Принцип на работа
Предложената иновативна технология се основава на използването на високоефективен четирицилиндров двигател външно гориво. Това е термичен двигател. Топлината може да бъде доставена от външен източник на топлина или да се произвежда чрез изгаряне на широка гама горива вътре в горивната камера.
Топлината се поддържа при постоянна температура в едно отделение на двигателя, където се превръща в водород под налягане. Разширяването, водородът избутва буталото. При ниската температура на двигателя, водородът се охлажда с топлинни батерии и течни охладители. С разширяване и компресия, водородът причинява движението на буталото, което се превръща в въртеливо движение, използвайки наклонена шайба, която задейства стандартния, капацитивен електрически генератор. В процеса на охлаждане водород се произвежда и топлина, която може да се използва за комбинирано производство на електроенергия и топлина в спомагателните процеси.
общо описание
Термичната електроцентрала FX-38 е единичен модул "генератор на двигатели", който включва външен двигател с вътрешно горене, горивна система, работеща с пропан, природен газ, преминаващ петролен газ, други видове горива със средна и ниска енергийна интензивност (биогаз), \\ t индуктивен генератор, системата за управление на двигателя, защитена от тялото на атмосферните влияния с вградена вентилационна система и друго спомагателно оборудване за паралелно, работещи с висока напрежение.
Номинална мощност за електричество при работа с природен газ или биогаз при честота от 50 Hz е 38 kW. В допълнение, инсталацията произвежда 65 kWh допълнителна топлина от комбинираната производствена система за топло- и електричество, предоставена на специален ред.
Инсталацията FX-38 може да бъде оборудвана с различни опции за охлаждане, за да се гарантира гъвкавостта на инсталационната схема. Продуктът е предназначен за проста връзка с електрически контакти, системи за подаване на гориво и външни тръби за охлаждане, ако са оборудвани с такива.
Допълнителни подробности и опции
- Модул за измерване на захранването (осигурява настрен ток трансформатор, който да прочете на дисплея на параметри на променлива ток)
- RS-485 Вариант за дистанционно наблюдение
- Опции за вграден или дистанционно монтиран радиатор
- Възможност за използване на пропан гориво
- Възможност за използване на природен газ
- Възможност за използване на свързан петролен газ
- Опция за използване на гориво с ниска енергийна интензивност
Монтажът на FX-48 може да се използва в няколко изпълнения, както следва:
- Паралелна връзка с високоволтова мрежа при 50 Hz, 380 V AC
- Начин на ко-генериране на топлина и електричество
Работни характеристики на инсталацията
При производството на електроенергия и производство на топлинна енергия на честота 50 Hz, инсталацията произвежда 65 kW-H допълнителна топлина. Продуктът е оборудван със система от тръби, готова за свързване към вида на течността / течността, доставена от клиента. Горещата страна на топлообменника е затворен контур с охладител на двигателя и интегриран радиатор на системата, ако има такъв. Студената страна на топлообменника е предназначена за веригата за топлопренасяне на клиента.
Поддръжка
Инсталацията е предназначена за непрекъсната работа и излитане на захранването. Основна проверка характеристики на производителността Той се извършва от клиента с интервал от 1000 часа и включва проверка на системата за водна охлаждане и нивото на маслото. След 10 000 часа работа, предната част на инсталацията се поддържа, включително подмяната на буталния пръстен, пръчката, задвижващия колан и различните уплътнения. Специфични ключови компоненти се проверяват за износване. Скоростта на двигателя е 1 500 оборота в минута, за да работи с честота от 50 Hz.
Непрекъснато
Непрекъснатата работа на инсталацията е над 95%, базирана на работните интервали и се взема предвид по време на графика поддръжка.
Ниво на звуково налягане
Нивото на звуковото налягане на уреда без вграден радиатор е 64 dBA на разстояние 7 метра. Нивото на звуковото налягане на блока с вграден радиатор с охлаждащи вентилатори е 66 dBA на разстояние 7 метра.
Емисии
При работа с природен газ емисиите на двигатели са по-малки или равни на 0.0574 g / nm 3 No X, 15.5 g / nm 3 летливи органични съединения и 0.345 g / nm 3 ° С.
Газообразно гориво
Двигателят е предназначен да работи различни видове Газообразно гориво с по-ниска топлина от горене от 13.2 до 90.6 mJ / nm 3, свързан петролен газ, природен газ, въглищен метан, рециклиране на газ, пропан и биогаз полигони на MSW. За да покриете този диапазон, устройството може да бъде поръчано със следните конфигурации на горивната система:
Изисква се горивна система регулируем натиск Газозахранване до 124-152 mbar за всички видове гориво.
Околен свят
Инсталацията в стандартна версия работи при стайна температура от -20 до + 50 ° C.
Описание на инсталацията
Термичната електроцентрала FX-38 е напълно готова за производство на електроенергия във фабрични доставки. Вграденият електрически панел е монтиран на блока, за да отговори на изискванията на интерфейса и контрола. Цифров дисплей, устойчив на дисплей, вграден в електрическата конзола, осигурява на оператора на интерфейса за стартиране, стоп и рестартиране с бутоните. Електрическата конзола също служи като основно място за свързване на електрическото устройство на клиента, както и с жични терминали.
Инсталацията може да достигне до изходната мощност на пълното натоварване с около 3-5 минути от момента на стартиране в зависимост от началната температура на системата. Последователността на началната и инсталацията се активира чрез натискане на бутона.
След командата Start, инсталацията се свързва с мрежата с висока напрежение, като затваря вътрешния контактор към мрежата. Двигателят веднага се върти чрез почистване на горивната камера за отваряне на горивните вентили. След отваряне на горивния вентил, енергията се подава към запалването, запълване на гориво в горивната камера. Наличието на изгаряне се определя чрез увеличаване на температурата на работния газ, което води до процедурата за контролиране на овърклок към работната температура. След това пламъкът остава самостоятелен и постоянен.
