-Поиск по дневнику

Поиск сообщений в orestik

 -Подписка по e-mail

 

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 26.03.2010
Записей: 4
Комментариев: 2
Написано: 5

Наш автопром хочет довести до автомобильного двигатели Стирлинга

Пятница, 26 Марта 2010 г. 18:39 + в цитатник
Внутренний и внешний.


Двигатели внутреннего сгорания, имеющиеся во всех автомобилях, - поршневого типа: цилиндр - поршень, коленчатый вал, распределительный вал. В этой конструкции есть свои недостатки, над устранением которых пока что безуспешно бьются ученые: очень большие потери на трение в машине, приличные габариты, экологический минус. При этом еще двести лет назад шотландский пастор Стирлинг придумал принцип двигателя внешнего сгорания. Он заключается в чередуемом нагревании и охлаждении воздуха в герметичном рабочем цилиндре. КПД - больше 60 процентов (у двигателя внутреннего сгорания - 35 процентов)... Но двигатель этот огромный, потому что для эффективной работы требует вдвое больше поршней, чем «собрат» внутреннего сгорания, и страшно дорогой, до 3 миллионов рублей. Его, в поршневом варианте, пробовали изготавливать «Филипс», «Мерседес», «Дженерал Моторс». Шведы на все свои подводные лодки установили «двигатели Стирлинга». Но область применения таких механизмов по-прежнему крайне узка.



Масса плюсов.


Как бы сделать двигатель еще и компактным, и подешевле? Лукьянов решил использовать вместо поршневой системы роторно-лопастную. Научная группа из десяти человек - пятеро кандидатов и два доктора наук - полтора года воплощала идею в практику. И появился проект фантастического агрегата с уникальными возможностями.

Нет сложных форм, что удешевит массовое производство: изготавливать конструкцию можно на обыкновенных токарных станках. Работает на любом топливе, от дров до солнечного тепла. Способен одновременно вырабатывать тепло и электричество. Экономичен. Тихий - конструкция замкнутая, рабочее тело (газ) не покидает ее, нет хлопков и взрывов, гудит не громче холодильника. Замкнутый цикл объясняет и отсутствие выхлопной трубы, следовательно - экологическая чистота. И главное - мощнее обычного двигателя в пять раз!



Фантастика - он работает!


- Но сам образец никому не нужен, - ошарашивают представители рабочей группы. И приводят байку про Оппенгеймера. Отец атомной бомбы вроде бы дважды терял чемоданчик с расчетами, пока убеждал всех в перспективности открытия. На чемоданчик никто не покусился - находку в целости и сохранности возвращали владельцу. Потому что никто не понимал масштабности идеи. Но как только появились расчеты для реализации задуманного, «ядерный» чемоданчик со всем содержимым немедленно засекретили



Плюсы стирлингов
- КПД двигателя Стирлинга может достигать 65-70% КПД от цикла Карно при современном уровне проектирования и технологии изготовления. Кроме того КПД двигателя почти не зависит от скорости вращения коленвала. В двигателях внутреннего сгорания напротив максимальный КПД достигается в узком диапазоне частот вращения.
- В конструкции двигателя отсутствует система высоковольтного зажигания, клапанная система и, соответственно, распредвал. Грамотно спроектированный и технологично изготовленный двигатель Стирлинга не требует регулировки и настройки в процессе всего срока эксплуатации.
- В ДВС сгорание томливо-воздушной смеси в цилиндре двигателя является, по сути, взрывом со скоростью распространения взрывной волны 5-7 км/сек. Этот процесс дает чудовищные пиковые нагрузки на шатуны, коленчатый вал и подшипники. Стирлинги лишены этого недостатка.
- Двигатель не будет "капризничать" из-за потери искры, засорившегося карбюратора или низкого заряда аккумулятора, поскольку не имеет этих агрегатов. Понятие "двигатель заглох" не имеет смысла для Стирлингов. Стирлинг может остановиться, если нагрузка превышает расчетную. Повторно запуск осуществляется однократным проворотом маховика коленчатого вала.
-Простота конструкции позволяет длительно эксплуатировать Стирлинг в автономном режиме.
- Двигатель Стирлинга может использовать любой источник тепловой энергии, начиная с дров и заканчивая ядерным топливом!
- Сгорание топлива происходит вне внутреннего объема двигателя (в отличии от ДВС), что позволяет обеспечить равномерное горение топлива и полное его дожигание (т.е. отбор максимума содержащейся в топливе энергии и минимизация выброса токсичных компонентов).



Минусы стирлингов
- Поскольку сгорание топлива происходит вне двигателя, а отвод тепла осуществляется через стенки радиатора (напомним, что Стирлинги имеют замкнутый объем) габариты двигателя увеличиваются.
- Еще один минус - материалоемкость. Для производства компактных и мощных Стирлинг-машин требуются жаропрочные стали, выдерживающие высокое рабочее давление и в то же время, обладающие низкой теплопроводностью. Обычная смазка для Стирлингов не годится - коксуется при высокой температуре, по этому необходимы материалы с низким коэффициентом трения.
- Для получения высокой удельной мощности в качестве рабочего тела в Стирлингах используют водород или гелий (почему именно эти газы - читайте в разделе "ТЕОРИЯ"). Водород взрывоопасен, при высоких температурах растворяется в металлах, образуя металлогидриды - т.е. разрушает цилиндры двигателя. К тому же водород, как и гелий обладает высокой проникающей способностью и просачивается через уплотнения подвижных частей двигателя, снижая рабочее давление.
 (200x200, 27Kb)



ZhN   обратиться по имени Среда, 16 Июня 2010 г. 12:11 (ссылка)
Исходное сообщение orestik
Внутренний и внешний.


Тоже написал статейку: http://zhigalin.ru/node/43
Ответить С цитатой В цитатник
 

Добавить комментарий:
Текст комментария: смайлики

Проверка орфографии: (найти ошибки)

Прикрепить картинку:

 Переводить URL в ссылку
 Подписаться на комментарии
 Подписать картинку