาคารพาณิชย์, เช่นเดียวกับการดึงดูดการลงทุนจากต่างประเทศ

สันนิษฐานได้ว่าเนื่องจากความพร้อมของฐานเทคโนโลยีและศักยภาพทางวิทยาศาสตร์ที่สะสมไว้ในการออกแบบเครื่องจักรสเตอร์ลิงด้วยนโยบายทางการเงินและทางเทคนิคที่สมเหตุสมผล รัสเซียสามารถเป็นผู้นำระดับโลกในการผลิตเครื่องยนต์ใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพสูง ในอนาคตอันใกล้.

ทันสมัย อุตสาหกรรมยานยนต์ได้มาถึงระดับที่หากไม่มีการวิจัยอย่างจริงจังแล้ว เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุความทันสมัยในการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายใน สิ่งนี้มีส่วนทำให้นักออกแบบเริ่มให้ความสนใจกับการพัฒนาทางเลือกของโรงไฟฟ้า เช่น เครื่องยนต์สเตอร์ลิง

ความกังวลเกี่ยวกับรถยนต์บางอย่างได้เน้นที่ความพยายามในการพัฒนาและเตรียมการสำหรับการเปิดตัวเป็นชุดของไฟฟ้าและ รถยนต์ไฮบริด, ศูนย์วิศวกรรมอื่น ๆ ใช้จ่าย ทรัพยากรทางการเงินในการออกแบบเครื่องยนต์เชื้อเพลิงทางเลือกที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน มีการพัฒนาเครื่องยนต์อื่นๆ มากมายที่อาจกลายเป็นเครื่องยนต์ใหม่สำหรับรถยนต์ประเภทต่างๆ ในอนาคต

เครื่องยนต์สันดาปภายนอกซึ่งคิดค้นขึ้นในศตวรรษที่ 19 โดยนักวิทยาศาสตร์สเตอร์ลิง สามารถกลายเป็นแหล่งพลังงานที่เป็นไปได้สำหรับการเคลื่อนที่เชิงกลสำหรับการขนส่งทางถนนในอนาคต

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

เครื่องยนต์สเตอร์ลิงแปลงพลังงานความร้อนที่ได้รับจากแหล่งภายนอกเป็นการเคลื่อนที่เชิงกลเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของของเหลวที่หมุนเวียนในปริมาตรที่ปิด

เป็นครั้งแรกหลังจากการประดิษฐ์ เครื่องยนต์ดังกล่าวมีอยู่ในรูปของเครื่องจักรที่ทำงานบนหลักการของการขยายตัวทางความร้อน

ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ที่ให้ความร้อน อากาศจะถูกทำให้ร้อนก่อนการขยายตัวและทำให้เย็นลงก่อนที่จะถูกบีบอัด ที่ด้านบนของกระบอกสูบ 1 เป็นเสื้อกันฝน 3 ด้านล่างของกระบอกสูบจะถูกทำให้ร้อนด้วยไฟอย่างต่อเนื่อง ลูกสูบทำงาน 4 ตั้งอยู่ในกระบอกสูบมีวงแหวนปิดผนึก Displacer 2 ตั้งอยู่ระหว่างลูกสูบกับด้านล่างของกระบอกสูบ โดยเคลื่อนที่ในกระบอกสูบโดยมีช่องว่างขนาดใหญ่

อากาศในกระบอกสูบถูกสูบโดย displacer 2 ไปที่ด้านล่างของลูกสูบหรือกระบอกสูบ ดิสเพลสเซอร์เคลื่อนที่ภายใต้การกระทำของแกน 5 ผ่านซีลลูกสูบ ในทางกลับกันก้านถูกขับเคลื่อนด้วยอุปกรณ์นอกรีตที่หมุนด้วยความล่าช้า 90 องศาจากตัวขับลูกสูบ

ในตำแหน่ง "a" ลูกสูบจะอยู่ที่ จุดต่ำสุดและอากาศอยู่ระหว่างลูกสูบกับดิสเพลสเซอร์ ระบายความร้อนด้วยผนังกระบอกสูบ

ในตำแหน่งถัดไป "b" ดิสเพลสเซอร์จะเลื่อนขึ้น และลูกสูบยังคงอยู่ในตำแหน่ง อากาศระหว่างพวกเขาถูกผลักไปที่ด้านล่างของกระบอกสูบทำให้เย็นลง