След командата за настройка, горивния вентил първо се затваря, за да спре процеса на изгаряне. След предварително зададено време, по време на което механизмът се охлажда, контакторът ще се отвори, изключване на инсталацията от мрежата. В случай, че такова инсталира, феновете на радиатора могат да работят за известно време, за да намалят температурата на охлаждащата течност.
Инсталацията използва външен двигател с вътрешно горене с постоянна дължина на хода, свързана със стандартен индукционен генератор. Устройството работи паралелно с мрежата с високо напрежение или паралелно с енергийната разпределителна система. Индукционният генератор не създава свое собствено възбуждане: той се вълнува от свързания източник на захранването. Ако напрежението в електрическата мрежа изчезне, инсталацията е изключена.
Описание на инсталационните възли
Инсталационният дизайн осигурява проста инсталация и връзка. Има външни съединения за горивни тръби, терминални устройства за електричество, интерфейси на комуникации и, ако е осигурено външен радиатор и течност / течност на тръбата на топлообменника. Инсталацията може да бъде активирана с вграден или дистанционно монтиран радиатор и / или тръбна система за топлообменни течност / течност за охлаждане на двигателя. Също така предостави инструменти за безопасно изключване и логически контролни схеми, проектирани специално за желания режим на работа.
Корпусът има два работни панела от всяка страна на разделянето на двигателя / генератора и външна врата за достъп до електрическото отделение.
Тегло на монтаж: около 1770 кг.
Двигателят е 4-цилиндров (260 cm / цилиндър) външен двигател с вътрешно горене, поглъщащ топлината на непрекъснато изгаряне на газовото гориво в камерата вътрешно горенеи включва следните вградени компоненти:
- Вентилаторът за подаване на въздух в горивната камера се задвижва от двигателя
- Въздушен филтър Камери за изгаряне
- Горивна система и камерата за горивна кабина
- Помпа за смазочно маслосе задвижва от двигателя
- Охладител и филтър за смазочно масло
- Водна система за охлаждане на двигателя, задвижва двигателя
- Температурна сензорна вода в охладителната система
- СНИМАТЕЛ НА НАЛИЧАВАНЕТО НА МАСА
- Датчик за налягане и температура на газ
- Всички необходими контролни и предпазни средства
Характеристиките на генератора са по-долу:
- Номинална мощност от 38 kW при 50 Hz, 380 V AC
- Електрическа ефективност 95.0% с коефициент на мощност 0.7
- Възбуждане от общинската електрическа мрежа, използвайки индукционен автомобилен / генератор причинител
- По-малко от 5% от общите хармонични изкривявания от липсата на натоварване до пълното натоварване
- Клас на изолация F.
Интерфейс на оператора - цифров дисплей осигурява контрол на инсталацията. Операторът може да започне и да спре инсталацията от цифров дисплей, да наблюдава работното време, работните данни и предупрежденията / неуспехите. Когато инсталирате опционален модул за измерване на захранването, операторът може да види много електрически параметри, като генерирана енергия, киловат часовник, киловат-ампера и фактор на мощността.
Функцията за диагностика на оборудването и функцията за събиране на данни е вградена в системата за контрол на инсталацията. Диагностичната информация опростява дистанционното събиране на данни, отчета за данните и отстраняване на неизправности на устройството. Тези функции включват данни за събиране на системни данни, като информация за работното състояние, всички механични работни параметри, като температура и налягане на цилиндрите, както и ако е свързан незадължителен електромер, електрическите параметри на стойностите на генерираната енергия. Данните могат да бъдат предадени чрез стандартния RS-232 връзка и са показани на персонален компютър или лаптоп софтуер За събиране на данни. За няколко инсталации или в случаите, когато разстоянието на предаване на сигнала надвишава възможностите на RS-232, опцията RS-485 се използва за получаване на данни, използвайки протокола Modbus RTU.
Да прехвърляте горещо изпускателни газове От системата за горене използва тръби от неръждаема стомана. Към изпускателната тръба е прикрепена балансиран амортисьор със защитна капачка от дъжд и сняг.
За охлаждане могат да се прилагат различни технологии и конфигурации на приложение:
Вграден радиатор - осигурява радиатор, изчислен върху температурата на околната среда до + 50 ° C. Всички тръби са свързани във фабриката. Това е типична технология, ако не се използва изхвърлянето на отпадъчни топлина.
Външният радиатор е предназначен за монтаж от клиента, предназначен е за температура на околната среда до + 50 ° C. Късите носещи крака идват с радиатор за монтиране на контактната маса. Ако е необходимо да инсталирате в стаята, можете да използвате тази опция, вместо да предоставите вентилационната система, необходима за захранване на охлаждащ въздух в вграден радиатор.
Външна охладителна система - осигурява тръбна система извън корпуса за охлаждащата система, предоставена от клиента. Той може да бъде топлообменник или дистанционно монтиран радиатор.
Хларигенният агент се състои от 50% вода и 50% етилен гликол в обем: той може да бъде заменен със смес от пропилен гликол и вода, ако е необходимо.
Инсталацията FX-38 използва водород като работен флуид, за да се движи движението на двигатели поради високи водородни способности към пренос на топлина. В нормален режим на работа, предсказуемото количество водород се консумира поради нормални течове, причинени от пропускливостта на материала. За да отчитаме този темп на потребление, местоположението на инсталацията изисква един или повече комплекти цилиндри с водород, регулирани и свързани към блока. Вътре в инсталацията, вграденият водороден компресор увеличава налягането в цилиндъра към по-високо налягане в двигателя и въвежда малки части при поискване на вградения софтуер. Вградената система не изисква поддръжка и цилиндрите подлежат на замяна в зависимост от работата на двигателя.
За подаване на гориво, тръбата със стандартна тръбна нишка се доставя със стандартна тръбна нишка за всички стандартни видове гориво, с изключение на опциите с ниска енергия, за които стандартът тръбна нишка 1 1/2 инча. Изисквания за налягане на горивото за всички видове горивни газообразни горива варират от 124 до 152 mbar.
