محرك الاحتراق الخارجي الحديث. محركات الاحتراق الخارجي الدوارة. وصف عقد التثبيت

مبدأ التشغيل

تعتمد التكنولوجيا المبتكرة المقترحة على استخدام محرك أربعة أسطوانات عالي الكفاءة الاحتراق الخارجيوبعد هذا محرك حراري. يمكن توفير الحرارة من مصدر حرارة خارجي أو إنتاجها عن طريق حرق مجموعة واسعة من الوقود داخل غرفة الاحتراق.

يتم الحفاظ على الحرارة في درجة حرارة ثابتة في مقصورة محرك واحدة، حيث يتم تحويلها إلى الهيدروجين تحت الضغط. التوسع، الهيدروجين يدفع المكبس. في درجة حرارة المحرك المنخفضة، يتم تبريد الهيدروجين بطاريات الحرارة والمبردات السائلة. مع التوسع والضغط، يتسبب الهيدروجين في حركة عودة الترجمة من المكبس، والتي يتم تحويلها إلى حركة تناوبية باستخدام غسالة مائلة، والتي تشمل المولد الكهربائي المعياري بالسعة. في عملية الهيدروجين التبريد، يتم إنتاج الحرارة أيضا، والتي يمكن استخدامها للإنتاج المشترك للكهرباء والحرارة في العمليات المساعدة.

وصف عام

محطة توليد الطاقة الحرارية FX-38 هي وحدة نمطية واحدة "مولد المحرك"، والذي يتضمن محرك احتراق خارجي، نظام احتراق يعمل على البروبان، والغاز الطبيعي، وممارسة غاز الزيت، وأنواع أخرى من الوقود مع كثافة الطاقة المتوسطة والمنخفضة (Biogas)، مولد حثي، نظام التحكم في المحرك، محمي من الجسم يؤثر على الجسم مع نظام تهوية مدمج وغيرها من المعدات المساعدة للتوازي مع شبكة الجهد العالي.

تصنيف الطاقة للكهرباء عند العمل على الغاز الطبيعي أو الغاز الحيوي بتردد 50 هرتز هو 38 كيلو واط. بالإضافة إلى ذلك، ينتج التثبيت 65 كيلو واط ساعة حرارة إضافية من نظام إنتاج الحرارة والكهرباء مجتمعة المقدمة إلى أمر خاص.

يمكن أن تكون التثبيت FX-38 مزودة بخيارات نظام تبريد مختلفة لضمان مرونة نظام التثبيت. تم تصميم المنتج للحصول على اتصال بسيط لجهات الاتصال الكهربائية وأنظمة إمداد الوقود وأنابيب نظام التبريد الخارجي، إذا كانت مجهزة بهذا.

تفاصيل إضافية وخيارات

• وحدة قياس الطاقة (توفر محول محرز حاليا لقراءة عرض المعلمات الحالية المتغيرة)
• RS-485 خيار الرصد عن بعد
• خيارات المبرد المدمج أو الرصاص عن بعد
• خيار استخدام وقود البروبان
• خيار استخدام الغاز الطبيعي
• خيار استخدام الغاز البترول المرتبط
• خيار استخدام الوقود منخفض الطاقة

يمكن استخدام تثبيت FX-48 في العديد من النماذج على النحو التالي:

• اتصال متوازي بشبكة الجهد العالي عند 50 هرتز، 380 فولت
• وضع الجيل المشترك للحرارة والكهرباء

خصائص التشغيل للتثبيت

في إنتاج الكهرباء والإنتاج الحراري بتكرار 50 هرتز، تنتج التثبيت 65 كيلو واط-H الحرارة الإضافية. تم تجهيز المنتج بنظام أنابيب، جاهز للاتصال بنوع السائل / السائل الذي يوفره العميل. الجانب الساخن من المبادل الحراري هو حلقة مغلقة مع برودة المحرك ومبرد نظام متكامل، إن وجدت. تم تصميم الجانب البارد للمبادل الحراري لدائرة نقل الحرارة للعميل.

صيانة

تم تصميم التثبيت للتشغيل المستمر وإقلاع الطاقة. تحقق الأساسية خصائص الأداء يتم تنفيذها من قبل العميل بفاصل من 1000 ساعة ويشمل التحقق من نظام تبريد المياه ومستوى الزيت. بعد 10،000 ساعة من التشغيل، يتم الحفاظ على الجزء الأمامي من التثبيت، بما في ذلك استبدال حلقة المكبس وملازمة قضيب وحزام محرك الأقراص والأختام المختلفة. يتم فحص مكونات مفتاح محددة لارتداء. تعد سرعة المحرك 1500 ثورة في الدقيقة للعمل بتردد 50 هرتز.

دون انقطاع

يتم تشغيل التشغيل غير المنقطع للتثبيت أكثر من 95٪، بناء على فترات التشغيل، ويأخذ في الاعتبار أثناء الجدول صيانة.

مستوى ضغط الصوت

مستوى الضغط السليم للوحدة دون جهاز مدمج مدمج هو 64 ديسيبل على بعد 7 أمتار. مستوى ضغط الصوت للكتلة مع المبرد المتكامل مع مراوح التبريد هو 66 ديسيبل على بعد 7 أمتار.

الانبعاثات

عند العمل على الغاز الطبيعي، فإن انبعاثات المحرك أقل من أو يساوي 0.0574 جم / نانومتر 3 لا X، 15.5 جم / نانومتر المركبات العضوية المتطايرة و 0.345 جم / نانومتر الثلاثة.

الوقود الغازي

تم تصميم المحرك للعمل عليه أنواع مختلفة الوقود الغازي مع انخفاض حرارة الاحتراق من 13.2 إلى 90.6 MJ / NM 3، والغاز البترول المرتبط بالنفط، والغاز الطبيعي، وميثان الفحم، وإعادة تدوير الغاز، والبروبان وبوجاس مضلعات من MSW. لتغطية هذا النطاق، يمكن طلب الجهاز مع تكوينات نظام الوقود التالية:

يتطلب نظام الاحتراق ضغط قابل للتعديل إمدادات الغاز إلى 124-152 mbar لجميع أنواع الوقود.

بيئة

التثبيت في الإصدار القياسي يعمل في درجات الحرارة محيط ب من -20 إلى + 50 درجة مئوية

وصف التثبيت

محطة توليد الطاقة الحرارية FX-38 جاهزة تماما لتوليد الكهرباء في إمدادات المصانع. يتم تثبيت اللوحة الكهربائية المدمجة على الكتلة لتلبية متطلبات الواجهة والتحكم. يوفر العرض الرقمي المقاوم للعرض الرقمي، الذي تم إنشاؤه في وحدة التحكم الكهربائية، المشغل على الإطلاق، إيقاف وإعادة تشغيل واجهة باستخدام الأزرار. تعمل وحدة التحكم الكهربائية أيضا كموقع رئيسي لتوصيل الجهاز الكهربائي الطرفي للعميل، وكذلك مع محطات الطرفية السلكية.

التثبيت قادر على الوصول إلى قوة الإخراج للتحميل الكامل بحلول حوالي 3-5 دقائق من لحظة البدء حسب درجة الحرارة الأولية للنظام. يتم تنشيط تسلسل البدء والتركيب عن طريق الضغط على الزر.

بعد الأمر start، يتصل التثبيت بشبكة الجهد العالي عن طريق إغلاق المقاول الداخلي إلى الشبكة. يتم تدوير المحرك على الفور عن طريق تنظيف غرفة الاحتراق لفتح صمامات الوقود. بعد فتح صمام الوقود، يتم تغذية الطاقة لجهاز الإشعال، وملء الوقود في غرفة الاحتراق. يتم تحديد وجود الاحتراق على زيادة درجة حرارة غاز العمل، مما يدفع إجراءات التحكم في رفع تردد التشغيل إلى هذه النقطة درجة حرارة التشغيلوبعد بعد ذلك، لا يزال الشعلة مكتفية ذاتيا وثابتا.

بعد قيادة الإعداد، يتم إغلاق صمام الوقود لأول مرة لإيقاف عملية حرق. بعد وقت محدد مسبقا، يتم خلالها تبريد الآلية، سيتم فتح المقاولين، وإيقاف تشغيل التثبيت من الشبكة. في حالة تثبيت مثل هذا المثبت، يمكن لمشجعي الرادياتير أن تعمل لبعض الوقت لتقليل درجة حرارة المبرد.

يستخدم التثبيت محرك احتراق خارجي مع طول السكتة الدماغ المستمر متصل بمولد التعريفي القياسي. يعمل الجهاز بالتوازي مع شبكة الجهد العالي أو بالتوازي مع نظام توزيع الطاقة. لا يخلق مولد التعريفي الإثارة الخاصة به: إنه متحمس من المصدر المتصل بمصدر الطاقة. إذا اختفى الجهد في شبكة الطاقة، يتم إيقاف تشغيل التثبيت.

وصف عقد التثبيت

يوفر تصميم التثبيت التثبيت والاتصال البسيط. هناك مركبات خارجية لأنابيب الوقود، الأجهزة الطرفية للكهرباء، واجهات الاتصالات، وإذا قدمت، مشعاع خارجي ونظام أنابيب مبادلة حرارية سائلة / سائلة. يمكن تمكين التثبيت باستخدام نظام أنظمة / سائل / سائل / سائل / سائل نظام / أو سائل نظام مبادل / أو مدمج مثبتا عن بعد للمحرك. كما قدمت أدوات لإغلاق الدوائر الاحتياطية والمنطق، مصممة خصيصا للوضع المرغوب فيه.

يحتوي الغلاف على اثنين من الألواح التشغيلية على كل جانب من فصل المحرك / المولد وابد خارجي خارجي للوصول إلى المقصورة الكهربائية.

وزن التركيب: حوالي 1770 كجم.

المحرك هو 4 اسطوانة (260 سم 3 / اسطوانة) محرك احتراق خارجي يمتص حرارة الاحتراق المستمر وقود الغاز في الغرفة الاحتراق الداخليويتضمن المكونات المدمجة التالية:

• مروحة تزويد الهواء في غرفة الاحتراق مدفوعة بالمحرك
• مرشح الهواء احتراق الكاميرات
• نظام الوقود وغلفة غرفة الاحتراق
• مضخة ل زيت تشحيمهو مدفوع من قبل المحرك
• برودة وتصفية لزيت التشحيم
• نظام تبريد محرك مضخة المياه، يدفع المحرك
• استشعار درجة الحرارة المياه في نظام التبريد
• استشعار ضغط زيت التشحيم
• ضغط الغاز واستشعار درجة الحرارة
• جميع التحكم الضروري والمعدات الواقية

خصائص المولد أدناه:

• تصنيف الطاقة 38 كيلوواط عند 50 هرتز، 380 V AC
• كفاءة كهربائية 95.0٪ مع عامل الطاقة 0.7
• الإثارة من شبكة الطاقة البلدية باستخدام محركات التعريفي / مولد عامل مسبق
• أقل من 5٪ من التشوهات التوافقية الكلية من نقص الحمل حتى الحمل الكامل
• فئة العزل F.

واجهة المشغل - العرض الرقمي يوفر التحكم في التثبيت. يمكن أن يبدأ التشغيل وإيقاف التثبيت من شاشة رقمية ومشاهدة ساعات العمل وبيانات العمل والتحذيرات / الفشل. عند تثبيت وحدة نمطية لقياس الطاقة الاختيارية، يمكن للمشغل رؤية العديد من المعلمات الكهربائية، مثل الطاقة الناتجة، ساعة كيلووات، كيلووات الأمبير وعامل الطاقة.

تم تصميم ميزة تشخيص المعدات ومجموعة البيانات في نظام التحكم في التثبيت. معلومات التشخيص تبسط مجموعة البيانات عن بعد، وتقرير البيانات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها للجهاز. تتضمن هذه الوظائف جمع بيانات النظام، مثل معلومات حالة العمل، جميع معلمات التشغيل الميكانيكية، مثل درجة الحرارة والضغط من الاسطوانات، وكذلك إذا كان عداد الطاقة الاختياري متصل، المعلمات الكهربائية لقيم الطاقة التي تم إنشاؤها. يمكن نقل البيانات عبر منفذ اتصال RS-232 القياسي وتظهر على جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول باستخدام البرمجيات لجمع البيانات. بالنسبة إلى عمليات تثبيت متعددة أو في الحالات التي تتجاوز فيها مسافة نقل الإشارة قدرات RS-232، يتم استخدام خيار RS-485 للحصول على البيانات باستخدام بروتوكول Modbus RTU.

لنقل الساخنة غازات العادم من نظام الاحتراق يستخدم أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. تعلق مثبط العادم المتوازن مع غطاء واقي من المطر والثلوج على أنابيب العادم في عادم الغلاف.

للتبريد، يمكن تطبيق تقنيات التطبيقات المختلفة والتكوينات:

المبرد المدمج - يوفر مشعاعا، محسوبة على درجة الحرارة المحيطة إلى + 50 درجة مئوية. جميع الأنابيب متصلة في المصنع. هذه هي التكنولوجيا النموذجية إذا لم يتم استخدام التخلص من الحرارة النفايات.

المبرد الخارجي مخصص للتثبيت من قبل العميل، وهي مصممة لدرجة الحرارة المحيطة إلى + 50 درجة مئوية. الساقين الحاملة القصيرة تأتي مع المبرد للتركيب على جدول جهة الاتصال. إذا كان من الضروري التثبيت في الغرفة، فيمكنك استخدام هذا الخيار بدلا من توفير نظام التهوية اللازم لتوفير الهواء التبريد في المبرد المدمج.

نظام التبريد الخارجي - يوفر نظام الأنابيب خارج غلاف نظام التبريد الذي يوفره العميل. يمكن أن يكون مبادل حراري أو مشعاعا مثبتا عن بعد.

يتكون المبردات من 50٪ من الماء و 50٪ من إيثيلين جليكول في الحجم: يمكن استبداله بمزيج من البروبيلين غليكول والماء، إذا لزم الأمر.

يستخدم التثبيت FX-38 الهيدروجين كمردود عمل لدفع حركة المحركات بسبب قدرات الهيدروجين المرتفعة إلى نقل الحرارة. في الوضع العادي للعملية، يتم استهلاك كمية يمكن التنبؤ بها الهيدروجين بسبب التسريبات الطبيعية الناجمة عن نفاذية المواد. لحساب هذه وتيرة الاستهلاك، يتطلب موقع التثبيت مجموعة واحدة أو أكثر من الأسطوانات مع الهيدروجين، وتعديلها ومتصلة الكتلة. داخل التثبيت، يزيد ضاغط الهيدروجين المدمج من الضغط في الاسطوانة إلى ضغط أعلى في المحرك ويقدم أجزاء صغيرة عند طلب البرامج المدمجة. لا يتطلب النظام المدمج عن الصيانة، وتخضع الاسطوانات لاستبدالها اعتمادا على تشغيل المحرك.

لتزويد الوقود، يتم توفير أنبوب مع مؤشر ترابط أنابيب قياسي مع موضوع أنابيب قياسي لجميع أنواع الوقود القياسية، باستثناء خيارات الطاقة المنخفضة التي المعيار خيط الأنابيب 1 1/2 بوصة. متطلبات ضغط الوقود لجميع أنواع الوقود الغازي في الوقود تتراوح بين 124 إلى 152 ميغار.