ตำแหน่ง "ใน" - ทำงาน ในนั้นอากาศจะถูกทำให้ร้อนที่ด้านล่างของกระบอกสูบขยายและยกลูกสูบสองตัวขึ้นไป ตายด้านบนจุด. หลังจากเสร็จสิ้นจังหวะการทำงาน ดิสเพลสเซอร์จะลงไปที่ด้านล่างของกระบอกสูบ ดันอากาศเข้าไปใต้ลูกสูบและทำให้เย็นลง

ในตำแหน่ง "d" อากาศเย็นพร้อมที่จะถูกบีบอัดและลูกสูบเคลื่อนที่จาก จุดสูงสุดไปด้านล่าง เนื่องจากงานอัดอากาศเย็นนั้นน้อยกว่าการขยายลมร้อน จึงเกิดงานที่มีประโยชน์ขึ้น มู่เล่ทำหน้าที่เป็นตัวสะสมพลังงานชนิดหนึ่ง

ในรุ่นพิจารณา เครื่องยนต์สเตอร์ลิงมีประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากความร้อนของอากาศหลังจังหวะส่งกำลังจะต้องถูกกำจัดผ่านผนังกระบอกสูบไปยังสารหล่อเย็น อากาศในจังหวะเดียวไม่มีเวลาลดอุณหภูมิตามปริมาณที่ต้องการ จึงจำเป็นต้องขยายเวลาการทำความเย็น ด้วยเหตุนี้ ความเร็วของมอเตอร์จึงต่ำ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนก็เล็กน้อยเช่นกัน ความร้อนของอากาศเสียเข้าไปในน้ำหล่อเย็นและหายไป

การออกแบบต่างๆ

มีตัวเลือกต่าง ๆ สำหรับอุปกรณ์ของหน่วยพลังงานที่ทำงานบนหลักการสเตอร์ลิง

การออกแบบอัลฟ่า

เครื่องยนต์นี้มีลูกสูบทำงานแยกกันสองลูกสูบ ลูกสูบแต่ละตัวอยู่ในกระบอกสูบที่แยกจากกัน ถังเย็นอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และกระบอกร้อนจะถูกทำให้ร้อน

การออกแบบเบต้า

กระบอกสูบที่มีลูกสูบจะระบายความร้อนที่ด้านหนึ่งและให้ความร้อนที่ด้านตรงข้าม ลูกสูบกำลังและดิสเพลสเซอร์เคลื่อนที่ในกระบอกสูบ ซึ่งทำหน้าที่ลดและเพิ่มปริมาตรของแก๊สทำงาน รีเจนเนอเรเตอร์ทำการเคลื่อนที่ย้อนกลับของก๊าซเย็นลงในพื้นที่ที่ให้ความร้อนของเครื่องยนต์

การออกแบบแกมมา

ทั้งระบบประกอบด้วยสองกระบอกสูบ กระบอกที่ 1 เย็น ลูกสูบที่ใช้งานได้จะเคลื่อนที่เข้าไป กระบอกสูบที่สองจะถูกทำให้ร้อนด้านหนึ่งและอีกด้านเย็นลง และได้รับการออกแบบมาเพื่อเคลื่อนตัวดิสเพลสเซอร์ รีเจนเนอเรเตอร์สำหรับสูบแก๊สระบายความร้อนอาจใช้ร่วมกันกับกระบอกสูบสองกระบอก หรืออาจรวมอยู่ในอุปกรณ์ดิสเพลสเซอร์

ข้อดี

• เช่นเดียวกับเครื่องยนต์สันดาปภายนอกอื่นๆ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงสามารถใช้เชื้อเพลิงต่างๆ ได้ เนื่องจากการมีความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเครื่องยนต์ ไม่สำคัญว่ามันเกิดจากเชื้อเพลิงอะไร
• เครื่องยนต์มีอุปกรณ์ที่เรียบง่ายและไม่จำเป็นต้องมีระบบเสริมและสิ่งที่แนบมา (กระปุกเกียร์ สายพานราวลิ้น สตาร์ทเตอร์ ฯลฯ)
• คุณสมบัติการออกแบบช่วยให้ใช้งานได้ยาวนาน: ใช้งานต่อเนื่องได้มากกว่า 100,000 ชั่วโมง
• การทำงานของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงไม่สร้างเสียงรบกวนมากนัก เนื่องจากไม่มีการระเบิดของเชื้อเพลิงภายในเครื่องยนต์ และไม่มีก๊าซไอเสีย
• รุ่น "เบต้า" ที่ติดตั้งอุปกรณ์ข้อเหวี่ยงรูปเพชรเป็นกลไกที่สมดุลที่สุดซึ่งไม่สร้างการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน

• ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์จะไม่เกิดกระบวนการที่ส่งผลเสียต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ด้วยการเลือกแหล่งความร้อนที่เหมาะสม มอเตอร์สเตอร์ลิงจะกลายเป็นอุปกรณ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ข้อบกพร่อง

• ด้วยคุณลักษณะเชิงบวกที่สำคัญ การผลิตจำนวนมากอย่างรวดเร็วของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงนั้นไม่สมจริงด้วยเหตุผลบางประการ ปัญหาหลักคือการใช้วัสดุของอุปกรณ์ ในการทำให้ของเหลวทำงานเย็นลง จำเป็นต้องใช้หม้อน้ำขนาดใหญ่ ซึ่งจะช่วยเพิ่มขนาดและน้ำหนักของอุปกรณ์ได้อย่างมาก
• ระดับเทคโนโลยีในปัจจุบันทำให้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงสามารถแข่งขันในคุณสมบัติกับเครื่องยนต์เบนซินใหม่ผ่านการใช้ ประเภทที่ซับซ้อนของเหลวทำงาน (ไฮโดรเจนหรือฮีเลียม) ภายใต้ความดันสูงมาก สิ่งนี้จะเพิ่มความเสี่ยงในการใช้เครื่องยนต์ดังกล่าวอย่างมาก
• ปัญหาด้านการปฏิบัติงานที่ร้ายแรงนั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาการทนต่ออุณหภูมิของโลหะผสมเหล็กและค่าการนำความร้อน ความร้อนถูกส่งไปยังพื้นที่ทำงานโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ส่งผลให้สูญเสียความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะต้องทำจากโลหะผสมทนความร้อนซึ่งต้องทนต่อแรงดันสูงด้วย วัสดุที่สอดคล้องกับเงื่อนไขเหล่านี้ยากต่อการประมวลผลและมีราคาสูง
• หลักการของการเปลี่ยนเครื่องยนต์สเตอร์ลิงไปเป็นโหมดการทำงานอื่นก็แตกต่างอย่างมากจากหลักการทั่วไปเช่นกัน สิ่งนี้ต้องการการสร้างอุปกรณ์ควบคุมพิเศษ ตัวอย่างเช่น ในการเปลี่ยนกำลัง คุณต้องเปลี่ยนมุมเฟสระหว่างลูกสูบกำลังกับ displacer ความดันในกระบอกสูบ หรือเปลี่ยนความจุของปริมาตรการทำงาน

เครื่องยนต์สเตอร์ลิงและการใช้งาน

หากจำเป็นต้องสร้างเครื่องแปลงความร้อนที่มีขนาดกะทัดรัดก็สามารถใช้มอเตอร์สเตอร์ลิงได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของผู้อื่น เครื่องยนต์ที่คล้ายกันต่ำกว่ามาก

• แหล่งที่มาสากล ไฟฟ้า. มอเตอร์สเตอร์ลิงสามารถเปลี่ยนความร้อนเป็นไฟฟ้าได้ มีโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้เครื่องยนต์ดังกล่าว ใช้เป็นโรงไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับนักท่องเที่ยว ผู้ผลิตบางรายผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานจากหัวเตาแก๊ส นอกจากนี้ยังมีโครงการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานจากแหล่งความร้อนของไอโซโทปรังสี
• ปั๊ม. หากมีการติดตั้งปั๊มในวงจรทำความร้อน ประสิทธิภาพการทำความร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ปั๊มยังติดตั้งในระบบทำความเย็น ปั๊มไฟฟ้าอาจล้มเหลวนอกจากนี้ยังกินพลังงานไฟฟ้า ปั๊มสเตอร์ลิงช่วยแก้ปัญหานี้ได้ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงสำหรับการสูบของเหลวจะง่ายกว่าแบบปกติเนื่องจากแทนที่จะใช้ลูกสูบสามารถใช้ของเหลวที่สูบเองซึ่งทำหน้าที่ระบายความร้อนด้วย
• อุปกรณ์ทำความเย็น . การออกแบบตู้เย็นทั้งหมดใช้หลักการปั๊มความร้อน ผู้ผลิตตู้เย็นบางรายกำลังวางแผนที่จะติดตั้งเครื่องยนต์สเตอร์ลิงในผลิตภัณฑ์ของตน ซึ่งจะประหยัดมาก ของเหลวทำงานจะเป็นอากาศ