Това е уводна част от цикъла на специалните статии Двигател с вътрешно горене, кое е кратка екскурзия В историята, разказвайки за еволюцията на DVS. Също така, статията ще бъде засегната от първите автомобили.
Следните части ще опишат подробно различни DVS:
Ред-бутало
Ротор
Турбоактивен
Резюме
Двигателят е инсталиран на лодка, която може да се издигне нагоре по течението на река Сона. Година по-късно след теста братята получиха патент за тяхното изобретение, подписани от Наполеон Бонопарт за период от 10 години.
Би било по-правилно да се обадите на този двигател с реактивен, тъй като работата му е да тласка водата от тръбата, разположена под дъното на лодката ...
Двигателят се състои от запалителна камера и горивна камера, въздушен мехур, устройство за разпределяне на гориво и запалително устройство. Въглищният прах се сервира гориво.
Бельорът инжектира въздушния струя, смесен с въглищна прах в запалващата камера, където светещият фитил донесе смес. След това частично наложената смес (въглищен прах изгаря сравнително бавно) удари горивната камера, където е напълно изгарян и удължение.
След това налягането на газовете избута вода изпускателната тръбаТова принуди лодката да се движи, след което цикълът се повтаря.
Двигателят работи в импулсен режим с честота от ~ 12 и минута.
След известно време братята подобриха горивото, добавяйки смола в нея, и по-късно го замени с масло и изгради проста система за инжектиране.
През следващите десет години проектът не е получил никакво развитие. Клод отиде в Англия, за да популяризира идеята за двигателя, но тя изчисти всички пари и не постигна нищо, а Йосиф заемаше снимката си и стана автор на първата снимка на света "Изглед от прозореца".
Във Франция, в къщата-музей на NIEPSUM е поставен реплика "Pyreolophore".
Малко по-късно де Рива напои двигателя си до четириколесен вагон, който според историците стана първата кола от двигателя.
За Алесандро Волта
Volta за първи път поставен плоча от цинк и мед в киселина, за да се получи непрекъснат електрически ток чрез създаване на първия световен източник на химикал ("Волт анкета").
През 1776 г. Волтъс изобретил газовия пистолет - "волта пистолета", в който газът експлодира от електрическата искри.
През 1800 г. построена химическа батерия, която дава възможност за получаване на електричество с помощта на химични реакции.
Името на Волта се нарича единица за измерване на електрически напрежение - волта.
А. - цилиндър, Б. - "свещ, ° С. - бутало, Д. - "въздушен" топка с водород, Д. - Ratchet, Е. - клапан за отработени газове, \\ t Г. - дръжка за управление на клапана.
Водородът се съхранява в "въздуха" с свързана тръба с цилиндър. Доставката на горива и въздух, както и подхода на сместа и освобождаване на отработените газове се извършва ръчно, с помощта на лостове.
Принцип на работа:
Чрез регулирането на вентила на отработените газове в горивната камера е въздухът.
Клапанът е затворен.
Отворен кран на водородна храна от топка.
Кран е затворен.
Чрез натискане на бутона се подава електрическо разреждане на "свещта".
Сместа светна и вдигна буталото нагоре.
Отворени газове за разтоварване на клапани.
Буталото падна под собственото си тегло (той беше тежък) и дръпна въжето, което обърна колелата през блока.
След това цикълът се повтаря.
През 1813 г. De Riva построи друг автомобил. Това беше вагон от около шест метра, с двуизмерен диаметър колела и претегляне на почти тонове.
Колата успя да карам 26 метра с товар от камъни. (около 700 паунда) и четирима мъже, със скорост от 3 км / ч.
С всеки цикъл, колата се премества на 4-6 метра.
Малцина от съвременниците му сериозно принадлежат към това изобретение, а френската академия на науките твърди, че двигателят с вътрешно горене никога няма да се конкурира с парен двигател.
През 1833 година.Американският изобретател Лемул Уелман Райт регистрира патент за двутактов газов двигател с вътрешно горене с водно охлаждане.
(виж отдолу) В книгата си газовите и петролните двигатели пишат за борда на двигателя:
"Рисунката на двигателя е доста функционална, а детайлите са внимателно разработени. Експлозията на сместа действа директно върху буталото, което чрез свързващия прът завърта коляновия вал. До външен вид Двигателят прилича на парна машина с високо налягане, в която газът и въздухът се доставят с помпи от отделни резервоари. Сместа в сферични контейнери се урежда по време на повдигане на буталото в NTC (горната мъртва точка) и я избута надолу / нагоре. В края на часовника вентилът се отвори и изхвърля отработените газове в атмосферата. "
Не е известно дали този двигател е бил построен, но има рисунка:
През 1838 година.Английският инженер Уилям Барнет получи патент за три двигателя с вътрешно горене.
Първият двигател е двустранно едностранно действие. (Горивото изгаря само от едната страна на буталото) с отделни газови и въздушни помпи. Вмъкването на сместа се наблюдава в отделен цилиндър и след това изгарящата смес се влива в работния цилиндър. Получаването и освобождаването се извършват през механичния клапан.
Вторият двигател повтори първия, но беше двойно действиеТова означава, че изгарянето се случва последователно от двете страни на буталото.
Третият двигател също е двойно действие, но е имал прием и изпускателни прозорци в стените на цилиндъра, отворени по време на крайната точка на крайната точка (както в съвременните две заинтересовани страни). Това позволява автоматично да произвежда отработени газове и да постави нов заряд на сместа.
Отличителна черта на двигателя Barnett е, че свежата смес се компресира от буталото преди запалване.
Чертеж на един от двигателите на Barnett:
През 1853-57.Икономиката на италианските изобретатели са разработили и патентован двуцилиндров вътрешен двигател с вътрешно горене. Мощност 5 l / s.
Патентът е издаден от Лондонското бюро, тъй като италианското законодателство не може да гарантира достатъчна защита.
