ТЕХНОУГОЛ

     Как мы видим, рабочим телом является топливо-воздушная смесь, которая же и воспламеняется.

В общих чертах, похожий процесс происходит и в двигателях внешнего сгорания. Только там рабочее тело - газ, отделено от продуктов горения стенкой. Самый простой пример - паровая турбина. Принцип действия крайне прост: вода нагревается ,испаряется и пар под давлением вращает лопатки турбины ,которая и вырабатывает энергию.

    Теперь пару слов о более интересной машине - двигатель Стирлинга. В общем принцип работы просто как два рубля. Имеем горячую и холодную камеры. При помощи специального вытеснительного поршня (вытеснителя) газ перемещается из горячей камеры в холодную. Как мы понимаем, в горячей камере газ расширяется и толкает обычный поршень, чем и совершает работу. В холодной ,как вы уже догадались, газ сжимается. Вроде бы все просто, но здесь есть один нюанс (анекдот про нюанс). Газ из холодной в горячую камеру перемещается через регенеративный теплообменник. Он может быть различных вариаций, например пористое тело.

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл двигателя. Снизу поршень, сверху вытеснитель.

1. Все рабочее тело в холодной камере. Вытеснитель в крайнем нижнем положении.

2. Поршень поднимается и сжимает рабочее тело.

3. Поршень остается на месте, а вытеснитель переводит рабочее тело через регенератор в горячую камеру.

4. Газ расширяется и толкает все вниз. Затем вытеснитель переводит рабочее тело в холодную камеру и цикл повторяется.

 

Так лучше или хуже этот тип двигателя по сравнению с обычным ДВС?

 

Достоинства:

 

-Всеядность. Двигатель может работать от любого источника тепла. Будь то энергия горения топлива, солнечная энергия или тепловые отходы производств. Сойдет даже разность температур между слоями воды в водоеме.

 

-Экономичность. Нет, речь не оменьшем потреблении горючего. Этот тип двигателя позволяет утилизировать тепловую энергию производств, например отходящих газов при бурении скважен. Так же он наиболее эффективен при малой разнице температур. Например ,при преобразовании солнечной энергии в механическую.

 

-Простота конструкции. Действительно, никаких газораспределительных механизмов и коробок передач. Что может быть проще?

 

-Срок службы. Ну, это следует из предыдущего: чем проще механизм, тем дольше он проработает.

 

-Экологичность. Низкий уровень шума, возможность утилизации энергии и ее преобразование из восполняемых источников. Экологи в восторге!

Недостатки

 

-Материалоемкость. В двигателе присутствует большое количество теплообменником ,которые приходится делать с большими поверхностями теплопередачи. Отсюда и большое количество материала.

 

-Низкие характеристики по сравнению с ДВС. Надо понимать ,что такой двигатель хорош при небольших разностях температур. Для доведения характеристик до уровня ДВС потребует давлений более 100 атм. и таких рабочих тел, как водород и гелий

 

-Недостаточная эффективность. Передача тепла к рабочему телу через стенку теплообменника никак не способствует росту эффективности. Так же присутствует большой объем рабочего тела, не учавствующего в процессе.  КПД таких машин около 30-40%.

 

    Вот, вкратце ,и все, что стоит знать обычному человеку и двигателях внешнего сгорания. Тема достаточна интересна и активно развивается в последнее время на фоне стремления к энергоэффективности производств. Задумайтесь, может и вам пригодится в хозяйстве такой двигатель?