• อุณหภูมิต่ำมาก. สำหรับก๊าซเหลว มอเตอร์ดังกล่าวมีประสิทธิภาพมาก การใช้งานนั้นให้ผลกำไรมากกว่าอุปกรณ์กังหัน นอกจากนี้ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงยังใช้ในอุปกรณ์สำหรับเซ็นเซอร์ทำความเย็นของเครื่องมือที่มีความแม่นยำ

• . พลังงานไฟฟ้าสามารถหาได้จากการแปลงพลังงานของดวงอาทิตย์ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงซึ่งตั้งไว้ที่โฟกัสของกระจกเพื่อให้สถานที่ให้ความร้อนส่องสว่างอย่างต่อเนื่องด้วยรังสีของดวงอาทิตย์ รีเฟลกเตอร์จะถูกควบคุมเมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนตัว ซึ่งพลังงานจะกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่เล็กๆ ในกรณีนี้ ประมาณ 92% ของรังสีสะท้อนจากกระจก ของเหลวในการทำงานของเครื่องยนต์ส่วนใหญ่เป็นฮีเลียมหรือไฮโดรเจน
• ตัวสะสมความร้อน. ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ Stirling คุณสามารถสำรองพลังงานความร้อนโดยใช้ตัวสะสมความร้อนจากเกลือหลอมเหลว อุปกรณ์ดังกล่าวมีพลังงานสำรองเหนือกว่าอุปกรณ์เคมีและมีราคาไม่แพง โดยการเพิ่มและลดมุมเฟสระหว่างลูกสูบทั้งสองเพื่อปรับกำลัง พลังงานกลสามารถสะสม เบรกเครื่องยนต์ ในกรณีนี้ เครื่องยนต์ทำหน้าที่เป็นปั๊มความร้อน
• ยานยนต์. แม้จะมีความยากลำบาก แต่ก็มีรูปแบบการทำงานของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงที่ใช้สำหรับรถยนต์ ความสนใจในเครื่องยนต์ที่เหมาะสำหรับรถยนต์เกิดขึ้นในศตวรรษที่ผ่านมา การพัฒนาในทิศทางนี้ดำเนินการโดยชาวอังกฤษและ ผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติเยอรมัน. ในสวีเดนยังมีการพัฒนาเครื่องยนต์สเตอร์ลิงซึ่งใช้หน่วยอนุกรมและชุดประกอบแบบครบวงจร ผลที่ได้คือเครื่องยนต์ 4 สูบ ซึ่งพารามิเตอร์เทียบได้กับเครื่องยนต์ขนาดเล็ก เครื่องยนต์ดีเซล. เครื่องยนต์นี้ได้รับการทดสอบเรียบร้อยแล้วว่าเป็นหน่วยกำลังสำหรับรถบรรทุกหลายตัน

ในปัจจุบัน การศึกษาการติดตั้งสเตอร์ลิงสำหรับการติดตั้งใต้น้ำ อวกาศ และการติดตั้งอื่นๆ รวมถึงการออกแบบเครื่องยนต์หลัก ได้ดำเนินการในต่างประเทศจำนวนมาก ความสนใจในเครื่องยนต์สเตอร์ลิงอย่างสูงเช่นนี้เป็นผลมาจากความสนใจของสาธารณชนในการต่อสู้กับมลภาวะในชั้นบรรยากาศ เสียง และการอนุรักษ์แหล่งพลังงานธรรมชาติ