Изграждането на прототипа е заредено с Bauer & Co. На Милано » (Helvetica)и завършени в началото на 1863 година. Успехът на двигателя, който беше много по-ефективен от парна машина, беше толкова голям, че компанията започна да получава заповеди от цял \u200b\u200bсвят.
Рано, единичен цилиндров двигател Barzantty Mattecchi:
Моделът на двуцилиндров двигател Barzantty Mattecchi:
Матеуччи и Барзанти приключиха споразумение за производството на двигател с една от белгийските компании. Барзантти остави за Белгия, за да наблюдава работата лично и внезапно умря от тиф. С смъртта на Барзантий, цялата работа по двигателя беше преустановена и Матихучи се върна в предишната си работа като хидравличен инженер.
През 1877 г. Matteuchchi твърди, че той от Барзанти е основният създател на двигателя с вътрешно горене, и двигателят, построен до август, Ото много гледаше на двигателя Barzantty-Mattecchi.
Документи относно патентите на Barzantti и Matteuchchi се съхраняват в библиотеката на Музео Галилео във Флоренция.
Най-важното изобретение на Николас Ото беше двигателят с цикъл на четири удара - цикъл на Ото. Този цикъл до този ден е в основата на работата на повечето газови и бензинови двигатели.
Цикълът на четири удара беше най-голямото техническо постижение на Ото, но скоро беше установено, че няколко години преди неговото изобретение, същият принцип на експлоатацията на двигателя е описан от френския инженер Bo de Rocha (виж по-горе). Групата на френските индустриалисти оспори патента на Ото в съда, Съдът ги е установил, че твърдят убедителни. Правата на Ото, които предизвикаха от патента му, бяха значително намалени, включително и монополното право на цикъла на четири удара.
Въпреки факта, че конкурентите са установили освобождаването на четири инсулт, изразходвани от дългогодишен опит, моделът на Ото все още е най-добрият и търсенето на него не спира. До 1897 г. бяха освободени около 42 хиляди такива двигатели с различна власт. Въпреки това, фактът, че лекият газ се използва като гориво, площта на тяхното използване е силно стеснена.
Броят на растенията за осветителни тела беше незначително дори в Европа, а в Русия имаше само две в Русия - в Москва и Санкт Петербург.
През 1865 година.Френският изобретател Пиер Хюго получи патент за колата представлява вертикален едноцилиндров двигател на двойно действие, в което се използват две гумени помпи за подаване на сместа колянов вал.
По-късно Хюго изгради хоризонтален двигател, подобен на двигателя на Lenoara.
Научен музей, Лондон.
През 1870 годинаАвстро-унгарският изобретател Самуел Маркъс Siegfried изгради двигател с вътрешно горене, работещ на течно гориво и го инсталира на количка с четири колела.
Днес тази кола е добре позната като "първата Marcus кола".
През 1887 г., в сътрудничество с Бромовски и Шулц, Маркус построи втори автомобил - "втора Маркъс".
През 1872 година.Американският изобретател патентова двуцилиндров двигател с вътрешно горене на постоянно налягане, работещо върху керосин.
Брайтън нарече двигателя си "готов двигател".
Първият цилиндър извърши функцията на компресора, който се инжектира в горивната камера, която непрекъснато пристигаха керосин. В горивната камера сместа е монтирана и през механизма на макарата дойде във втория - работният цилиндър. Съществена разлика от другите двигатели е, че сместа от гориво горива се изгаря постепенно и при постоянно налягане.
Интересува се от термодинамични аспекти на двигателя, може да чете за "цикъла на Breiton".
През 1878 година.Шотландският инженер по сър (през 1917 г., посветен на рицарите) Първо се разработи двутактов двигател Със запалване на компресирана смес. Той го пасва в Англия през 1881 година.
Двигателят работи по любопитен начин: въздухът и горивото се подават в десния цилиндър, смесени там и тази смес се избутва в левия цилиндър, където се случва изгарянето на сместа от свещта от свещта. Настъпиха разширяване, и двете бутала се спускаха от левия цилиндър (през лявата дюза) Изхвърлените газове бяха изхвърлени и в десния цилиндър се абсорбира нова част от въздуха и горивото. След инерцията буталото се повиши и цикълът се повтаря.
През 1879 година., изграден доста надежден бензин дву инчов Двигател и получил патент върху него.
Въпреки това, истинският гений на Бенз се проявява във факта, че в следващите проекти той успя да комбинира различни устройства (дросел, запалване с искри с батерия, свещ, карбуратор, съединител, скоростна кутия и радиатор) На своите продукти, които от своя страна се превърнаха в стандарт за всички машиностроене.
През 1883 г. Бенз основава Benz & Cie върху производството газови двигатели и през 1886 патентовано четиритактов Двигателят, който се използва за колите си.
Благодарение на успеха на "Benz & Cie", Benz успя да проектира заклани екипажи. Чрез комбиниране на опита на двигателите и дългогодишните хобита - изграждане на велосипеди, до 1886 г. построил първата си кола и го нарече "Benz Patent Motorwagen".
Дизайнът е силно напомнян от велосипед с три колела.
Едноцилиндров четириизмерен двигател с вътрешно горене с работен обем от 954 cm3. Монтиран на " Benz Patent Motorwagen.".
Двигателят е оборудван с голям маховик (използван не само за еднократно въртене, но и за пускане), 4,5-литров газов резервоар, карбуратор за изпарителен тип и клапан за макари, през който горивото е въведено в горивната камера. Запалването е направено от свещта в собствения дизайн на Benz, напрежението е доставено от бобината на Ръмкор.
Охлаждането беше вода, но не затворена цикъл, но изпаряване. Парата влезе в атмосферата, така че колата трябваше да бъде заредена не само с бензин, но и вода.
Двигателят е развил мощността от 0,9 к.с. С 400 rpm и ускори колата до 16 км / ч.
Карл Бенц за "борда" на колата си.
Малко по-късно, през 1896 г., Карл Бенз е изобретен противоположния двигател (или плосък двигател) В която буталата достигат до върха на мъртвата точка едновременно, като по този начин се балансират помежду си.