هذا جزء تمهيدي من دورة المقالات المخصصة محرك الاحتراق الداخلي، الذي رحلة موجزة في التاريخ، أخبر عن تطور DVS. أيضا، ستتأثر المقالة بأول سيارات.

سوف تصف الأجزاء التالية بالتفصيل المختلفة DVS:

صف مكبس
الدوار
TurboActive.
طائرة نفاثة

تم تثبيت المحرك على متن قارب كان قادرا على ارتفاع المنبع من نهر سونا. بعد عام، بعد الاختبار، تلقى الإخوة براءة اختراع لاعتبار اختراعهم، وقعهم نابليون بونوبارت، لمدة 10 سنوات.

سيكون أكثر صحة للاتصال بهذا المحرك بتفاعل، لأن عمله كان لدفع الماء من الأنبوب الموجود تحت أسفل القارب ...

يتألف المحرك من غرفة الإشعال وحجرة الاحتراق، منفاخ الهواء، جهاز الاستغناء عن الوقود وجهاز الإشعال. خدم غبار الفحم الوقود.

حقن الخوار عن طائرة الهواء مختلطة مع غبار الفحم في غرفة الإشعال حيث جلب الفتيل المتوهج خليطا. بعد ذلك، ضرب خليط فرض جزئيا (تحرق غبار الفحم ببطء نسبيا) حجرة الاحتراق حيث حدث احتراق تماما والتمديد.
بعد ذلك، ضغطت ضغط الغازات من المياه أنابيب العادمأجبر القارب على التحرك، بعد أن تكررت الدورة.
عمل المحرك في وضع النبض مع تردد ~ 12 و / دقيقة.

بعد بعض الوقت، قام الاخوة بتحسين الوقود الذي يضيفه راتنجه، واستبدلته لاحقا بالزيت وبناء نظام حقن بسيط.
خلال السنوات العشر المقبلة، لم يتلق المشروع أي تطور. ذهبت كلود إلى إنجلترا من أجل تعزيز فكرة المحرك، لكنها تطهير كل الأموال ولم تحقق أي شيء، وجوز جوزيف تناول صورته وأصبح مؤلف أول صورة في العالم "منظر من النافذة".

في فرنسا، في متحف House-Museum of Niepsum، يتم تعيين "Pyreolophore" النسخة المتماثلة.

بعد ذلك بقليل، سقي دي ريفا محركه إلى عربة أربع عجلات، والتي، وفقا للمؤرخين، أصبحت أول سيارة من المحرك.

حول اليساندرو فولتا.

فولتا لأول مرة وضعت لوحة من الزنك والنحاس في حمض للحصول على تيار كهربائي مستمر من خلال إنشاء أول مصدر كيميائي في العالم ("استطلاع فولت").

في عام 1776، اخترع فولتا مسدس الغاز - "فولتا مسدس"، حيث انفجر الغاز من شرارة الكهرباء.

في 1800 بنيت البطارية الكيميائيةما الذي جعل من الممكن تلقي الكهرباء باستخدام التفاعلات الكيميائية.

يسمى اسم فولتا وحدة قياس الجهد الكهربائي - فولت.

أ. - اسطوانة، ب. - "ولاعة، جيم - مكبس، د. - الكرة "الهواء" مع الهيدروجين، هيا - اسئلة، F. - صمام تفريغ غازات العادم، G. - التعامل مع السيطرة على الصمام.

تم تخزين الهيدروجين في كرة "الهواء" مع أنبوب متصل مع اسطوانة. تم توفير توفير الوقود والهواء، وكذلك نهج الخليط والإفراج عن غازات العادم يدويا، بمساعدة العتلات.

مبدأ التشغيل:

من خلال صمام إعادة تعيين غازات العادم في غرفة الاحتراق كان الهواء.
صمام مغلقة.
فتحة من تغذية الهيدروجين من كرة مفتوحة.
كرين مغلقة.
بالضغط على الزر تغذي تفريغ كهربائي على "الشمعة".
تومض الخليط وأثار المكبس.
فتح صمام صمام صمام تصريف الغازات.
سقط المكبس تحت وزنه (كان ثقيلا) وسحبت الحبل، مما أدى إلى تشغيل العجلات من خلال الكتلة.

بعد ذلك، تكررت الدورة.

في عام 1813، بنيت دي ريفا سيارة أخرى. كان هناك عربة يبلغ طولها حوالي ستة أمتار، مع عجلات قطرها ثنائي الأبعاد وتزن الكثير من الأطنان.
كانت السيارة قادرة على قيادة 26 مترا بشحن من الحجارة. (حوالي 700 جنيه) وأربعة رجال، بسرعة 3 كم / ساعة.
مع كل دورة، انتقلت السيارة إلى 4-6 متر.

ينتمي عدد قليل من معاصريه بجدية لهذا الاختراع، وجادلت الأكاديمية الفرنسية للعلوم بأن محرك الاحتراق الداخلي لن يتنافس أبدا مع محرك Steam.

في عام 1833.، سجل المخترع الأمريكي Lemuel Wellman Wellight، براءة اختراع لمحرك غاز ثنائي الأشواط من الاحتراق الداخلي مع تبريد المياه.
(انظر أدناه) في كتابه، كتب محركات الغاز والنفط عن محرك رايت ما يلي:

"رسم المحرك وظيفي للغاية، ويتم تشغيل التفاصيل بعناية. إن انفجار الخليط يعمل مباشرة على المكبس، والتي من خلال قضيب الاتصال تدور رمح كرنك. بواسطة مظهر خارجي يشبه المحرك آلة بخار عالية الضغط، حيث يتم توفير الغاز والهواء مع المضخات من الخزانات الفردية. تم تسوية الخليط في حاويات كروية أثناء رفع المكبس في NTC (النقطة الميتة العلوية) ودفعته / لأعلى. في نهاية الساعة، افتتح صمام غازات العادم وتفريغها في الغلاف الجوي. "

من غير المعروف ما إذا كان هذا المحرك قد تم بناؤه من أي وقت مضى، ولكن هناك الرسم:

في عام 1838.، تلقى مهندس إنجليزي ويليام بارنيت براءة اختراع لثلاثة محركات الاحتراق الداخلي.

المحرك الأول هو عمل من جانب واحد في اتجاهين. (وقود محترق فقط على جانب واحد من المكبس) مع مضخات غاز منفصلة ومضخات الهواء. حدث إدراج الخليط في اسطوانة منفصلة، \u200b\u200bثم تدفق الخليط المحترق إلى اسطوانة العمل. تم تناول المدخول والإصدار من خلال الصمام الميكانيكي.

كرر المحرك الثاني الأول، ولكن كان الحركة المزدوجةهذا هو، حدث الحرق بالتناوب على جانبي المكبس.

كان المحرك الثالث أيضا إجراء مزدوج، لكن تناول النوافذ المساومة والعتاد في جدران الاسطوانة مفتوحة في الوقت الذي يصل إلى نقطة قصوى من النقطة القصوى (كما هو الحال في أصحاب المصلحة الحديثين). هذا يسمح بإنتاج غازات العادم تلقائيا وإدخال رسوم جديدة مخاليط.

كانت ميزة مميزة لمحرك بارنيت أن الخليط الطازج تم ضغطه المكبس قبل الاشتعال.

رسم أحد محركات بارنيت:

في 1853-57.، تطورت الاقتصاد الإيطاليين في المخترعين Barzantti و Felice Mattecchi وعلى براءة اختراع محرك الاحتراق الداخلي ذو الأسطوانات. Power 5 L / S.
صدر براءة الاختراع من قبل مكتب لندن حيث لا يمكن أن يضمن التشريع الإيطالي الحماية الكافية.

تم اتهام بناء النموذج الأولي مع Bauer & Co. ميلانو » (هلفتيكيا)، وأكملت في أوائل عام 1863. كان نجاح المحرك، الذي كان أكثر كفاءة بكثير من آلة البخار، أمرا رائعا لدرجة أن الشركة بدأت في تلقي الطلبات من جميع أنحاء العالم.

في وقت مبكر، محرك اسطوانة واحدة بارزانتي ماتيكي:

نموذج محرك اثنين من الأسطوانات بارزانتي ماتيكي:

اختتم ماتيوششي وبارزانتي اتفاقا على تصنيع محرك مع أحد الشركات البلجيكية. غادر بارزانتي بلجيكا لمراقبة العمل شخصيا وفجأة توفي من المعرفة. مع وفاة بارزانتي، تم إيقاف كل العمل الموجود على المحرك، وعاد ماتيوششي إلى عملها السابق كمهندس هيدروليكي.

في عام 1877، جادل ماتيوششي بأنه من بارزانتي كان المبدعين الرئيسيون لمحرك الاحتراق الداخلي، والمحرك الذي تم بناؤه بحلول أغسطس، فتح أوتو كثيرا في محرك بارزانتتي ماتيكي.

يتم تخزين المستندات المتعلقة ببرزانتي وبراءات اختراع Matteuchchi في أرشيف مكتبة Museo Galileo في فلورنسا.

أهم اختراع نيكولاوس أوتو كان المحرك دورة أربعة الأشواط - دورة أوتو. هذه الدورة إلى هذا اليوم تكمن في عمل معظم محركات الغاز والبنزين.

كانت الدورة الأربعون السكتة الدماغية أكبر إنجاز تقني للوتو، ولكن قريبا وجد أن عدة سنوات من اختراعه، وقد وصف نفس مبدأ عملية المحرك من قبل المهندس الفرنسي بو دو روشا (أنظر فوق)وبعد تحدى مجموعة الصناعيين الفرنسيين براءة اختراع أوتو في المحكمة، وجدتهم المحكمة يجادلون مقنعين. تم تخفيض حقوق أوتو التي أثارت من براءات الاختراع بشكل كبير، بما في ذلك احتكارها حقها في دورة أربعة الأشواه.

على الرغم من حقيقة أن المنافسين أنشأوا إطلاق سراح محركات ذات أربعة أضعاف، إلا أن نموذج أوتو كان لا يزال هو الأفضل، ولم يتوقف الطلب على ذلك. بحلول عام 1897، تم إطلاق سراح حوالي 42 ألف من هذه المحركات ذات طاقة مختلفة. ومع ذلك، فإن حقيقة أن الغاز الخفيف يستخدم كوقود، تم ضيقة مجال استخدامها بقوة.
كان عدد نباتات الإنارة بشكل غير ضئيل حتى في أوروبا، وفي روسيا كان هناك اثنين فقط في روسيا - في موسكو وسانت بطرسبرغ.

في عام 1865.، تلقى المخترع الفرنسي بيير هوغو براءة اختراع لممثل السيارة محركا عموديا اسطوانة من طراز مزدوج، حيث تعمل مضخة مطاطية لتزويد الخليط العمود المرفقي.

في وقت لاحق، شيدت هوغو محرك أفقي مماثل لمحرك Lenoara.

متحف العلوم، لندن.

في عام 1870.شيد مخترع النمساوي الهنغاري صموئيل ماركوس سيغفريد محرك احتراق داخلي يعمل على الوقود السائل وتثبيته على عربة أربع عجلة.

اليوم، هذه السيارة معروفة جيدا باسم "سيارة ماركوس الأولى".

في عام 1887، بالتعاون مع بروموفسكي وشولز، بنى ماركوس سيارة ثانية - "سيارة ماركوس الثانية".

في عام 1872.، براءة اختراع المخترع الأمريكي على محرك الاحتراق الداخلي ذو اسطوانات اثنين من الضغط المستمر يعمل على الكيروسين.
برايتون يسمى محركه "محرك جاهز".

أدى الأسطوانة الأولى وظيفة الضاغط التي تم حقنها في غرفة الاحتراق، والتي وصلت بشكل مستمر الكيروسين. في غرفة الاحتراق، تم تركيب الخليط ومن خلال آلية بكرة إلى الثانية - اسطوانة العمل. كان هناك فرق أساسي من المحركات الأخرى هو أن خليط الهواء في الوقود كان يحترق تدريجيا وضغط ثابت.

هل ترغب في جوانب الديناميكية الحرارية للمحرك، يمكن أن تقرأ عن "دورة Breiton".

في عام 1878.مهندس سير الاسكتلندي (في عام 1917 مخصصة للفرسان) وضعت أولا محركين السكتة الدماغية مع اشتعال خليط مضغوط. براءة اختراعه في إنجلترا عام 1881.

عمل المحرك بطريقة فضولي: تم توفير الهواء والوقود إلى الاسطوانة الصحيحة، وقد تم خلطه هناك وهذا الخليط تم دفعه إلى الأسطوانة اليسرى، حيث حدث احتراق الخليط من الشمعة. حدث التوسع، كما خفضت كلا الصداع، من الأسطوانة اليسرى (من خلال فوهة اليسار) تم إلقاء غازات العادم، وتم امتصاص جزء جديد من الهواء والوقود في الاسطوانة الصحيحة. بعد الجمود، ارتفعت المكابس وتم تكرار الدورة.

في عام 1879.، بنيت البنزين موثوق بها تماما اثنين من السكتة الدماغية المحرك وحصل على براءة اختراع عليه.

ومع ذلك، تجلى عبقرية بنز الحقيقية نفسها في حقيقة أنه في المشاريع اللاحقة تمكن من الجمع أجهزة مختلفة (خنق، اشتعال مع الشرر مع البطارية، وتكون شرارة، المكربن، مخلب، علبة التروس والرادياتير) على منتجاتها، والتي بدورها أصبحت معيارا لجميع الهندسة الميكانيكية.

في عام 1883، تأسست بنز بنز وكي على الإنتاج محركات الغاز وفي 1886 براءة اختراع أربعة سكتات دماغية المحرك الذي يتم استخدامه في سياراته.

بفضل نجاح "Benz & Cie"، تمكن بنز من تصميم الطواقم المذبوحة. من خلال الجمع بين تجربة صنع المحركات والهوايات الطويلة الأمد - بناء الدراجات، بحلول عام 1886 ببناء سيارته الأولى ووصلته "بنز براءات الكتلة".

يتم تذكير التصميم بشدة بدراجة ثلاثية العجلات.

محرك الاحتراق الداخلي بأربع أسطوانة مع حجم عمل 954 سم 3. شنت على " بنز براءات الاختراع.".

تم تجهيز المحرك بأوعية حذافة كبيرة (يستخدم ليس فقط من أجل دوران موحد، ولكن أيضا للإطلاق)، وهناك خزان للغاز 4.5 لتر، وكربوجات نوع التبخر وصمام بكرة من خلالها تم إدخال الوقود في غرفة الاحتراق. أدلى الإشعال من قبل قابس الشرارة في تصميم بنز الخاص، تم توفير الجهد من لفائف Rumkor.

كان التبريد ماء، ولكن ليس دورة مغلقة، ولكن التبخير. ذهب البخار في الغلاف الجوي، بحيث كان يجب شحن السيارة ليس فقط مع البنزين، ولكن أيضا المياه.

طور المحرك قوة 0.9 حصان مع 400 دورة في الدقيقة واستعرت السيارة إلى 16 كم / ساعة.

كارل بنز ل "لوحة" سيارته.

في وقت لاحق قليلا، في عام 1896، اخترع كارل بنز المحرك المعاكس (أو محرك مسطح) حيث تصل المكابس إلى أعلى نقطة ميتة في نفس الوقت، وبالتالي توازن بعضها البعض.

متحف "مرسيدس بنز" في شتوتغارت.

في عام 1882.، جاء مهندس إنجليزي جيمس أتكينسون مع دورة Atkinson ومحرك Atkinson.

محرك Atkinson هو في الأساس محرك يعمل بواسطة أربعة السكتة الدماغية دورة أوتوولكن مع تغيير آلية ربط كرنك. كان الفرق هو أنه في محرك أتكينسون، حدثت جميع البلاتين الأربعة في منعطف واحد من العمود المرفقي.

جعل استخدام دورة Atkinson في المحرك من الممكن تقليل استهلاك الوقود وتقليل مستوى الضوضاء عند العمل بسبب الضغط الأقل أثناء الإصدار. بالإضافة إلى ذلك، لم يحتاج هذا المحرك إلى صندوق التروس لقيادة آلية توزيع الغاز، حيث أدى فتح الصمامات إلى العمود المرفقي.

على الرغم من عدد من المزايا (بما في ذلك تجاوز براءات الاختراع أوتو) لم يكن المحرك واسع الانتشار بسبب تعقيد التصنيع وبعض العيوب الأخرى.
تتيح لك دورة Atkinson الحصول على أفضل الأداء والكفاءة البيئية، ولكنها تتطلب الثورات العاليةوبعد على المنعطفات الصغيرة، فإنه يعطي لحظة صغيرة نسبيا ويمكن أن تتعثر.

الآن يتم تطبيق محرك Atkinson على السيارات الهجينة " تويوتا بريوس."و" لكزس HS 250H ".

في عام 1884.، أظهر المهندس البريطاني إدوارد بتلر، على دراجة لندن "عرض دورة ستانلي" رسومات سيارة ثلاثية عجلة مع محرك احتراق البستان الداخليوفي عام 1885 ببناءه وأظهرته في المعرض نفسه، استدعاء "Velocycle". أيضا، كان بتلر أول من استخدم الكلمة بنزين.

صدر براءة اختراع "Velocycle" في عام 1887.

تم تثبيت "Velocycle" اسطوانة واحدة، أربعة السكتة الدماغية أقراص البنزين مجهزة لفائف الإشعال، المكربن، خنق وتبريد السائل. وضع المحرك قوة حوالي 5 حصان مع حجم 600 سم 3، وتسريع السيارة إلى 16 كم / ساعة.

على مر السنين، قام بتلر بتحسين خصائص سيارته، لكنها محرومة من إمكانية اختبارها بسبب "قانون العلم الأحمر" (نشرت في عام 1865) وفقا لما يجب ألا تتجاوز المركبات سرعة أكثر من 3 كم / ساعة. بالإضافة إلى ذلك، كان ثلاثة أشخاص في السيارة، وكان من المفترض أن يذهب أحدهم قبل السيارة مع العلم الأحمر (مثل تدابير السلامة) .

في مجلة "ميكانيكي إنجليزي" من عام 1890، كتب بتلر - "تحظر السلطات استخدام سيارة على الطرق، نتيجة لذلك، أرفض المزيد من التطوير".

نظرا لعدم وجود مصلحة عامة في السيارة، تفكيك بتلر على خردة المعادن، وبيع حقوق براءات الاختراع هاري ج. لووزون (الصانع الدراجات) التي واصل إنتاج المحرك للاستخدام على القوارب.

انتقل بتلر نفسه إلى إنشاء ثابتة و محركات السفينة.

في عام 1891.، بنى هربرت Eykroyd Stewart بالتعاون مع شركة "ريتشارد Hornsby and Sons" المحرك "Hornsby-Akroyd"، حيث تم حقن الوقود (الكيروسين) تحت الضغط كامار إضافي (بسبب النموذج الذي كان يسمى "الكرة الساخنة")شنت على رأس الاسطوانة وتوصيلها بغرفة الاحتراق بمقطقة ضيقة. تعثر الوقود من الجدران الساخنة للغرفة الإضافية وهرعت إلى غرفة الاحتراق.

1. كاميرا إضافية (كرة ساخنة).
2. اسطوانة.
3. مكبس.
4. كارتر.

لبدء تشغيل المحرك، تم استخدام مصباح لحام، الذي يسخن غرفة إضافية (بعد إطلاقه تم تسخينه بواسطة غازات العادم)وبعد لهذا السبب، محرك "Hornsby-Akroyd"، الذي كان سابقا محرك ديزل صممه رودولف ديزلوغالبا ما تسمى "شبه ديزل". ومع ذلك، بعد مرور عام، قام Eykroyd بتحسين محركه إضافة "قميص مائي" (براءة اختراع من 1892)، مما جعل من الممكن زيادة درجة الحرارة في غرفة الاحتراق بسبب زيادة درجة الضغط، والآن لم تكن هناك حاجة ل مصدر إضافي التدفئة.

في عام 1893.، تلقى رودولف ديزل براءات اختراع على محرك حراري و "دورة كارنو" معدلة تسمى "الطريقة والأجهزة لتحويل درجة حرارة عالية للعمل".

في عام 1897، على "اوغسبورغ مصنع بناء الآلات» (منذ 1904 رجل)، مع المشاركة المالية للشركة Friedrich Krupp وإخوان Zulzer، تم إنشاء أول ديزل رودولف الديزل
كانت قوة المحرك 20 قوة حصان عند 172 ثورة في الدقيقة، كفاءة 26.2٪ بوزن خمسة طن.
تم تجاوزه كثيرا المحركات الحالية OTTO مع كفاءة 20٪ وتوربينات بخار السفينة مع كفاءة 12٪، والتي تسببت في صناعة المعيشة في دول مختلفة.

محرك الديزل كان أربعة السكتة الدماغية. وجد المخترع أن كفاءة محرك الاحتراق الداخلي يزيد من زيادة درجة ضغط الخليط القابل للاحتراق. لكن من الصعب الضغط خليط الوقود من المستحيل، لأنه ثم زيادة الضغط وزيادة درجة الحرارة وهو اقتراح ذاتي في الوقت المناسب. لذلك، قررت الديزل ضغط أنها ليست خليط قابل للاحتراق، ولكن الهواء النظيف ونهاية وقود ضغط الوقود في الاسطوانة تحت ضغط قوي.
نظرا لأن درجة حرارة الهواء المضغوطة بلغت 600-650 درجة مئوية، فإن الوقود كان اقتراحا ذاتيا، والغازات، والتوسع، وانتقل المكبس. وبالتالي، تمكن ديزل من زيادة كفاءة المحرك، والتخلص من نظام الإشعال، وبدلا من استخدام المكربن مضخه وقود ضغط مرتفع
في عام 1933، كتب إذن نبوي: "عندما بدأت العمل على توربينات الغاز في عام 1882، كنت واثقا جدا من أن اختراعي سيكون في الطلب في صناعة الطائرات".

لسوء الحظ، توفي إذن في عام 1949، ودون البقاء على قيد الحياة عصر الطيران Turbojet.

الصورة الوحيدة التي تمكنت من العثور عليها.

ربما سيجد شخص ما أي شيء عن هذا الشخص في المتحف النرويجي للتكنولوجيا.

في عام 1903.، نشر Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky، في مجلة "المراجعة العلمية" مقالة "التحقيق في المساحات العالمية ذات الأجهزة التفاعلية"، حيث أثبت لأول مرة أن الجهاز قادر على صنع رحلة فضائية هو صاروخ. كما قدم المقال أول مشروع صاروخ بعيد المدى. كان الجسم غرفة مستطيلة معدنية مجهزة محرك جت السائل (وهو أيضا محرك احتراق داخلي) وبعد كوقود وأكسدة، عرض استخدام الهيدروجين السائل والأكسجين على التوالي.

ربما على هذه المذكرة الصاروخية والفضاء، وتستحق الانتهاء من الجزء التاريخي، حيث جاء القرن العشرين وبدأ محركات الاحتراق الداخلي في كل مكان.

الفلسفية بعد ...

كخري يعتقد Tsiolkovsky أنه في المستقبل المنظور، سيتعلم الناس العيش إذا لم يكن الأمر إلى الأبد، ثم طويلة على الأقل. في هذا الصدد، سيكون هناك مساحة صغيرة (موارد) على الأرض وستحتاج إلى سفن لإعادة التوطين إلى الكواكب الأخرى. لسوء الحظ، حدث شيء في هذا العالم، وبمساعدة من الصواريخ الأولى، قرر الناس ببساطة تدمير أنفسهم ...

شكرا لكل من يقرأ.

جميع الحقوق محفوظة © 2016
يسمح بأي استخدام للمواد فقط مع مرجع نشط إلى المصدر.

محركات الاحتراق الخارجي

عنصر مهم إن تنفيذ برنامج توفير الطاقة هو توفير مصادر ذاتية الذاتية للكهرباء وحرارة الكيانات السكنية الصغيرة والبعيدة من الشبكات المركزية للمستهلكين. لحل هذه المهام، تكون عمليات التثبيت المبتكرة لتوليد الكهرباء والحرارة على أساس محركات الاحتراق الخارجي الأنسب. كوقود، يمكن استخدام كل من الوقود التقليدي وربطه الغاز البترول، الغاز الحيوي الذي تم الحصول عليه من رقائق الخشب، إلخ.

على مدار السنوات العشر الماضية، زادت أسعار الوقود الأحفوري، زيادة الاهتمام إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وكذلك الرغبة المتزايدة في التوقف اعتمادا على الوقود الأحفوري وضمان تماما الطاقة. كانت هذه نتيجة تطوير سوق تكنولوجيا ضخمة قادرة على إنتاج طاقة الكتلة الحيوية.

تم اختراع محركات الاحتراق الخارجي منذ حوالي 200 عام، في عام 1816. جنبا إلى جنب مع محرك البخار، وهو محرك الاحتراق الداخلي من أربعة الأشكال، تعتبر محركات الاحتراق الخارجي واحدة من الأنواع الرئيسية للمحركات. تم تصميمها لإنشاء محركات ستكون أكثر أمانا وأكثر إنتاجية من محرك البخار. في بداية القرن الثامن عشر، أدى عدم وجود مواد مناسبة إلى العديد من الوفيات بسبب انفجارات محركات البخار تحت الضغط.

تم تشكيل السوق الهامة لمحركات الاحتراق الخارجي في النصف الثاني من القرن الثامن عشر، على وجه الخصوص، بسبب التطبيقات الأصغر، حيث يمكن تشغيلها بأمان دون الحاجة إلى المشغلين المهرة.

بعد اختراع محرك الاحتراق الداخلي في نهاية القرن الثامن عشر، اختفت سوق محركات الاحتراق الخارجي. تكلفة إنتاج محرك الاحتراق الداخلي بالمقارنة مع تكلفة إنتاج الاحتراق الخارجي أقل. العيب الرئيسي لمحركات الاحتراق الداخلي هو أنه من الضروري تنظيف وقود الأحفوري وزيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والوقود. ومع ذلك، حتى وقت قريب، كانت تكلفة الوقود الأحفوري منخفضة، ولم تؤدي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الاهتمام الواجب.

مبدأ محرك الاحتراق الخارجي

على النقيض من العملية المعروفة على نطاق واسع للاحتراق الداخلي، حيث يتم حرق الوقود داخل المحرك، فإن محرك الاحتراق الخارجي مدفوع من مصدر حرارة خارجي. أو، أكثر دقة، يتم تشغيلها بواسطة اختلافات درجة الحرارة التي تم إنشاؤها بواسطة مصادر التدفئة والتبريد الخارجية.

يمكن لهذه المصادر الخارجية للتدفئة والتبريد أن تخدم غازات العادم من مياه الكتلة الحيوية والتبريد على التوالي. تؤدي العملية إلى دوران المولد المثبت على المحرك، حيث يتم إنتاج الطاقة.

يتم تشغيل جميع محركات الاحتراق الداخلي باختلافات درجة الحرارة. تستند البنزين ومحركات الديزل ومحركات الاحتراق الخارجي إلى الميزات التي تكون جهدا أقل لضغط الهواء البارد بدلا من ضغط الهواء الساخن.

محركات البنزين والديزل تمتص هواء بارد وهذا الهواء مضغوط قبل أن يتم تسخينه في عملية الاحتراق الداخلي، والذي يحدث داخل الاسطوانة. بعد تسخين الهواء فوق المكبس، يتحرك المكبس أسفل، حيث يتوسع الهواء. نظرا لأن الهواء حار، فإن القوة التي تعمل على قضيب المكبس رائع. عندما يأتي المكبس إلى الأسفل، يتم استبدال الصمامات المفتوحة والساخنة بأجهزة هواء جديدة وطازجة وباردة. عندما يحرك المكبس هو الهواء البارد مضغوط، والقوة التي تعمل على قضيب المكبس أقل من عندما يتحرك.

يعمل محرك الاحتراق الخارجي وفقا لمبدأ مختلف قليلا. ليس لديها صمامات، فهي مختومة بشكل جذابي، وتسخين الهواء وتبريد بمساعدة مبادلات حرارية لدائرة ساخنة وباردة. توفر المضخة المدمجة التي تدحرجتها حركة المكبس حركة جوية هناك والعودة بين هذين من المبادلات الحرارية. أثناء تبريد الهواء في جهاز تبادل الحرارة في الدائرة الباردة، يضغط المكبس الهواء.

بعد الضغط، يتم بسهولة تسخين الهواء في جهاز تبادل الحرارة من المحيط الساخن، قبل أن يبدأ المكبس في التحرك في الاتجاه المعاكس واستخدام امتداد الهواء الساخن لتحصيل المحرك.

المبدأ الرئيسي لتشغيل محرك ستيرلينغ يتناوب باستمرار التدفئة وتبريد سائل العمل في اسطوانة مغلقة. عادة، تعمل الهواء كوسائل عمل، ولكن يتم استخدام الهيدروجين والهيليوم أيضا.

تتكون دورة محرك Stirling من أربع مراحل مقسمة على مراحل انتقالية: التدفئة والتوسع والانتقال إلى المصدر البارد والتبريد والضغط والانتقال إلى مصدر الحرارة. وبالتالي، عند الانتقال من مصدر دافئ إلى مصدر بارد، يوجد توسع وضغط الغاز في الاسطوانة. إنه يغير الضغط، بسبب أنه من الممكن الحصول على وظيفة. نظرا لأن التفسيرات النظرية لجناح العلماء الأزواج والاستماع إلى أوقاتهم مملة، لذلك دعونا نتحول إلى مظاهرة مرئية لمحرك الجنيه الإسترليني.

كيف يقوم محرك ستيرلينغ
1. المصدر الرئيسي للحرارة تسخين الغاز في أسفل اسطوانة تبادل الحرارة. الضغط الذي تم إنشاؤه يدفع مكبس العمل.
2. الجهاز يدفع المكبس عارضة أسفل، وبالتالي تحريك الهواء الساخن من أسفل إلى غرفة التبريد.
3. يتبع بارد وضغط، يخفض مكبس العمل إلى أسفل.
4. يرتفع مكبس واسعة النطاق، وبالتالي تحريك الهواء المبرد في الجزء السفلي. وتكرر الدورة.

في آلة Stirling، يتم تحويل حركة مكبس العمل بمقدار 90 درجة بالنسبة لحركة مكبس المكبس. اعتمادا على علامة هذا التحول، يمكن أن تكون الجهاز محرك أو مضخة حرارة. عند التحول 0 درجة، لا ينتج الجهاز أي عمل (باستثناء خسائر الاحتكاك) ولا ينتج عنه.

أصبح اختراع آخر من Stirling، الذي زاد من كفاءة المحرك، وهو مخصص، وهو غرفة مليئة بالأسلاك، حبيبات، احباط مموج لتحسين نقل الحرارة من الغاز الخاضع (في الشكل، يتم استبدال المتجدد بأضلاع التبريد المشعاع).

في عام 1843، استخدم جيمس ستيرلينغ هذا المحرك في المصنع، حيث كان يعمل كمهندس في ذلك الوقت. في عام 1938، استثمر فيليبس بمحرك ستيرلينغ بسعة أكثر من مائتي حصانا ويعود أكثر من 30٪.

مزايا المحرك ستيرلينغ:

1. النهمة. يمكنك استخدام أي وقود، والشيء الرئيسي هو إنشاء فرق في درجة الحرارة.
2. انخفاض مستوى الضجيج. منذ أن تم بناء العمل على انخفاض الضغط سائل العملوليس على Arson من الخليط، ثم الضوضاء مقارنة بمحرك الاحتراق الداخلي أقل بكثير.
3. تصميم سهل، وبالتالي الهامش العالي للسلامة.

ومع ذلك، يتم عبور كل هذه المزايا في معظم الحالات من قبل عيوب كبيرة:

1. أبعاد كبيرة. يجب تبريد سائل العمل، وهذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في الكتلة والأحجام بسبب زيادة المشعات.
2. انخفاض الكفاءة. لا يتم توفير الحرارة لسائل العمل مباشرة، ولكن فقط من خلال جدران مبادلات الحرارة، على التوالي، فقدان كفاءة CPD.

مع تطوير محرك الاحتراق الداخلي، غادر محرك ستيرلينغ ... لا ليس في الماضي، ولكن في الظل. يتم تشغيله بنجاح كمساعد محطات الطاقة على الغواصات، في المضخات الحرارية على محطات الطاقة الحرارية، كمحولات للطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية في كهرباء، مع مشاريع الفضاء ذات الصلة من أجل إنشاء محطات توليد الطاقة تعمل على الوقود المشعون (يحدث الانحلال الإشعاعي مع درجة الحرارة، الذي لم يعرف). من يعرف، ربما بمجرد أن ينتظر محرك Stirling مستقبل كبير!

وصلت صناعة السيارات الحديثة إلى هذا المستوى دون بحث جاد، من المستحيل تحقيق تحديث الكاردينال في تصميم محركات الاحتراق الداخلي. وقد ساهم ذلك في حقيقة أن المصممين بدأوا الانتباه إلى التنمية البديلة لمحطات الطاقة، مثل محرك ستيرلينغ.

ركز بعض الأوتويات التلقائي قوتهم على التطوير والتحضير للإفراج عن السيارات الكهربائية والهجين، والمراكز الهندسية الأخرى تنفق الأموال لتصميم محركات على الوقود البديل المصنوع من مصادر قابلة للتجديد. هناك تطورات مختلفة أخرى من المحركات، والتي يمكن أن تصبح في المستقبل محرك جديد ل وسائل مختلفة المواصلات.

مصدر ممكن للطاقة الميكانيكية ل النقل على الطرق اخترع مستقبل محرك الاحتراق الخارجي، الذي اخترع في القرن التاسع عشر من قبل العالم ستيرلينغ في القرن التاسع عشر.

الجهاز ومبدأ التشغيل

يقوم محرك Stirling بإجراء تحويل الطاقة الحرارية التي تم الحصول عليها من مصدر خارجي إلى حركة ميكانيكية بسبب تغيير في درجة حرارة السوائل المتداولة في وحدة تخزين مغلقة.

في البداية بعد الاختراع، كان هذا المحرك موجودا في شكل جهاز يعمل على مبدأ التوسع الحراري.

في اسطوانة آلة الحرارة، تم تسخين الهواء أمام التمديد، مبرد قبل الضغط. في الجزء العلوي من الاسطوانة 1 هو قميص ماء 3، يتم تسخين الجزء السفلي من الاسطوانة بشكل مستمر بالنار. الأسطوانة هي مكبس العمل 4، وجود حلقات ختم. بين المكبس وأسفل الاسطوانة هو النزوح 2 يتحرك في الاسطوانة بفجوة كبيرة.

يتم ضخ الهواء الموجود في الاسطوانة من قبل المزاحف 2 إلى أسفل المكبس أو الاسطوانة. يتحرك المزاحف تحت عمل قضيب 5 يمر من خلال ختم المكبس. يقود القضيب بدوره جهاز غريب الأطوار بالتناوب مع تأخير 90 درجة من محرك الأقراص المكبس.

في وضع "A"، يقع المكبس في النقطة السفلية، ويقع الهواء بين المكبس والمشرز، يتم تبريده مع جدران الاسطوانة.

في الموضع التالي "B"، يتحرك المزاحف صعودا، وتبقى مكبس على الفور. الهواء، الذي هو بينهما، يتم دفعه إلى أسفل الاسطوانة، سائل التبريد.

موقف "B" هو عامل. في ذلك، تسخن الهواء أسفل الأسطوانة، وتوسيع وترفع مكدسين إلى النقطة الميتة العليا. بعد أداء السكتة الدماغية العملية، ينخفض \u200b\u200bالنزح إلى أسفل الاسطوانة، مما دفع الهواء تحت المكبس، والتبريد.

في موضع "G"، الهواء المبرد جاهز للضغط، وتحركات المكبس من نقطة أعلى إلى الأسفل. نظرا لأن عمل ضغط الهواء المبرد أقل من عمل التوسع في الهواء الساخن، فسيتم تشكيل عمل مفيد. يعمل دولاب الموازنة في نفس الوقت كنوع من بطارية الطاقة.

في الإصدار المشاهدة، يحتوي محرك Stirling على كفاءة صغيرة، لأن حرارة الهواء بعد أن تتم إزالة ضربة العمل من خلال جدران الأسطوانة في المبرد. ليس لديه الهواء لنقل واحدة وقت لتقليل درجة الحرارة على القيمة المطلوبة، لذلك كان من الضروري تمديد وقت التبريد. لهذا السبب، كانت سرعة المحرك صغيرا. الكفاءة الحرارية كانت ضئيلة أيضا. حرت حرارة الهواء العادم في مياه التبريد وفقدت.

تصاميم مختلفة

هناك خيارات مختلفة لجهاز وحدات الطاقة تعمل على مبدأ ستيرلينغ.

تصميم التنفيذ "ألفا"

يتضمن هذا المحرك كتابات عمل منفصلة. يقع كل مكبس في اسطوانة منفصلة. الأسطوانة الباردة في المبادل الحراري، والتسخين الساخن.

بناء إعدام "بيتا"

يتم تبريد الاسطوانة مع المكبس على جانب واحد، والتسخين من الجانب الآخر. يتحرك الاسطوانة مكبس الطاقة والمشرف الذي يعمل على تقليل وزيادة حجم غاز العمل. ينفذ Regenerator الحركة العكسية للغاز المبرد في المساحة الساخنة للمحرك.

تصميم الإعدام "جاما"

يتكون النظام بأكمله من اثنين من الاسطوانات. الاسطوانة الأولى باردة. يتحرك مكبس العمل، يتم تسخين الأسطوانة الثانية على جانب واحد، وعلى الآخر - البرد، وهو مصمم لنقل النزح. قد يكون الممنوع لضخ الغاز المبرد شائعا في اسطوانين، أو يمكن تضمينه في جهاز النزوح.

فوائد

• مثل مجموعة محركات الاحتراق الخارجي، فإن محرك Stirling قادر على الأداء على وقود مختلف، لأنه من المهم بالنسبة لذلك وجود فرق في درجة الحرارة. في الوقت نفسه، لا يهم ما يسمى الوقود.
• يحتوي المحرك على جهاز بسيط، ولا يحتاج إلى أنظمة مساعدة ومرفقات (علبة التروس، حزام التوقيت، بداية، إلخ).
• ميزات التصميم عملية طويلة: أكثر من 100 ألف ساعة من العمل المستمر.
• لا يخلق عمل محرك Stirling ضجيجا كبيرا، حيث لا يحدث تفجير الوقود داخل المحرك، ولا يوجد إصدار من غازات العادم.
• يعد تنفيذ "الإصدار التجريبي"، مجهز بجهاز قضيب يربط كرنك في شكل المعين، أكثر آلية متوازنة، والتي لا تخلق اهتزاز أثناء التشغيل.

• في أسطوانات المحرك لا تنشأ العمليات التي لها تأثير ضار على البيئة الطبيعية. عند تحديد مصدر الحرارة الأمثل، يمكن أن يكون محرك Stirling جهاز صديقة للبيئة.

سلبيات

• مع كبير الخصائص الإيجابية الإنتاج التسلسلي السريع لمحركات ستيرلينغ غير واقعي لسبب ما. السؤال الرئيسي في الكثافة المادية للجهاز. لتبريد سائل العمل، هناك حاجة إلى مبرد كبير، مما يزيد بشكل كبير من أبعاد ووزن المعدات.
• يسمح مستوى التكنولوجيا اليوم بمحرك Stirling بالتنافس وفقا للخصائص الجديدة محركات البنزين نظرا لاستخدام أنواع معقدة من سوائل العمل (الهيدروجين أو الهيليوم)، والتي تحت ضغط كبير جدا. هذا يحسن بشكل كبير من خطر استخدام مثل هذه المحركات.
• ترتبط مشكلة التشغيل الخطيرة بمشاكل متانة درجة الحرارة من سبائك الصلب وموصليةهم الحرارية. الحرارة مناسبة لمساحة العمل بمساعدة المبادلات الحرارية. هذا يؤدي إلى فقدان حرارة كبيرة. أيضا، ينبغي أن يكون المبادل الحراري مصنوع من سبائك مقاومة للحرارة، والتي يجب أن تكون مقاومة للضغط المرتفع. المواد المقابلة لهذه الظروف معقدة للغاية في المعالجة والحصول على تكلفة عالية.
• تختلف مبادئ انتقال محرك Stirling إلى أوضاع التشغيل الأخرى بشكل كبير عن المبادئ المعتادة. للقيام بذلك، إنشاء أجهزة التحكم الخاصة. على سبيل المثال، لتغيير الطاقة التي تحتاج إلى تغيير زاوية المراحل بين مكبس الطاقة والمشرز أو الضغط في الاسطوانات أو تغيير سعة حجم العمل.

محرك ستيرلينغ واستخدامه

إذا كنت بحاجة إلى إنشاء محول حراري للأحجام المضغوطة، فيمكنك بسهولة استخدام محرك Stirling. في الوقت نفسه، فإن فعالية المحركات الأخرى المماثلة أقل بكثير.

• مصادر عالمية كهرباء. يمكن للمحركات Stirling تحويل الحرارة إلى كهرباء. هناك مشاريع التركيب الكهربائية الشمسية مع مثل هذه المحركات. يتم استخدامها كمنصات كهرباء ذاتية الحكم للسياح. بعض الشركات المصنعة تجعل المولدات تعمل من موقد الغاز. هناك أيضا مشاريع المولدات تعمل من مصادر حرارية راديويسوتوب.
• مضخات. وبعد إذا تم تثبيت المضخة في منفذ نظام التدفئة، فإن كفاءة التسخين يزيد بشكل كبير. في أنظمة التبريد، يتم تثبيت المضخات أيضا. يمكن أن تفشل المضخة الكهربائية، إلى جانب ذلك، فإنها تستهلك الطاقة الكهربائية. المضخة التي تعمل بمبدأ stirling يحل هذا السؤال. سيكون محرك Stirling لسوائل الضخ أبسط من خلال المخطط المعتاد، حيث بدلا من المكبس، يمكن استخدام السائل المضخ نفسه نفسه، والذي يعمل أيضا على التبريد.
• معدات التبريد وبعد تصميم جميع الثلاجات يستخدم مبدأ المضخات الحرارية. تخطط بعض الشركات المصنعة للثلاجات لتثبيت محرك Stirling على منتجاتها، والتي ستكون اقتصادية للغاية. أنفلونزا العمل ستكون الهواء.

• درجات حرارة منخفضة جدا. للغازات، مثل هذه المحركات فعالة جدا. استخدامها أكثر ربحية من أجهزة التوربينات. أيضا، يتم استخدام محرك Stirling في الأجهزة لتبريد مجسات الأجهزة الدقيقة.

• . الطاقة الكهربائية يمكنك الحصول على تحويل طاقة الشمس. لهذا الغرض، يمكن استخدام محركات ستيرلينغ، والتي يتم تثبيتها في محور المرآة بحيث يتم إضاءة مكان التدفئة باستمرار بواسطة أشعة الشمس. يتم التحكم في العاكس حيث تتحرك الشمس، وتتركز الطاقة التي تتركز على منطقة صغيرة. في هذه الحالة، فإن انعكاس الإشعاع مع المرايا حوالي 92٪. سائل عمل المحرك هو في كثير من الأحيان الهيليوم أو الهيدروجين.
• بطاريات الحرارة. باستخدام جهاز Stirling، يمكنك حجز الطاقة الحرارية باستخدام مدخرات الحرارة على أساس الأملاح. هذه الأجهزة لديها إمدادات طاقة، كيميائية متفوقة، وتكلفة أصغر. باستخدام الطاقة لضبط الطاقة، يمكن تجميع الزيادة والانخفاض في زاوية الطور بين المكدسات الطاقة الميكانيكية، حيث تنفذ فرامل المحرك. في هذه الحالة، يعمل المحرك بمثابة مضخة حرارية.
• السيارات. على الرغم من الصعوبات، هناك نماذج صالحة لمحرك ستيرلينغ المستخدمة للسيارات. الفائدة في مثل هذا المحرك مناسبة للسيارة، كان هناك ما زال هناك في القرن الماضي. وقد أجريت التطورات في هذا الاتجاه من قبل المخاوف التلقائية البريطانية والألمانية. في السويد، تم تطوير محرك ستيرلينغ أيضا، حيث استخدمت فيه الوحدات التسلسلية الموحدة والجزر. وكانت النتيجة محرك 4 أسطوانات، معلماتها مقارنة بخصائص محرك الديزل الصغير. تم اختبار هذا المحرك بنجاح إجمالي الطاقة ل multi-torr.

اليوم، يتم إجراء دراسات على منشآت التصميم للمنشآت تحت الماء والمساحة وغيرها من المنشآت، وكذلك تصميم المحركات الرئيسية في العديد من البلدان الأجنبية. أصبح هذا الفائدة المرتفعة في محركات ستيرلنغ نتيجة المصلحة العامة في مكافحة تلوث الجو، والضوضاء والحفاظ على مصادر الطاقة الطبيعية.