หนึ่งในแหล่งพลังงานกลสำหรับรถยนต์ที่มีแนวโน้มดีคือเครื่องยนต์สันดาปภายนอก ซึ่งพัฒนาโดย Robert Stirling ที่เกิดในสกอตแลนด์เมื่อสองสามศตวรรษก่อน เครื่องยนต์สันดาปภายนอกของสเตอร์ลิงตามหลักการทำงานนั้นแตกต่างจากเครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมดมากจากปกติ แต่หลังจากการพัฒนาไประยะหนึ่ง พวกเขาก็ลืมมันไปอย่างปลอดภัย

ประวัติความเป็นมาของการสร้าง

ในปี พ.ศ. 2359 โรเบิร์ต สเตอร์ลิง ชาวสก็อตได้จดสิทธิบัตรเครื่องยนต์ความร้อน ซึ่งปัจจุบันตั้งชื่อตามผู้สร้าง อย่างไรก็ตาม เขาไม่ได้เป็นผู้คิดค้นแนวคิดเรื่องเครื่องยนต์ลมร้อนเลย แต่โครงการแรกที่มีสติสัมปชัญญะในการสร้างหน่วยดังกล่าวดำเนินการโดยสเตอร์ลิง

เขาปรับปรุงระบบโดยเพิ่มเครื่องกรองเข้าไป ในเอกสารทางเทคนิคที่เรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ด้วยเหตุนี้ ประสิทธิภาพของมอเตอร์จึงเพิ่มขึ้นอย่างมากจากการทำให้เครื่องยนต์อุ่น รุ่นนี้ในเวลานั้นได้รับการยอมรับว่ามีความทนทานที่สุดเนื่องจากไม่เคยระเบิด

แม้จะประสบความสำเร็จอย่างรวดเร็วในการส่งเสริมแบบจำลอง เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 จาก พัฒนาต่อไปเครื่องยนต์สันดาปภายนอกถูกละทิ้งเนื่องจากต้นทุนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เครื่องยนต์สเตอร์ลิง: หลักการทำงานและการดัดแปลง

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนใดๆ คือ เพื่อให้ได้ก๊าซในสถานะขยาย จำเป็นต้องใช้ความพยายามทางกลอย่างมาก เนื่องจาก ตัวอย่างที่ดีการทดลองสามารถอ้างถึงสองกระทะตามที่พวกเขาเต็มไปด้วยน้ำเย็นและน้ำร้อน แช่ขวดที่มีฝาเกลียวในน้ำเย็น หลังจากนั้นขวดจะถูกโอนไปยังน้ำร้อน

ด้วยการเคลื่อนไหวนี้ ก๊าซในขวดทำให้ งานเครื่องกลและดันจุกออกจากคอ เครื่องยนต์สันดาปภายนอกรุ่นแรกทำงานบนหลักการเดียวกันทุกประการ อย่างไรก็ตาม ภายหลังผู้สร้างตระหนักว่าส่วนหนึ่งของความร้อนที่สร้างขึ้นนั้นสามารถนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนได้ ผลผลิตของหน่วยจากนี้เพิ่มขึ้นเท่านั้น

ไม่นานนักวิศวกรจากสวีเดน Erickson ได้ปรับปรุงการออกแบบโดยเสนอแนวคิดในการทำความเย็นและความร้อนของแก๊สที่ความดันคงที่แทนที่จะเป็นปริมาตร สิ่งนี้ทำให้เครื่องยนต์สามารถ "ก้าวขึ้นบันไดอาชีพ" และเริ่มใช้ในเหมืองและโรงพิมพ์ สำหรับลูกเรือและ ยานพาหนะตัวเครื่องหนักเกินไป

รูปแสดงรอบการทำงานของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงอย่างชัดเจน

เครื่องยนต์สเตอร์ลิงทำงานอย่างไร โดยจะแปลงพลังงานความร้อนที่จ่ายจากภายนอกเป็นงานกลไกที่มีประโยชน์ กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของก๊าซหรือของเหลวที่หมุนเวียนอยู่ในปริมาตรที่ปิด ในส่วนล่างของตัวเครื่อง สารทำงานจะร้อนขึ้น เพิ่มปริมาตร และดันลูกสูบขึ้น