Музей "Мерцедес-Бенц" в Щутгарт.
През 1882 година.Английският инженер Джеймс Аткинсън излезе с цикъла на Аткинсън и двигателя на Аткинсон.
Двигателят на Аткинсън е по същество двигател, работещ с четири инсулт ото цикълНо с променен механизъм за свързване на манивела. Разликата беше, че в двигателя на Аткинсън всичките четири такта се случват в един ход на коляновия вал.
Използването на цикъла на Аткинсон в двигателя дава възможност да се намали консумацията на гориво и да се намали нивото на шума при работа поради по-малко налягане по време на освобождаването. В допълнение, този двигател не се нуждае от скоростна кутия за задвижване на газоразпределителния механизъм, тъй като отварянето на клапите доведе коляновия вал.
Въпреки редица предимства (включително заобикаляне на патентите на Ото) Двигателят не е широко разпространен поради сложността на производството и някои други недостатъци.
Цикълът Atkinson ви позволява да получите най-добрите екологични резултати и ефективност, но изисква високи революции. На малки завои, той дава сравнително малък момент и може да се спъне.
Сега двигателят на Аткинсон се прилага върху хибридни автомобили " Toyota prius."И" Lexus HS 250H ".
През 1884 година., Британският инженер Едуард Бътлър, на лондонското велосипедно шоу "Станли Цикъл шоу" демонстрира чертежите на три колела двигател за вътрешен газИ през 1885 г. го построи и го показа на една и съща изложба, наричайки "velocycle". Също така, Бътлър беше първият, който използва думата петрол.
Патент за "velocycle" е издаден през 1887 година.
"Velocycle" е инсталиран едноцилиндър, четири инсулт бенсол DVS. Оборудван със запалителна бобина, карбуратор, дросел и течно охлаждане. Двигателят е развил силата на около 5 к.с. С обем от 600 cm3 и ускори колата до 16 км / ч.
През годините Батлър е подобрил характеристиките на автомобила си, но е бил лишен от възможността да я тества заради "закона на червения флаг" (Публикувано през 1865 г.) Според които превозните средства не трябва да надвишават скоростта над 3 km / h. В допълнение, трима души бяха в колата, единият от които трябваше да отиде пред колата с червения флаг (Такива са мерките за безопасност) .
В списанието "Английски механик" от 1890 г. Бътлър е написал - "властите забраняват използването на автомобил по пътищата, в резултат на това отказвам за по-нататъшно развитие."
Поради липсата на обществен интерес в колата, Бътлър го разглобени с метален скрап и продаде патентните права на Хари Дж. Луусън (производител на велосипеди) което продължи производството на двигателя за използване на лодки.
Самият Бът се премества в създаването на стационарни и корабни двигатели.
През 1891 година., Herbert Eykroyd Stewart в сътрудничество с компанията "Ричард Хорнсби и синове" изгради двигателя "Hornsby-Akroyd", в който горивото (керосин) под налягане се инжектира допълнителен Камар (поради формата, наречена "гореща топка")Монтиран върху цилиндрова глава и свързан с горивна камера чрез тесен проход. Горивото пламва от горещите стени на допълнителната камера и се втурна в горивната камера.
1. Допълнителна камера (Гореща топка).
2. Цилиндър.
3. бутало.
4. Картър.
За да стартирате двигателя, се използва лампа за запояване, която нагрява допълнителна камера (След стартиране се нагрява от отработените газове). Поради това, двигателят "Hornsby-akroyd", който беше предшественик дизелов двигател Проектиран от Diesel на Рудолф, често наричан "полу-дизел". Въпреки това, година по-късно eykroyd подобри двигателя си, добавяйки "водна риза" (патент от 1892 г.), което е възможно да се увеличи температурата в горивната камера поради увеличаване на степента на компресия, а сега няма нужда допълнителен източник Отопление.
През 1893 година.Рудолф дизел получи патенти на топлинен двигател и модифициран "CARNO цикъл", наречен "метод и апарат за превръщане на висока температура за работа".
През 1897 г. на "Аугсбург" машинно строителна фабрика» (От 1904 г.), с финансовото участие на компанията Friedrich Krupp и Brothers Zulzer, първото функциониране на дизеловото дизел на Дизел Рудолф е създадено
Мощността на двигателя е 20 конски сили При 172 оборота в минута, ефективността на 26,2% с тегло от пет тона.
Тя е много надминавана съществуващи двигатели Ото с ефективност от 20% и корабни турбини с ефективност 12%, което предизвика жизнената индустрия в различни страни.
Дизеловият двигател беше четири инсулт. Изобретателят установи, че ефективността на двигателя с вътрешно горене се увеличава от увеличаване на степента на компресия на горимата смес. Но е невъзможно да се компресират запалимата смес силно, защото налягането и температурата се увеличава и това е самостоятелно предложение преди време. Затова дизелът реши да го компресира не е запалима смес, но чист въздух и краят на компресията инжектира горивото в цилиндъра под силен натиск.
Тъй като температурата на сгъстената въздух достигна 600-650 ° С, горивото беше самостоятелно предложение, а газовете, разширяващи се, преместиха буталото. По този начин дизелът успя значително да увеличи ефективността на двигателя, да се отърве от системата за запалване и вместо използването на карбуратора горивна помпа високо налягане
През 1933 г. пророчески пророчески написа: "Когато започнах да работя по газова турбина през 1882 г., бях твърдо уверен, че моето изобретение ще бъде в търсене в промишлеността на самолета."
За съжаление, оперирайки през 1949 г. и без да оцелеят ерата на турбохожествената авиация.
Единствената снимка, която успя да намери.
Може би някой ще намери нещо за този човек в норвежкия технологичен музей.
През 1903 година.В списание "научен преглед" публикува статия "Разследване на световните пространства с реактивни устройства", където за първи път доказа, че устройството, способно да направи космически полет е ракета. Статията беше предложена и първият проект на трайна ракета. Тялото е обработена метална камера, оборудвана с течен реактивен двигател (което също е двигател с вътрешно горене) . Като гориво и окислително, той предлага съответно течен водород и кислород.
Вероятно на тази ракетна и космическа бележка и си струва да завършите историческата част, тъй като 20-ти век дойде и вътрешните двигатели с вътрешно горене започнаха да се правят навсякъде.
Философска поща ...
K.E. Циолковски вярваше, че в обозримо бъдеще хората ще се научат да живеят, ако не завинаги, тогава поне много дълго. В това отношение ще има малко пространство (ресурси) на земята и ще се нуждаят от кораби за презаселване на други планети. За съжаление, нещо в този свят се обърка и с помощта на първите ракети хората решиха просто да се унищожат като ...
Благодарение на всички, които четат.
Всички права запазени © 2016
Всяко използване на материали е разрешено само с активно позоваване на източника.
Двигатели на външно изгаряне
Важен елемент Изпълнението на програмата за енергоспестяване е да осигури автономни източници на електроенергия и топлина на малки жилищни единици и отдалечени от централизирани мрежи на потребителите. За да се решат тези задачи, най-подходящите са подходящи иновативните инсталации за генериране на електричество и топлина на базата на външни двигатели с вътрешно горене. Като гориво могат да се използват както традиционни горива, така и свързани с петролен газ, биогаз, получен от дървени стърготини и др.
През последните 10 години повишените цени за изкопаемите горива, повишено внимание към емисиите на CO 2, както и нарастващото желание да се спре в зависимост от изкопаемите горива и да се осигури напълно с енергия. Това е следствие от развитието на огромен технологичен пазар, способен да произвежда енергия от биомаса.
Двигателите на външните горивки бяха измислени преди почти 200 години, през 1816 година. Заедно с парен двигател, дву- и четири инсултен двигател с вътрешно горене, външните двигатели с вътрешно горене се считат за един от основните видове двигатели. Те са предназначени да създават двигатели, които биха били по-безопасни и по-продуктивни от парен двигател. В самото начало на 18-ти век липсата на подходящи материали доведе до множество смъртни случаи, дължащи се на експлозиите на парни двигатели под налягане.
Значителният пазар на двигатели с вътрешно горене е оформен през втората половина на 18-ти век, по-специално поради по-малки приложения, където те могат да бъдат безопасно работещи без необходимост от квалифицирани оператори.
След изобретяването на двигателя с вътрешно горене в края на 18-ти век, пазарът на външни двигатели с вътрешно горене изчезна. Цената на производството на двигател с вътрешно горене в сравнение с цената на производството на външно изгаряне е по-ниска. Основният недостатък на двигателите с вътрешно горене е, че за тяхната работа е необходимо да се почисти, изкопаеми горива, увеличаване на емисиите на CO2, гориво. Въпреки това, доскоро, цената на изкопаемите горива е ниска, а емисиите на CO2 не обръщат необходимото внимание.
Принцип на външен двигател за горене
За разлика от широко известния процес на вътрешно горене, в който горивото се изгаря вътре в двигателя, външният двигател с вътрешно горене се задвижва от външен източник на топлина. Или по-точно, той се захранва от температурните разлики, създадени от външни източници на отопление и охлаждане.
Тези външни източници на отопление и охлаждане могат да служат съответно на отработените газове от биомаса и охлаждаща вода. Процесът води до въртене на генератора, монтиран на двигателя, при което се произвежда енергия.
Всички двигатели с вътрешно горене се захранват от температурните разлики. Бензинът, дизеловите двигатели и външните двигатели с вътрешно горене се основават на характеристиките, че е по-малко усилия за компресиране на студен въздух, отколкото за компресиране на горещия въздух.
Бензин и дизелови двигатели смучат студен въздух И този въздух се компресира, преди да се нагрява в процеса на вътрешно горене, който се среща вътре в цилиндъра. След нагряване на въздуха над буталото, буталото се движи надолу, при което въздухът се разширява. Тъй като въздухът е горещ, силата, действаща върху пръчката на буталото, е голяма. Когато буталото стига до дъното, клапаните отворени и горещи изпускателни изпускателни се заменят с нов, свеж, студен въздух. Когато буталото се движи нагоре, студеният въздух се компресира и силата, действаща върху буталото, е по-малка, отколкото когато се движи надолу.
Външният двигател на горенето работи в съответствие с малко по-различен принцип. Няма клапани, той е херметически запечатан и въздухът се нагрява и охлажда с помощта на топлообменници на гореща и студена верига. Вградената помпа, задвижвана от движението на буталото, осигурява движение на въздуха там и обратно между тези два топлообменници. По време на охлаждането на въздуха в топлообменния апарат на студената верига буталото компресира въздуха.
След компресиране, въздухът се нагрява в апаратурата за топлообмен на горещия контур, преди буталото да започне да се движи в обратна посока и да използва разширението на горещия въздух, за да задейства двигателя.
Основният принцип на експлоатация на двигателя на стридинг непрекъснато се редува и охлажда работната течност в затворен цилиндър. Обикновено въздушните действа като работна течност, но се използват и водород и хелий.
Цикълът на двигателя на Стърлинг се състои от четири фази и се разделя на две преходни фази: нагряване, разширяване, преход към източник на студ, охлаждане, компресия и преход към източник на топлина. Така, когато се движите от топъл източник до студен източник, има разширение и компресия на газа в цилиндъра. Той променя натиска, поради което е възможно да се получи работа. Тъй като теоретичните обяснения на крилото на учените на съпрузите, слушайте техните времена досадни, така че нека се обърнем към визуална демонстрация на двигателя на стерлинги.
Как се крие двигателят
1. Основният източник на топлина се загрява газ в долната част на топлообменния цилиндър. Генерираното налягане изтласква работното бутало.
2. Машината избутва случайното бутало надолу, като по този начин се движи нагрята въздух от дъното до охлаждащата камера.
3. Следва хладното и компресиране, работещото бутало намалява надолу.
4. Обширното бутало се издига, като по този начин се движи охладеният въздух в долната част. И цикълът се повтаря.
В машината "Стърлинг", работното бутално движение се измества с 90 градуса спрямо движението на буталото. В зависимост от знака на тази смяна, машината може да бъде двигател или термопомпа. Когато премествате 0 градуса, машината не произвежда никаква работа (с изключение на загубите на триене) и не го произвежда.
Друго изобретяване на стрилинг, което повишава ефективността на двигателя, се превръща в регенератор, който е камера, пълна с тел, гранули, гофрирано фолио за подобряване на топлопредаването на подложката на газ (на фигурата, регенераторът се заменя с ребрата на охлаждането радиатор).
През 1843 г. Джеймс Стърлинг използва този двигател във фабриката, където е работил като инженер по това време. През 1938 г. Philips инвестира в двигател с капацитет повече от двеста конски сили и връща повече от 30%.
Предимствата на двигателя Стърлинг:
1. всеядни. Можете да използвате всяко гориво, най-важното е да се създаде температурна разлика.
2. Нисък шум. Тъй като работата е изградена върху спад на налягането работна течностИ не на палеж на сместа, тогава шумът в сравнение с двигателя с вътрешно горене е значително по-нисък.
3. Лесен дизайн, следователно високата граница на безопасност.
Въпреки това, всички тези предимства в повечето случаи се пресичат от два големи недостатъка:
1. Големи размери. Работната течност трябва да бъде охладена и това води до значително увеличение на масата и размерите поради увеличените радиатори.
2. Ниска ефективност. Топлината не се подава директно на работния флуид, но само чрез стените на топлообменници, съответно загуба на ефективността на КЗД.
С развитието на двигателя с вътрешно горене, двигателят на Стърлинг си тръгна ... не в миналото, но в сянката. Той е успешно управляван като помощник електроцентрали върху подводници, в термопомпи върху топлоелектрически централи, като преобразуватели на слънчева и геотермална енергия в електрически, с свързани помещения, свързани с него, за създаване на електроцентрали, работещи по радиоизотопна гориво (радиоактивни разлагат се с температура, които не са знаели). знае, може би, след като двигателят на Стърлинг чака голямо бъдеще!
Съвременната автомобилна индустрия достигна такова ниво, което без сериозни изследвания е невъзможно да се постигне кардинална модернизация при проектирането на двигатели с вътрешно горене. Това допринесе за факта, че дизайнерите започнаха да обръщат внимание на алтернативното развитие на електроцентралите, като например двигателя на Стърлинг.
Някои автоконтператори фокусираха силата си върху развитието и подготовката за освобождаване на електрически и хибридни автомобили, други инженерни центрове изразходват средства за проектиране на двигатели на алтернативно гориво от възобновяеми източници. Има и други различни двигатели, които в бъдеще могат да се превърнат в нов двигател за различни транспортни средства.
Така възможен източник на механична енергия за автомобилния транспорт Бъдещето на двигателя с вътрешно горене, измислено през 19 век от учен Стърлинг, изобретен през 19 век.
Устройство и принцип на работа
Двигателят на стринглинг извършва трансформацията на топлинна енергия, получена от външен източник в механично движение поради промяна в температурата на флуида в затворен обем.
Първо след изобретението такъв двигател е съществувал под формата на машина, действаща върху принципа на термична експанзия.
В цилиндъра на топлинната машина въздухът пред удължението се нагрява, охлажда се преди компресия. В горната част на цилиндъра 1 е водна риза 3, дъното на цилиндъра непрекъснато се нагрява чрез пожар. Цилиндърът е работещо бутало 4, като запечатва пръстени. Между буталото и дъното на цилиндъра е разпръсквачът 2, който се движи в цилиндъра със значително празнина.
Въздухът, разположен в цилиндъра, се изпомпва от разстояния 2 до дъното на буталото или цилиндъра. Изхвърлянето се движи под действието на пръчка 5, преминаваща през буталото. Род на свой ред се задвижва от ексцентрично устройство, въртящо се със закъснение от 90 градуса от буталото.
В позицията "А" буталото се намира в долната точка, а въздухът се намира между буталото и разпръсквачът, се охлажда със стените на цилиндъра.
В следващата позиция "б", разпръсквачът се движи нагоре, а буталото остава на място. Въздухът, който е между тях, се избутва до дъното на цилиндъра, охлаждащата течност.
Позицията "Б" е работник. В него въздухът се нагрява до дъното на цилиндъра, разширява и повдига две бутала до горната мъртва точка. След извършване на работния ход, разпръсквачът отива до дъното на цилиндъра, бутане на въздуха под буталото и охлаждане.
В положение "G", охладеният въздух е готов за компресия, а буталото се движи от горната точка до дъното. Тъй като работата на компресирането на охладения въздух е по-малка от работата по разширяване на нагрятия въздух, тя се формира полезна работа. Маховикът в същото време служи като вид енергийна батерия.
В прегледаната версия двигателят на Стърлинг има малка ефективност, тъй като топлината на въздуха след работния инсулт трябва да се отстрани през стените на цилиндъра в охлаждащата течност. Въздухът за един ход няма време да намали температурата на необходимата стойност, така че е необходимо да се удължи времето за охлаждане. Поради това, скоростта на двигателя беше малка. Топлинната ефективност също е незначителна. Топлината на отработения въздух влезе в охлаждащата вода и загуби.
Различни дизайни
Има различни варианти за устройството на електрическите единици, работещи на принципа на Стърлинг.
Дизайнът на изпълнението "Алфа"
Този двигател включва две отделни работни бутала. Всяко бутало е разположено в отделен цилиндър. Студният цилиндър е в топлообменника и горещите топлина нагоре.
Изграждане на изпълнението на "бета"
Цилиндърът с буталото се охлажда от едната страна и се загрява от противоположната страна. Цилиндърът премества буталото на захранването и изместването, което служи за намаляване и увеличаване на обема на работещия газ. Регенераторът извършва обратно движение на охладения газ в нагрятото пространство на двигателя.
Дизайнът на изпълнението "Гама"
Цялата система се състои от два цилиндъра. Първият цилиндър е студен. Той премества работното бутало, вторият цилиндър от едната страна се нагрява, а от друга - студ и е проектиран да премести разстоянията. Регенераторът за изпомпване на охлаждане може да бъде обичайно за два цилиндъра или може да бъде включена в устройството за пресоване.
Ползи
- Подобно на комплекта външни двигатели с вътрешно горене, двигателят с раздвилване може да функционира на различно гориво, тъй като е важно за наличието на температурна разлика. В същото време няма значение какво гориво се нарича.
- Двигателят има просто устройство и не се нуждае от спомагателни системи и приспособления (скоростна кутия, зъбен ремък, стартер и др.).
- Характеристики на дизайна предоставят дълго работа: Повече от 100 хиляди часа постоянна работа.
- Работата на двигателя на Стърлинг не създава голям шум, тъй като детонацията на горивото не се случва в двигателя и няма освобождаване на отработените газове.
- Изпълнението на "бета", оборудвано с устройство за свързване на коляно, под формата на ромб, е най-балансираният механизъм, който не създава вибрации по време на работа.
- В моторни цилиндри не възникват процесите, които имат вреден ефект върху естествената среда. Когато избирате оптималния източник на топлина, клетъчният двигател може да бъде екологично устройство.
Недостатъци
- Със значително положителни характеристики Бързо серийно производство на двигатели с хирурлинг е нереално по някаква причина. Основния въпрос в материалната интензивност на устройството. За да се охлади работната течност, е необходим голям радиатор, който значително увеличава размерите и теглото на оборудването.
- Дневното ниво на технология позволява на двигателя на стриллинг да се конкурира според свойствата с нови бензинови двигатели Благодарение на използването на комплексни типове работни флуиди (водород или хелий), които са под много голямо налягане. Това значително подобрява риска от използване на такива двигатели.
- Сериозният проблем на работата е свързан с проблемите на температурната трайност на стоманените сплави и тяхната топлопроводимост. Топлината е подходяща за работното пространство с помощта на топлообменници. Това води до значителна загуба на топлина. Също така, топлообменникът трябва да бъде направен от топлоустойчиви сплави, които също трябва да бъдат устойчиви на повишено налягане. Материалите, съответстващи на тези условия, са много сложни при обработката и имат висока цена.
- Принципите на прехода на двигателя на бордлинг към други режими на работа също са значително различни от обичайните принципи. За да направите това, създаването на специални контролни устройства. Например, за да промените силата, трябва да промените ъгъла на фазите между буталото на захранването и на изместването, налягането в цилиндрите или да промените капацитета на работния обем.
Стриллинг двигател и неговото използване
Ако трябва да създадете топлинен преобразувател на компактни размери, лесно можете да използвате двигателя с цилиндър. В същото време ефективността на други подобни двигатели е значително по-ниска.
- Универсални източници електричество. Стърлинг двигателите могат да преобразуват топлината в електричество. Има слънчеви електрически инсталационни проекти с такива двигатели. Те се използват като автономни електроцентрали за туристи. Някои производители правят генератори, действащи от газова горелка. Има и проекти на генератори, които работят от източници на радиоизотопни топлина.
- Помпи . Ако в изхода на отоплителната система е монтирана помпа, ефективността на отоплението се увеличава значително. В охладителните системи се инсталират и помпите. Електрическата помпа може да се провали, освен това консумира електрическа енергия. Помпата, действаща върху принципа на Стърлинг, решава този въпрос. Двигателят на помпата за изпомпване на течности ще бъде по-опростен по обичайната схема, тъй като вместо буталото може да се използва изпомпваната течност, която също служи за охлаждане.
- Хладилно оборудване . Дизайнът на всички хладилници използва принципа на термични помпи. Някои производители на хладилника планират да инсталират двигателя на стридинг до техните продукти, които ще бъдат много икономични. Работният грип ще бъде въздух.
Ултра ниски температури. За газове такива двигатели са много ефективни. Тяхното използване е по-печеливша от турбинните устройства. Също така, двигателят на SCILLING се използва в устройства за охлаждане на сензорите на точни устройства.
- . Електрическата енергия може да бъде получена чрез превръщане на енергията на Слънцето. За тази цел могат да се използват двигатели с центринг, които са монтирани във фокуса на огледалото, така че мястото на отопление непрекъснато да се осветява от лъчите на слънцето. Рефлекторът се контролира, когато слънцето се движи, чиято енергия е съсредоточена върху малка площ. В този случай радиационното отражение с огледалата е около 92%. Работната течност на двигателя е най-често хелий или водород.
- Батерии топлина. Използвайки устройството с цилинг, можете да резервирате топлинна енергия, като използвате топлинни акумулатори на базата на соли. Такива устройства имат енергийно снабдяване, превъзходен химикал и имат по-малка цена. Използването на захранването за регулиране на силата, увеличаването и намаляването на фазовия ъгъл между двете бутала може да се натрупа механична енергия, извършване на спирането на двигателя. В този случай двигателят служи като термална помпа.
- Автомобили. Въпреки трудностите, има валидни модели на мотора на Стърлинг, използван за автомобили. Интересът към такъв двигател, подходящ за колата, все още имаше през миналия век. Развитието в тази посока бяха проведени от британски и немски автосъзданци. В Швеция е разработен и двигател с потребление, в който са използвани единни серийни единици и възли. Резултатът е 4-цилиндров двигател, чиито параметри са сравними с характеристиките на малък дизелов двигател. Този двигател е бил успешно тестван като агрегат на властта За мулти-torr.
Днес в много чужди страни се извършват проучвания на стайлинг инсталации за подводни, пространства и други инсталации, както и дизайна на основните двигатели. Такъв голям интерес към моторите на Стърлинг се превърна в резултат на обществения интерес в борбата срещу замърсяването на атмосферата, шума и запазването на естествените енергийни източници.