อากาศร้อนเข้าสู่ด้านบนของมอเตอร์และระบายความร้อนด้วยหม้อน้ำ แรงดันของของไหลทำงานลดลง และลูกสูบถูกลดระดับลงเพื่อทำซ้ำตลอดทั้งรอบ ระบบถูกปิดผนึกอย่างสมบูรณ์เพื่อไม่ให้ใช้สารทำงาน แต่จะเคลื่อนที่ภายในวัฏจักรเท่านั้น

นอกจากนี้ยังมีมอเตอร์แบบเปิดซึ่งใช้การควบคุมการไหลโดยใช้วาล์ว โมเดลเหล่านี้เรียกว่าเครื่องยนต์ Erickson โดยทั่วไป หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายนอกนั้นคล้ายคลึงกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ที่ อุณหภูมิต่ำมันถูกบีบอัดและในทางกลับกัน การให้ความร้อนทำได้หลายวิธี

ความร้อนในเครื่องยนต์สันดาปภายนอกถูกจ่ายผ่านผนังกระบอกสูบจากด้านนอก สเตอร์ลิงเดาว่าจะใช้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นระยะด้วยลูกสูบดิสเพลสเมนต์ ลูกสูบนี้เคลื่อนที่ก๊าซจากช่องหนึ่งของกระบอกสูบไปยังอีกช่องหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิต่ำจะยังคงอยู่ในมือข้างหนึ่ง และอุณหภูมิสูงในอีกด้านหนึ่ง เมื่อลูกสูบเคลื่อนขึ้นด้านบน ก๊าซจะเคลื่อนจากช่องร้อนไปยังช่องเย็น

ระบบขับเคลื่อนในเครื่องยนต์เชื่อมต่อกับลูกสูบที่ใช้งานได้ ซึ่งบีบอัดแก๊สในที่เย็นและปล่อยให้ขยายตัวด้วยความร้อน งานที่มีประโยชน์เกิดขึ้นเนื่องจากการบีบอัดที่อุณหภูมิต่ำกว่า รับประกันความต่อเนื่อง กลไกข้อเหวี่ยง. ไม่มีขอบเขตพิเศษระหว่างขั้นตอนของวัฏจักร ด้วยเหตุนี้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงจึงไม่ลดลง

รายละเอียดเครื่องยนต์บางส่วน

ตามทฤษฎีแล้ว แหล่งความร้อนใดๆ (แสงอาทิตย์ ไฟฟ้า เชื้อเพลิง) สามารถจ่ายพลังงานให้กับเครื่องยนต์สันดาปภายนอกได้ หลักการทำงานของเครื่องยนต์คือการใช้ฮีเลียม ไฮโดรเจน หรืออากาศ วัฏจักรในอุดมคติมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุดเท่าที่เป็นไปได้ ประสิทธิภาพในกรณีนี้คือ 30 ถึง 40% เครื่องกำเนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพสามารถให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นได้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในตัวช่วยฟื้นฟู แลกเปลี่ยน และระบายความร้อนในเครื่องยนต์สมัยใหม่ ข้อดีของมันคือการทำงานแบบไร้น้ำมัน โดยทั่วไปแล้ว เครื่องยนต์ต้องการการหล่อลื่นเพียงเล็กน้อย แรงดันเฉลี่ยในกระบอกสูบแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 ถึง 20 MPa ระบบการปิดผนึกที่ดีและความเป็นไปได้ที่น้ำมันจะเข้าสู่โพรงทำงานเป็นสิ่งสำคัญ

ตามการคำนวณทางทฤษฎี ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างมากและสามารถเข้าถึงได้ถึง 70% ตัวอย่างเครื่องยนต์รุ่นแรกๆ ที่ใช้กับโลหะนั้นมีประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากตัวเลือกน้ำหล่อเย็นไม่มีประสิทธิภาพและจำกัดอุณหภูมิความร้อนสูงสุด จึงไม่มีวัสดุโครงสร้างที่ทนทานต่อ ความดันสูง. ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 เครื่องยนต์ที่มีไดรฟ์ขนมเปียกปูนในระหว่างการทดสอบมีประสิทธิภาพเกิน 35% ในน้ำหล่อเย็นและที่อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส การปรับปรุงการออกแบบในตัวอย่างทดลองบางรายการทำให้สามารถบรรลุประสิทธิภาพเกือบ 39% ทันสมัยเกือบทั้งหมด เครื่องยนต์เบนซินมีกำลังใกล้เคียงกันมีประสิทธิภาพ 28 - 30% ดีเซลเทอร์โบถึงประมาณ 35% ตัวอย่างเครื่องยนต์สเตอร์ลิงที่ทันสมัยที่สุดที่พัฒนาโดยบริษัท Mechanical Technology Inc ในสหรัฐอเมริกา มีประสิทธิภาพสูงสุดถึง 43%

หลังจากการพัฒนาเซรามิกทนความร้อนและวัสดุที่เป็นนวัตกรรมอื่นๆ จะสามารถเพิ่มอุณหภูมิของตัวกลางได้อีก ประสิทธิภาพสามารถเข้าถึงได้ถึง 60% ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว

มีการดัดแปลงเครื่องยนต์สันดาปภายนอกของสเตอร์ลิงหลายอย่าง

การปรับเปลี่ยน "อัลฟ่า"

เครื่องยนต์ดังกล่าวประกอบด้วยลูกสูบกำลังแยกแบบร้อนและเย็นซึ่งอยู่ในกระบอกสูบของตัวเอง ความร้อนถูกส่งไปยังกระบอกสูบด้วยลูกสูบร้อน และลูกสูบเย็นจะอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนทำความเย็น

การปรับเปลี่ยน "เบต้า"

ในเครื่องยนต์รุ่นนี้ กระบอกสูบที่ลูกสูบตั้งอยู่ด้านหนึ่งและอีกด้านหนึ่งจะระบายความร้อน ดิสเพลสเซอร์และลูกสูบกำลังเคลื่อนที่ภายในกระบอกสูบ displacer ถูกออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนปริมาตรของแก๊สทำงาน รีเจนเนอเรเตอร์จะส่งสารทำงานที่เย็นลงไปยังช่องเครื่องยนต์ที่ร้อน

การดัดแปลง "แกมมา"

การออกแบบที่เรียบง่ายทั้งหมดของการดัดแปลงแกมมานั้นทำมาจากกระบอกสูบสองกระบอก อันแรกเย็นสนิท มันเคลื่อนลูกสูบกำลัง และอันที่สองเย็นเพียงด้านเดียวเท่านั้นและอีกด้านหนึ่ง - อุ่น มันทำหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายกลไกการกระจัด เครื่องกำเนิดหมุนเวียนก๊าซเย็นในการปรับเปลี่ยนนี้สามารถใช้ได้กับกระบอกสูบทั้งสองและรวมอยู่ในการออกแบบ displacer

ข้อดีของเครื่องยนต์สันดาปภายนอก

เครื่องยนต์ประเภทนี้ไม่โอ้อวดในแง่ของเชื้อเพลิงเนื่องจากพื้นฐานของการทำงานคือความแตกต่างของอุณหภูมิ อะไรทำให้เกิดความแตกต่างนี้ - มันไม่สำคัญจริงๆ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงมี การออกแบบที่เรียบง่ายและไม่จำเป็น ระบบเพิ่มเติมและ ไฟล์แนบ(สตาร์ท, กระปุกเกียร์). คุณลักษณะบางอย่างของการออกแบบเครื่องยนต์รับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนาน: เครื่องยนต์สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องประมาณหนึ่งแสนชั่วโมง ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของเครื่องยนต์สันดาปภายนอกคือความเงียบ เป็นเพราะไม่มีการระเบิดในกระบอกสูบและไม่จำเป็นต้องกำจัดก๊าซไอเสีย ความแตกต่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยพารามิเตอร์นี้คือการปรับเปลี่ยนเบต้า การออกแบบมาพร้อมกับกลไกข้อเหวี่ยงรูปเพชร ซึ่งทำให้ไม่มีการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน และสุดท้ายคือความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีกระบวนการในกระบอกสูบเครื่องยนต์ที่อาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม

เมื่อเลือกแหล่งความร้อนทางเลือก (พลังงานแสงอาทิตย์) เครื่องยนต์สเตอร์ลิงจะกลายเป็นหน่วยพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ข้อเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายนอก

การผลิตจำนวนมากของเครื่องยนต์ดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ในขณะนี้ ปัญหาหลักคือการใช้วัสดุของโครงสร้าง การหล่อเย็นของเหลวในการทำงานของเครื่องยนต์จำเป็นต้องติดตั้งหม้อน้ำที่มีปริมาณมาก ส่งผลให้มิติเพิ่มขึ้น การใช้งาน ประเภทที่ซับซ้อนสารทำงานเช่นไฮโดรเจนหรือฮีเลียมทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความปลอดภัยของเครื่องยนต์ ค่าการนำความร้อนและทนต่ออุณหภูมิต้องอยู่ที่ ระดับสูง. ความร้อนถูกส่งไปยังปริมาตรการทำงานผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ดังนั้นความร้อนบางส่วนจึงหายไประหว่างทาง ในการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจำเป็นต้องใช้โลหะทนความร้อน ในกรณีนี้ โลหะต้องทนต่อแรงดันสูง วัสดุทั้งหมดเหล่านี้มีราคาแพงและใช้เวลานานในการประมวลผล หลักการของการเปลี่ยนโหมดของเครื่องยนต์สันดาปภายนอกนั้นแตกต่างจากแบบเดิมมาก จำเป็นต้องมีการพัฒนาอุปกรณ์ควบคุมพิเศษ การเปลี่ยนแปลงกำลังเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความดันในกระบอกสูบและมุมเฟสระหว่าง displacer และลูกสูบกำลัง คุณยังสามารถเปลี่ยนความจุของช่องด้วยสารทำงาน

ตัวอย่างการใช้งานเครื่องยนต์สันดาปภายนอกในรถยนต์

รุ่นที่ใช้งานได้ของเครื่องยนต์ดังกล่าวได้รับการปล่อยตัวออกมา แม้จะมีปัญหาในการผลิตทั้งหมดก็ตาม ในยุค 50 ของศตวรรษที่ 20 บริษัทยานยนต์เริ่มให้ความสนใจในหน่วยพลังงานประเภทนี้ โดยพื้นฐานแล้ว การนำเครื่องยนต์สเตอร์ลิงมาใช้ในรถยนต์นั้นดำเนินการโดย ฟอร์ดมอเตอร์บริษัทและกลุ่มโฟล์คสวาเกน. UNITED STIRLING บริษัท สัญชาติสวีเดนได้พัฒนาเอ็นจิ้นดังกล่าวซึ่งนักพัฒนาพยายามใช้หน่วยอนุกรมและส่วนประกอบ (เพลาข้อเหวี่ยง, ก้านสูบ) บ่อยขึ้น สี่สูบได้รับการพัฒนา เครื่องยนต์วีซึ่งมีความถ่วงจำเพาะ 2.4 กก. / กิโลวัตต์ ดีเซลขนาดกะทัดรัดมีมวลใกล้เคียงกัน พวกเขาพยายามติดตั้งเครื่องยนต์บนรถตู้บรรทุกสินค้าขนาดเจ็ดตัน

โดดเด่นที่สุด โมเดลที่ประสบความสำเร็จกลายเป็น Philips 4-125DA พร้อมติดตั้งบน รถยนต์. กำลังในการทำงานของเครื่องยนต์คือ 173 แรงม้า. ขนาดไม่แตกต่างจาก ICE น้ำมันเบนซินทั่วไปมากนัก

บริษัท เจนเนอรัล มอเตอร์สพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายนอกรูปตัววีแปดสูบพร้อมกลไกข้อเหวี่ยงแบบอนุกรม รุ่นจำกัดปี 1972 รถฟอร์ด Torino ติดตั้งเครื่องยนต์ดังกล่าว นอกจากนี้ ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงลดลงมากถึง 25% เมื่อเทียบกับ รุ่นก่อนหน้า. วันนี้ไม่กี่ บริษัทต่างชาติพวกเขากำลังพยายามปรับปรุงการออกแบบเครื่องยนต์นี้เพื่อปรับให้เข้ากับการผลิตจำนวนมากและติดตั้งในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล

บ้าน » การแพร่เชื้อ » เครื่องยนต์สันดาปภายนอกแบบโรตารี่ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงรุ่นใดมีการออกแบบที่ดีที่สุดเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายนอก