Moderní externí spalovací motor. Otočné vnější spalovací motory. Popis instalačních uzlů

Princip operace

Navrhovaná inovativní technologie je založena na použití vysoce účinného čtyřválcového motoru vnější spalování. Jedná se o tepelný motor. Teplo může být napájeno z externího zdroje tepla nebo vyrobené spalováním širokého spektra paliv uvnitř spalovací komory.

Teplo je udržováno při konstantní teplotě v jednom motorovém prostoru, kde je přeměněn na vodík pod tlakem. Rozšiřování, vodík tlačí píst. Při nízké teplotě motoru se vodík ochladí tepelnými bateriemi a kapalnými chladiči. S expanzí a kompresí, vodík způsobuje zpětně translační pohyb pístu, který se převede na rotační pohyb za použití šikmé podložky, která ovládá standardní, kapacitní elektrický generátor. V procesu chladicího vodíku se také vyrábí teplo, které mohou být použity pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla v pomocných procesech.

obecný popis

Tepelná elektrárna FX-38 je modul "generátor motoru", který obsahuje externí spalovací motor, spalovací systém, který běží na propanu, zemního plynu, průchodu olejového plynu, jiné typy paliva se střední a nízkou intenzitou energie (bioplyn), Indukční generátor, řídicí systém motoru, chráněný před atmosférickými vlivy těla s vestavěným ventilačním systémem a jiným pomocným zařízením pro paralelní práci s vysokonapěťovou sítí.

Jmenovitý výkon elektřiny při práci na zemním plynu nebo bioplynu při frekvenci 50 Hz je 38 kW. Kromě toho instalace produkuje 65 kWh extra teplo z kombinovaného systému výroby tepla a elektřiny dodávaný do zvláštního řádu.

Instalace FX-38 může být vybavena různými možnostmi chladicího systému, aby byla zajištěna flexibilita instalačního schématu. Výrobek je určen pro jednoduché připojení k elektrickým kontaktům, systémům přívodu paliva a potrubí externího chladicího systému, pokud jsou vybaveny takovými.

Další podrobnosti a možnosti

• Modul měření napájení (poskytuje nastavený proudový transformátor pro čtení na displeji parametrů proměnných proudů)
• Možnost vzdáleného monitorování RS-485
• Možnosti vestavěného nebo dálkově namontovaného chladiče
• Možnost použití propanu paliva
• Možnost využití zemního plynu
• Možnost použití přidruženého ropného plynu
• Možnost nízké intenzity energie

Instalace FX-48 může být použita v několika provedeních následujícím způsobem:

• Paralelní připojení k síti vysokého napětí při 50 Hz, 380 V AC
• Režim kopírování tepla a elektřiny

Provozní vlastnosti instalace

Při výrobě výroby elektřiny a tepla při frekvenci 50 Hz, instalace produkuje 65 kW-h navíc teplo. Produkt je vybaven systémem trubek, připraven k připojení k typu kapaliny / kapaliny dodané zákazníkem. Horká strana výměníku tepla je uzavřená smyčka s chladičem motoru a integrovaným systémem radiátoru, pokud existuje. Studená strana výměníku tepla je určena pro obvod tepla zákazníka.

Údržba

Instalace je určena pro nepřetržitý provoz a vzletu napájení. Základní kontrola výkonové charakteristiky Vykonává se zákazníkem s intervalem 1000 hodin a zahrnuje kontrolu vodního chlazení systému a hladinu oleje. Po 10 000 hodinách provozu je přední část instalace udržována, včetně nahrazení pístního kroužku, tyčový pohled, hnacího pásu a různých těsnění. Konkrétní klíčové komponenty jsou kontrolovány pro opotřebení. Rychlost motoru je 1500 otáček za minutu, aby pracovaly na frekvenci 50 Hz.

Nepřetržitý

Nepřerušovaný provoz instalace je nad 95%, založený na provozních intervalech a je zohledněna v průběhu harmonogramu Údržba.

Zvuková úroveň tlaku

Úroveň zvukového tlaku jednotky bez vestavěného chladiče je 64 dBA ve vzdálenosti 7 metrů. Hladina akustického tlaku bloku s integrovaným radiátorem s chladicími ventilátory je 66 dBA ve vzdálenosti 7 metrů.

Emise

Při práci na zemním plynu jsou emise motoru menší nebo rovny 0,0574 g / nm3 no x, 15,5 g / nm 3 těkavé organické sloučeniny a 0,345 g / nm 3 CO.

Plynné palivo

Motor je navržen tak, aby pracoval odlišné typy Plynné palivo s nižším teplem spalování od 13,2 do 90,6 mj / nm 3, související ropný plyn, zemní plyn, uhelný metan, recyklační plyn, propan a bioplynové polygony MSW. Pro pokrytí tohoto rozsahu lze přístroj objednat s následujícími konfiguracemi palivového systému:

Spalovací systém vyžaduje nastavitelný tlak Dodávka plynu do 124-152 mbar pro všechny typy paliva.

životní prostředí

Instalace ve standardní verzi pracuje při teplotách okolní od -20 do + 50 ° C.

Instalační popis

Tepelná elektrárna FX-38 je plně připravena pro výrobu elektřiny v továrních potřebách. Vestavěný elektrický panel je namontován na bloku, aby splňoval požadavky rozhraní a řízení. Digitální displej odolný digitální displej, zabudovaný do elektrické konzoly, poskytuje operátorovi na spuštění, zastavení a restartování rozhraní pomocí tlačítek. Elektrická konzola slouží také jako hlavní místo pro připojení terminálu elektrického zařízení zákazníka, stejně jako s připojovacími terminály.

Instalace je schopna dosáhnout výstupního výkonu plného zatížení o přibližně 3-5 minut od okamžiku od počátku v závislosti na počáteční teplotě systému. Startovací a instalační sekvence se aktivuje stisknutím tlačítka.

Po příkazu Start se instalace připojuje k síti vysokého napětí zavřením vnitřního stykače do sítě. Motor se okamžitě otáčí čištěním spalovací komory pro otevření palivových ventilů. Po otevření palivového ventilu se energie přivádí do zapalovacího zařízení, naplnění paliva ve spalovací komoře. Existence spalování je stanovena pro zvýšení teploty pracovního plynu, který řídí postup pro řízení přetaktování do bodu provozní teplota. Poté se plamen zůstane samoobslužný a konstantní.

Po nastavení nastavení je palivový ventil nejprve uzavřen pro zastavení procesu hoření. Po přednastaveném čase, během kterého je mechanismus ochlazen, otevře se stykač a vypne instalaci ze sítě. V případě, že takové instalované mohou ventilátory chladiče pracovat po určitou dobu, aby se snížila teplota chladicí kapaliny.

Instalace používá externí spalovací motor s konstantní délkou zdvihu připojené ke standardnímu indukčnímu generátoru. Zařízení pracuje paralelně s vysokonapěťovou sítí nebo paralelně s distribučním systémem energie. Indukční generátor nevytváří svou vlastní excitaci: je vzrušený z připojeného zdroje napájení. Pokud napětí v elektrické mřížce zmizí, je instalace vypnuta.

Popis instalačních uzlů

Instalační návrh poskytuje jednoduchou instalaci a připojení. Existují externí sloučeniny pro palivové trubky, koncová zařízení elektřiny, rozhraní komunikace a pokud je k dispozici, externí radiátor a systém potrubí výměníku tepla kapalina / kapalina. Instalace může být povolena s vestavěným nebo vzdáleně namontovaným chladičem a / nebo tepelným výměníkem potrubí kapalina / kapalina pro chlazení motoru. Poskytovány také nástroje pro bezpečné vypínací a logické řídicí obvody, které jsou určeny speciálně pro požadovaný způsob provozu.

Pouzdro má dva provozní panely na každé straně separace motoru / generátoru a externími jednostovými dvířky pro přístup k elektrickému prostoru.

Instalační hmotnost: asi 1770 kg.

Motor je 4-válec (260 cm3 / válec) vnější spalovací motor absorbující teplo kontinuálního spalování plynového paliva v komoře s vnitřním spalováníma zahrnuje následující vestavěné komponenty:

• Ventilátor přívodu vzduchu do spalovací komory je poháněn motorem
• Vzduchový filtr Kamery spalování
• Palivový systém a spalovací komora pouzdra
• Čerpadlo mazací olejje poháněn motorem
• Chladič a filtr pro mazací olej
• Systém chladicího systému motorového čerpadla, pohání motor
• Teplotní senzorová voda v chladicím systému
• Snímač tlaku mazacího oleje
• Snímač tlaku plynu a teploty
• Všechna nezbytná kontrola a ochranné prostředky

Charakteristiky generátoru jsou uvedeny níže:

• Jmenovitý výkon 38 kW při 50 Hz, 380 V AC
• Elektrická účinnost 95,0% s výkonem výkonu 0,7
• Excitace z komunální sítě s použitím indukčního motoru / generátoru
• Méně než 5% celkových harmonických zkreslení z nedostatku zatížení až do plného zatížení
• Třída izolace F.

Rozhraní obsluhy - digitální displej poskytuje řízení instalace. Provozovatel může začít a zastavit instalaci z digitálního displeje, sledovat otevírací dobu, pracovní data a varování / selhání. Při instalaci volitelného modulu měření napájení může obsluha vidět mnoho elektrických parametrů, jako je generovaný výkon, kilowatt hodin, kilowatt-amps a výkonový faktor.

Diagnostika zařízení a funkce sběru dat je zabudována do řídicího systému instalace. Diagnostické informace zjednodušuje kolekci vzdálených dat, sestavu dat a odstraňování problémů zařízení. Tyto funkce zahrnují shromažďování datových dat, jako jsou informace o stavu pracovního stavu, všechny mechanické provozní parametry, jako je teplota a tlak válců, stejně jako v případě, že je připojen volitelný měřič napájení, elektrické parametry hodnot generovaných výkonů. Data mohou být přenášena pomocí standardního připojovacího portu RS-232 a jsou zobrazeny na osobním počítači nebo notebooku software Shromažďovat data. Pro více instalací nebo v případech, kdy vzdálenost přenosu signálu překročí schopnosti RS-232, možnost RS-485 se používá k získání dat pomocí protokolu Modbus RTU.

Přenos Hot. výfukové plyny Z spalovacího systému používá trubky z nerezové oceli. Vyvážené výfukové tlumiče s ochranným víčkem z deště a sněhu je připevněn k výfukové trubce při výfuku skříně.

Pro chlazení lze aplikovat různé aplikační technologie a konfigurace:

Vestavěný chladič - poskytuje chladič, vypočtený na okolní teplotě na + 50 ° C. Všechny trubky jsou připojeny v továrně. Jedná se o typickou technologii, pokud není použit likvidace odpadního tepla.

Externí chladič je určen pro instalaci zákazníkem, je určen pro okolní teplotu na + 50 ° C. Krátké ložiskové nohy přicházejí s radiátorem pro montáž na kontaktní stůl. Pokud je nutné instalovat do místnosti, můžete použít tuto možnost namísto poskytnutí ventilačního systému potřebného k napájení chladicího vzduchu do vestavěného chladiče.

Externí chladicí systém - poskytuje potrubní systém mimo pouzdro pro chladicí systém dodaný zákazníkem. Může to být výměník tepla nebo dálkově namontovaný chladič.

Chladivo se skládá z 50% vody a 50% ethylenglykolu v objemu: může být v případě potřeby nahrazen směsí propylenglykolu a vody.

Instalace FX-38 používá vodík jako pracovní tekutinu pro pohyb pohybu motorů v důsledku vysokých vodíkových schopností přenosu tepla. V normálním způsobu provozu se předpokládá předvídatelné množství vodíku v důsledku normálních úniků způsobených propustností materiálu. Pro toto tempo spotřeby, umístění instalace vyžaduje jeden nebo více sad válců s vodíkem, upraveným a připojeným k bloku. Uvnitř instalace, vestavěný vodík kompresor zvyšuje tlak ve válci na vyšší tlak v motoru a zavádí malé části na vyžádání vestavěného softwaru. Vestavěný systém nevyžaduje údržbu a válce podléhají náhradě v závislosti na provozu motoru.

Pro přívod paliva je potrubí se standardním trubkovým závitem dodávána se standardním trubkovým závitem pro všechny standardní typy paliva, s výjimkou možností nízkoenergetických, pro které standard trubkový závit 1 1/2 palce. Požadavky na tlak paliva pro všechny typy palivových plynných paliv v rozmezí od 124 do 152 mbar.

Jedná se o úvodní část cyklu vyhrazených článků Spalovací motor, který je stručná exkurze V historii, vyprávění o vývoji DVS. Také článek bude ovlivněn prvními vozy.

Následující části budou podrobně popsány různé DVS:

Řadový píst
Rotor
Turbaktivantní
Proud

Motor byl instalován na lodi, která byla schopna stoupat proti proudu od řeky Sona. O rok později po zkoušce bratři obdrželi patent pro svůj vynález, podepsaný Napoleonem Bonopartem po dobu 10 let.

Bylo by správnější zavolat tento motor s reaktivním, protože jeho práce bylo tlačit vodu z trubky umístěné pod dnem lodi ...

Motor sestával z zapalovací komory a spalovací komory, vzdušného měchu, zařízení pro dávkování paliva a zapalovacího zařízení. Uhlící prach podávaný palivo.

Měročka vstřikoval vzduchový proud smíchaný s uhelným prachem do zapalovací komory, kde zářící knot přinesl směs. Poté, částečně uložená směs (spalování uhelného prachu relativně pomalu) zasáhl spalovací komoru, kde došlo k úplnému spálenému a prodloužení.
Dále tlak plynů tlačil vodu výfukové potrubíTo přinutilo loď se pohybovat, poté, co byl cyklus opakován.
Motor pracoval v impulzním režimu s frekvencí ~ 12 a / minutu.

Po nějaké době, bratři zlepšili palivo přidané pryskyřice do něj, a později ho nahradil olejem a konstruoval jednoduchý injekční systém.
Další deset let projekt neobdržel žádný vývoj. Claude šel do Anglie, aby podpořil myšlenku motoru, ale vyčistila všechny peníze a nedosáhli nic, a Joseph si vzal svou fotku a stal se autorem prvního fotografie na světě "pohled z okna".

Ve Francii, v domě muzeu Niepsum, replika "Pyreolofore" je nastavena.

O něco později, De Riva zaléval svůj motor na čtyřkolový vůz, který se podle historiků stal prvním autem z motoru.

O Alessandro Volta.

Volta poprvé umístěná deska ze zinku a mědi v kyselině, čímž se získá kontinuální elektrický proud vytvořením prvního zdroje chemického proudu na světě ("Volný průzkum").

V 1776, Volta vynalezla plynovou pistoli - "Volta pistol", ve které plyn vybuchl z elektrické jiskry.

V roce 1800 postaven chemická baterieCo umožnilo přijímat elektřinu pomocí chemických reakcí.

Název volty se nazývá jednotka měření elektrického napětí - voltů.

A. - válec, B. - "zapalovací svíčka, C. - píst, D. - "vzduchový" míč s vodíkem, E. - ráčna, F. - skládka ventilu výfukových plynů, \\ t G. - Zacházejte pro řízení ventilu.

Vodík byl skladován v "vzduchu" kuličce s připojenou trubkou s válcem. Dodávka paliva a vzduchu, jakož i přístup směsi a uvolňování výfukových plynů bylo prováděno ručně, s pomocí páek.

Princip operace:

Prostřednictvím resetového ventilu výfukových plynů do spalovací komory byl vzduch.
Ventil uzavřen.
Otevřený kohoutek vodíku z kuličky.
Jeřáb uzavřen.
Stisknutím tlačítka přiváděte elektrický výboj na "svíčky".
Směs blikla a zvedla píst nahoru.
Otevřené ventilové vypouštěcí ventilové plyny.
Píst padl pod svou hmotnost (byl těžký) a vytáhl lano, které otočily kola skrz blok.

Po tom byl cyklus opakován.

V roce 1813 postavil další auto De Riva. Byl to vůz asi šest metrů dlouhý, s dvojrozměrnými kolečky a vážením téměř tun.
Auto bylo schopno řídit 26 metrů s nákladem kamenů. (asi 700 liber) a čtyři muži, rychlostí 3 km / h.
S každým cyklem se auto přesunul na 4-6 metrů.

Málo jeho současníků vážně patřilo k tomuto vynálezu a francouzská akademie věd argumentovala, že vnitřní spalovací motor nikdy nebude soutěžit s parním motorem.

V roce 1833., American Inventor Lemuel Wellman Wright, registrovaný patent na dvoudobý plynový motor spalování s vodou chlazeným.
(viz. níže) V jeho knize, plynových a ropných motorech napsal o Wright Motor:

"Kreslení motoru je poměrně funkční a detaily jsou pečlivě vypracovány. Výbuch směsi působí přímo na pístu, který přes spojovací tyč otáčí klikový hřídel. Podle vzhled Motor se podobá vysokotlakému parnímu stroji, ve kterém je plyn a vzduch dodávány s čerpadly z jednotlivých nádrží. Směs ve sférických nádobách byla usazena během zvedání pístu v NTC (horní mrtvý bod) a tlačila ji dolů. Na konci hodiny se ventil otevřel a vypustil výfukové plyny do atmosféry. "

Není známo, zda byl tento motor někdy postaven, ale je zde jeho kresba:

V roce 1838.Anglický inženýr William Barnett obdržel patent pro tři spalovací motory.

Prvním motorem je obousměrná jednostranná akce. (palivo spáleno pouze na jedné straně pístu) s oddělenými plynovými a vzduchovými čerpadly. Vložení směsi došlo v samostatném válci, a pak spalovací směs tekla do pracovního válce. Příjem a uvolňování se provádí přes mechanický ventil.

Druhý motor opakoval první, ale byl dvojitá akce, to znamená, že spalování došlo střídavě na obou stranách pístu.

Třetí motor byl také dvojitou akcí, ale měl sání a výfuková okna ve stěnách válců otevřených v době, kdy dosáhli extrémního bodu extrémního bodu (jako v moderních dvou zúčastněných stranách). To umožnilo automaticky vyrábět výfukové plyny a vložení nový poplatek Směsi.

Rozlišovacím znakem Barnettového motoru bylo, že čerstvá směs byla stlačena pístem před zapálením.

Kreslení jednoho z motorů Barnett:

V 1853-57.Ekonomika italských vynálezců Barzantti a Felice Mattecchi vyvinuly a patentovány dvouválcový spalovací motor. Napájení 5 l / s.
Patent byl vydával Londýnský úřad, neboť italská legislativa nemohla zaručit dostatečnou ochranu.

Výstavba prototypu byla účtována s Bauerem & Co. Milánu » (Helvetica)a dokončena počátkem roku 1863. Úspěch motoru, který byl mnohem efektivnější než parní stroj, byl tak velký, že společnost začala dostávat objednávky z celého světa.

Brzy, jednorázový motor Barzantty Mattecchi:

Model dvouválcového motoru Barzantty Mattecchi:

Matteuchchi a Barzantti uzavřeli dohodu o výrobě motoru s jedním z belgických společností. Barzantti odešel do Belgie, aby pozoroval práci osobně a najednou zemřelo na typhus. Se smrtí Barzantty, veškerá práce na motoru byla přerušena a Matteuchchi se vrátil do své bývalé práce jako hydraulický inženýr.

V roce 1877, Matteuchchi argumentoval, že on z Barzantti byl hlavní tvůrci spalovacího motoru a motor postavený do srpna, Otto velmi se podíval na motor Barzantty-Mattecchi.

Dokumenty týkající se patentů Barzantti a Matteuchchi jsou uloženy v archivu knihovny Museo Galileo ve Florencii.

Nejdůležitější vynález NICOLAUS Otta byl motor s čtyřtaktní cyklus - Otto cyklus. Tento cyklus na tento den je základem práce většiny plynových a benzínových motorů.

Čtyřtaktní cyklus byl největším technickým úspěchem Otta, ale brzy bylo zjištěno, že několik let před jeho vynálezem byl popsán stejný princip činnosti motoru Francouzský inženýr BO DE Rocha (viz výše). Skupina francouzských průmyslníků zpochybňovala Otto patentu u soudu, Soud, že je tvrdil přesvědčivý. Ottová práva, která vzbudila z jeho patentu, byla výrazně snížena, včetně jeho monopolního práva na čtyřtaktní cyklus.

Navzdory skutečnosti, že konkurenti zavedli vydání čtyřdobých motorů, strávených dlouholetými zkušenostmi, Otto model byl stále nejlepší a poptávka po něm nezastavila. Do roku 1897 bylo vydáno asi 42 tisíc takových motorů různých mocí. Skutečnost, že světelný plyn byl použit jako palivo, oblast jejich použití byla silně zúžena.
Počet závodů svítidel byl bezvýznamně i v Evropě a v Rusku tam byly jen dva v Rusku - v Moskvě a St. Petersburg.

V roce 1865.Francouzský inventor Pierre Hugo obdržel patent pro auto představoval vertikální jednoválcový motor dvojitého působení, ve kterém dvě gumová čerpadla provozovaná pro zásobování směsi klikový hřídel.

Později Hugo postavil horizontální motor podobný motoru Lenoy.

Science Museum, Londýn.

V roce 1870., Austro-maďarský vynálezce Samuel Marcus Siegfried vybudoval spalovací motor pracující na kapalném palivu a instaloval jej na čtyřkolový vozík.

Toto auto je dnes dobře známé jako "první auto Marcus".

V roce 1887, ve spolupráci s Bromovsky & Schulz, Markus postavil druhé auto - "druhé Marcus auto".

V roce 1872.Americký vynálezce patentoval dvouválcový vnitřní spalovací motor konstantní tlak působící na petrolej.
Brighton zavolal jeho motor "Ready Motor".

První válec provedl funkci kompresoru, který byl vstřikován do spalovací komory, která kontinuálně přišla petrolej. Ve spalovací komoře byla směs namontována a skrze cívkový mechanismus přišel do druhé - pracovní válec. Základní rozdíl od jiných motorů bylo, že směs palivového vzduchu se postupně spaluje a při konstantním tlaku.

Zajímá se o termodynamické aspekty motoru, může číst o "Breiton Cycle".

V roce 1878.Scottish Sir Engineer. (v roce 1917 věnovaný rytířům) První dvoudobý motor Se zapálením stlačené směsi. Patentoval ho v Anglii v roce 1881.

Motor pracoval zvědavým způsobem: vzduch a palivo byly napájeny do pravého válce, byl tam smíchán a tato směs byla zatlačena do levého válce, kde proběhlo spalování směsi ze svíčky. Došlo k rozšíření, obě písty spuštěny z levého válce (přes levou trysku) Výfukové plyny byly vyhozeny a do správného válce byla absorbována nová část vzduchu a paliva. Po setrvačnosti se písty vzrostly a cyklus se opakuje.

V roce 1879., postavený poměrně spolehlivý benzín dvoudobý Motor a obdržel patent na něm.

Skutečný génius Benz se však projevil ve skutečnosti, že v následujících projektech se podařilo kombinovat různá zařízení (sytič, zapalování s jiskry s baterií, zapalovací svíčka, karburátor, spojka, převodovky a radiátorem) Na svých výrobcích, které se zase staly standardem pro všechny strojírenství.

V roce 1883 založil Benz Benz & Cie na výrobu plynové motory a v roce 1886 patentováno čtyřdobý Motor, který je používán na svých vozech.

Díky úspěchu "Benz & Cie", Benz byl schopen navrhnout poražené posádky. Spojením zkušeností z výroby motorů a dlouhodobých koníčků - výstavba jízdních kol, do roku 1886 postavil své první auto a zavolal mu "Benz Patent Motorwagen".

Design je silně připomněl tříkolový kolo.

Jednodélvodičový čtyřrozměrný spalovací motor s pracovním objemem 954 cm3. Namontováno na " BENZ PATENT MOTORWAGEN.".

Motor byl vybaven velkým setrvačníkem (používaný nejen pro rovnoměrný otáčení, ale také pro spuštění), 4,5 litrové nádrže, karburátoru z odpařovacího typu a ventil cívky, kterým byl palivo vloženo do spalovací komory. Zapalování bylo vyrobeno zapalovací svíčkami v vlastním provedení Benzu, napětí bylo napájeno z rumkorovy cívky.

Chlazení bylo voda, ale ne uzavřená cyklus, ale odpařující. Pára šla do atmosféry, takže auto muselo být účtováno nejen benzínem, ale také vodou.

Motor vyvinul výkon 0,9 hp S 400 ot / min a urychlil auto na 16 km / h.

Karl Benz pro "desku" jeho auta.

O něco později, v roce 1896, Carl Benz vynalezl opačný motor (nebo plochý motor) Ve kterém pístu dosáhnou vrchního mrtvého bodu zároveň, čímž se navzájem vyvažují.

Muzeum "Mercedes-Benz" ve Stuttgartu.

V roce 1882., English Engineer James Atkinson přišel s Atkinsonovým cyklem a Atkinsonovým motorem.

Atkinsonův motor je v podstatě motorem pracujícím čtyřdobým otto cyklusAle se změnou mechanismu spojování kliku. Rozdíl byl v tom, že v Atkinsonově motoru se všechny čtyři takty vyskytly v jednom obratu klikového hřídele.

Použití cyklu Atkinson v motoru umožnilo snížit spotřebu paliva a snížit hladinu hluku při práci v důsledku menšího tlaku během uvolnění. Tento motor navíc nevyžadoval převodovku pro řízení mechanismu distribuce plynu, protože otvor ventilů vedlo klikový hřídel.

I přes řadu výhod (včetně obcházení patentů Otto) Motor nebyl rozšířený v důsledku složitosti výroby a některých jiných nedostatků.
Atkinson Cycle umožňuje získat nejlepší environmentální výkon a efektivitu, ale vyžaduje vysoké revoluce. Na malých zatáčkách dává relativně malý okamžik a může klopýtnout.

Nyní je Atkinsonův motor aplikován na hybridní vozy " Toyota Prius."A" Lexus HS 250h ".

V roce 1884., Britský inženýr Edward Butler, na londýnské kolo show "Stanley Cycle Show" demonstroval výkresy tříkolových aut spalovací benzínový motorA v roce 1885 ho postavil a ukázal to na stejné výstavě, volání "Velocycle". Také, Butler byl první, kdo použil slovo benzín.

Patent pro "Velocycle" byl vydán v roce 1887.

"Velocycle" byl instalován jednoválcový, čtyřdobý benzín DVS. Vybaven zapalovací cívkou, karburátorem, tlumivkem a kapalným chlazením. Motor vyvinul výkon asi 5 hp S objemem 600 cm3 a urychlil auto na 16 km / h.

Během let, Batler zlepšil vlastnosti svého vozidla, ale byl zbaven možnosti testování, protože "zákonem červené vlajky" (publikováno v roce 1865) Pokud by vozidla neměla překročit rychlost přes 3 km / h. Kromě toho byli tři lidé v autě, z nichž jeden měl jít před autem s červenou vlajkou (Takové jsou bezpečnostní opatření) .

V časopise "English Mechanic" z roku 1890, Butler napsal - "orgány zakazují použití automobilu na silnicích, v důsledku toho odmítám další rozvoj."

Vzhledem k nedostatku veřejného zájmu o auto, Butler ho rozebral na kovový šrot, a prodal patentová práva Harryho J. Louusonu (výrobce jízdních kol) který pokračoval v produkci motoru pro použití na lodích.

Butler sám se přesunul na stacionární a loď motory.

V roce 1891., Herbert Eykroyd Stewart ve spolupráci s firmou "Richard Hornsby a Sons" postavil motor "Hornsby-AKROYD", ve kterém palivo (petrolej) pod tlakem byl injikován další Camar (Z důvodu formuláře se nazývá "horký míč")namontován na hlavu válce a spojen se spalovací komorou úzkým průchodem. Palivo fermovalo z horkých stěn extra komory a spěchalo do spalovací komory.

1. Další fotoaparát (Horký míč).
2. Válec.
3. Píst.
4. Carter.

Pro spuštění motoru byla použita pájecí lampa, která zahřála další komoru (po spuštění byla zahřívána výfukovými plyny). Z tohoto důvodu motor "Hornsby-Akroyd", který byl předchůdce dieselový motor Navrženo Rudolph Diesel, často nazvaný "Semi-Diesel". O rok později se o rok později Eykroyd zlepšil jeho motor přidal "vodní košili" (patent z roku 1892), který umožnil zvýšit teplotu ve spalovací komoře v důsledku zvýšení stupně komprese, a teď nebylo potřeba další zdroj Topení.

V roce 1893., Rudolph Diesel získal patenty na tepelném motoru a modifikovaný "Carno cyklus" nazvaný "Způsob a přístroj pro přeměnu vysoké teploty do práce".

V roce 1897, na "Augsburg továrna na budování stroje» (od roku 1904 muže), s finanční účastí společnosti Friedricha Krupp a Zulzer Brothers, první fungování Diesel Rudolph Diesel byl vytvořen
Výkon motoru bylo 20 kůň moc Při 172 otáčkách za minutu, účinnost 26,2% s hmotností pěti tun.
Bylo to mnohem překonat stávající motory Otto s účinností 20% a přídavných turbín par s účinností 12%, což způsobilo bydlení v rozdílné země.

Dieselový motor byl čtyřdobý. Inventor zjistil, že účinnost spalovacího motoru se zvyšuje ze zvyšování stupně komprese hořlavé směsi. Ale těžko stlačit palivová směs Je nemožné, protože pak nárůst tlaku a teploty a je sebevražedným návrhem. Diesel se proto rozhodla komprimovat, není to hořlavá směs, ale čistý vzduch a konec komprese vstříkne palivo do válce za silného tlaku.
Vzhledem k tomu, že teplota stlačeného vzduchu dosáhla 600 až 650 ° C, palivo bylo sebevzdělávání a plyny, rozšiřování, přesunul píst. Diesel se tak podařilo významně zvýšit účinnost motoru, zbavit se systému zapalování a místo použití karburátoru palivové čerpadlo vysoký tlak
V roce 1933, Elling Prophetically napsal: "Když jsem začal pracovat na plynové turbíně v roce 1882, byl jsem pevně přesvědčen, že můj vynález bude v poptávce v leteckém průmyslu."

Bohužel, Elling zemřel v roce 1949, a bez přežití éry turbojet letectví.

Jediná fotografie, která se podařilo najít.

Možná, že někdo o této osobě najde něco o této osobě v norském muzeu technologie.

V roce 1903., Konstantin Eduardovič Tsiolkovsky, v časopise "Scientific Review" publikoval článek "Vyšetření světových prostor s reaktivním zařízením", kde se poprvé ukázal, že zařízení schopné vytvářet vesmírný let je raketa. Článek byl také nabídl první projekt rakety s dlouhým dosahem. Tělo bylo podlouhlá kovová komora vybavená tekutý proudový motor (což je také spalovací motor) . Jako palivo a oxidant, který nabídl použití kapalného vodíku a kyslíku.

Pravděpodobně na této raketě a vesmírné poznámce a to stojí za dokončení historické části, protože 20. století přišlo a vnitřní spalovací motory začaly být navazovány všude.

Filozofický dopis ...

K.e. Tsiolkovský věřil, že v dohledné době se lidé naučí žít, ne-li navždy, pak alespoň velmi dlouho. V tomto ohledu bude malý prostor (prostředky) na Zemi a bude potřebovat lodě pro přesídlení do jiných planet. Bohužel, něco v tomto světě se pokazilo, a s pomocí prvních raket se lidé rozhodli prostě zničit se jako ...

Díky všem, kteří čtou.

Všechna práva vyhrazena © 2016
Jakékoliv použití materiálů je povoleno pouze s aktivním odkazem na zdroj.

Motory vnějšího spalování

Důležitý prvek Provádění programu pro úsporu energie je poskytovat autonomní zdroje elektřiny a tepla malých bytových entit a dálkových z centralizovaných sítí spotřebitelů. Pro vyřešení těchto úkolů jsou nejvhodnější inovativní instalace pro generování elektřiny a tepla na bázi vnějších spalovacích motorů. Jako palivo mohou být použita jak tradiční paliva a související ropný plyn, bioplyn získané z dřevěných čipů atd.

Za posledních 10 let, zvýšené ceny pro fosilní paliva, zvýšila pozornost na emise CO 2, stejně jako rostoucí touhu zastavit v závislosti na fosilních palivech a plně se zajistit energii. To byl důsledek rozvoje obrovského technologického trhu schopného produkovat energii pro biomasu.

Vnější spalovací motory byly vynalezeny téměř před 200 lety, v roce 1816. Spolu s parním motorem, dvou a čtyřtaktický motor vnitřního spalování, vnější spalovací motory jsou považovány za jeden z hlavních typů motorů. Byly navrženy tak, aby vytvořily motory, které by byly bezpečnější a produktivnější než parní stroj. Na počátku 18. století, nedostatek vhodných materiálů vedl k četným úmrtí v důsledku výbuchu parních motorů pod tlakem.

Významný trh pro vnější spalovací motory vznikl ve druhé polovině 18. století, zejména v důsledku menších aplikací, kde by mohly být bezpečně provozovány bez nutnosti kvalifikovaných operátorů.

Po vynálezu spalovacího motoru na konci 18. století zmizel trh pro vnější spalovací motory. Náklady na výrobu spalovacího motoru ve srovnání s náklady na výrobu vnějšího spalování je nižší. Hlavní nevýhodou spalovacích motorů je, že pro jejich práci je nutné čistit, fosilní palivo, zvýšení emisí CO2, palivo. Až do nedávné doby byly náklady na fosilní paliva nízká a emise CO2 neplatily náležitou pozornost.

Princip vnějšího spalovacího motoru

Na rozdíl od široce známého způsobu spalování, ve kterém je palivo spáleno uvnitř motoru, je vnější spalovací motor poháněn externím zdrojem tepla. Nebo přesněji je poháněn teplotními rozdíly vytvořenými externími zdroji vytápění a chlazení.

Tyto externí zdroje zahřívání a chlazení mohou sloužit výfukových plynů biomasy a chladicí vody, resp. Způsob vede k rotaci generátoru namontovaného na motor, přičemž se vyrábí energie.

Všechny spalovací motory jsou napájeny teplotními rozdíly. Benzín, dieselové motory a vnější spalovací motory jsou založeny na funkcích, které je menší úsilí komprimovat chladný vzduch než pro kompresi horkého vzduchu.

Benzínové a dieselové motory sát studený vzduch A tento vzduch je stlačený předtím, než se zahřívá v procesu spalování, ke kterému dochází uvnitř válce. Po zahřátí vzduchu nad pístem se píst pohybuje dolů, čímž se vzduch expanduje. Protože vzduch je horký, síla působící na tyč pístu je skvělá. Když se píst přichází na dně, ventily otevřené a horké výfuky jsou nahrazeny novým, čerstvým studeným vzduchem. Když se píst pohybuje nahoru chladný vzduch je stlačený a síla působící na pístní tyč je menší než když se pohybuje dolů.

Externí spalovací motor pracuje v souladu s malým jiným principem. Nemá žádné ventily, je hermeticky utěsněno a vzduch se zahřívá a ochladí pomocí výměníků tepla horkého a studeného obvodu. Vestavěné čerpadlo poháněné pohybem pístu poskytuje pohyb vzduchu a zpět mezi těmito dvěma výměníky tepla. Během chlazení vzduchu v přístroji pro výměnu tepla studeného obvodu, píst stlačuje vzduch.

Po komprese se vzduch potom zahřívá v přístroji pro výměnu tepla horkého obrysu, než se píst začíná pohybovat v opačném směru a použijte prodloužení horkého vzduchu pro ovládání motoru.

Hlavním principem provozu stirlingového motoru je neustále střídavým ohřevem a chlazením pracovní kapaliny v uzavřeném válci. Obvykle se vzduch působí jako pracovní tekutina, ale také vodík a helium se také používají.

Cyklus Stirlingova motoru se skládá ze čtyř fází a dělí dvěma přechodnými fázemi: topení, expanze, přechod na studený zdroj, chlazení, komprese a přechod k zdroje tepla. Když se tedy pohybuje z teplého zdroje do studeného zdroje, je tedy expanze a stlačení plynu ve válci. Změní tlak, díky které je možné získat práci. Vzhledem k tomu, teoretická vysvětlení křídla vědců manželů, poslouchejte své časy únavné, tak se obrátíme na vizuální demonstraci motoru sterlingu.

Jak se stirling motor
1. Hlavním zdrojem tepla ohřívá plyn ve spodní části válce výměny tepla. Výroba tlaku tlačí pracovní píst nahoru.
2. Stroj tlačí neformální píst dolů, čímž se pohybuje vyhřívaný vzduch ze dna do chladicí komory.
3. Následuje chladný a stlačování, pracovní píst snižuje dolů.
4. Rozsáhlý píst se zvedne, čímž se pohybuje ochlazený vzduch do spodní části. A cyklus se opakuje.

Ve Stirling Stroj se pracovní pístový pohyb posune o 90 stupňů vzhledem k pohybu pístu-pohádku. V závislosti na znamení tohoto posunu může být stroj motor nebo tepelné čerpadlo. Při posunutí 0 stupňů, stroj nevytváří žádnou práci (s výjimkou ztrát tření) a nevytváří jej.

Dalším vynálezem stirlingu, který se zvýšil účinnost motoru, se stal regenerátorem, který je komora naplněná drátem, granulí, vlnitou fólií pro zlepšení přenosu tepla podstupujícího plynu (na obrázku, regenerátor je nahrazen žebry chlazení chladič).

V roce 1843 použil James Stirling tento motor v továrně, kde v té době pracoval jako inženýr. V roce 1938, Philips investoval do Stirlingova motoru s kapacitou více než dvě stě koně a vrátí více než 30%.

Výhody stirlingu motoru:

1. OMNIVORNÍ. Můžete použít jakékoliv palivo, hlavní věc je vytvořit teplotní rozdíl.
2. Nízký hluk. Vzhledem k tomu, že práce je postavena na poklesu tlaku pracovní tekutinaA ne na žhářství směsi, pak je hluk ve srovnání se spalovacím motorem významně nižší.
3. Snadný design, tedy vysoký prostor bezpečnosti.

Všechny tyto výhody ve většině případů se však překročí dvěma velkými nevýhodami:

1. Velké rozměry. Pracovní tekutina je třeba ochladit, a to vede k významnému zvýšení hmotnosti a velikosti v důsledku zvýšených radiátorů.
2. Nízká účinnost. Teplo není dodáváno do pracovní tekutiny přímo, ale pouze stěnami výměníků tepla, resp. Ztráta účinnosti CPD.

S vývojem spalovacího motoru se stirling motor vlevo ... ne v minulosti, ale ve stínu. Úspěšně je provozován jako pomocný elektrárny Na ponorkách, v tepelných čerpadlech na tepelných elektrárnách, jako snímače solární a geotermální energie do elektrických projektů souvisejících prostor pro vytváření elektráren pracujících na radioizotopovém palivu (radioaktivní rozpadu se vyskytuje s teplotou, kteří nevěděli). Kdo nevěděl ví, možná jakmile stirling motor čeká na velkou budoucnost!

Moderní automobilový průmysl dosáhl takové úrovně, že bez vážného výzkumu není možné dosáhnout kardinální modernizace v konstrukci spalovacích motorů. To přispělo k tomu, že designéři začali věnovat pozornost alternativnímu vývoji elektráren, jako je Stirling Motor.

Některé autokontraky zaměřily svou sílu na vývoj a přípravu na vydání elektrických a hybridních automobilů, ostatní inženýrská centra tráví finanční prostředky na navrhování motorů na alternativní palivo vyrobené z obnovitelných zdrojů. Existuje jiný odlišný vývoj motorů, které mohou být v budoucnu stát novým motorem různé prostředky doprava.

Tak možné zdroj mechanické energie pro silniční doprava Budoucnost externího spalovacího motoru vynalezeného v 19. století vědec Stirling vynalezl v 19. století.

Zařízení a principu provozu

Stirling motor provádí transformaci tepelné energie získané z vnějšího zdroje do mechanického pohybu v důsledku změny teploty kapaliny cirkulující v uzavřeném objemu.

Nejprve po vynálezu takový motor existoval ve formě stroje působícího na princip tepelné roztažnosti.

Ve válci tepelného stroje se vzduch před prodloužením zahřívá, ochladí se před kompresí. V horní části válce 1 je vodní košile 3, spodní část válce je kontinuálně zahřátá ohněm. Válec je pracovní píst 4, s těsnicími kroužky. Mezi pístem a dnem válce je posuvník 2 pohybující se ve válci s významnou mezerou.

Vzduch umístěný ve válci je čerpán posuvníkem 2 ke dnu pístu nebo válce. Posuňovač se pohybuje pod účinkem tyče 5 procházejícího těsněním pístu. Rodová tyč je poháněna excentrickým zařízením otáčením se zpožděním o 90 stupňů od pohonu pístu.

V poloze "A" se píst nachází ve spodním bodě a vzduch se nachází mezi pístem a posuvníkem, se ochladí stěnami válce.

V další pozici "B" se posuvník pohybuje nahoru a píst zůstává na místě. Vzduch, který je mezi nimi, je tlačen na dno válce, chladicí kapaliny.

Pozice "B" je pracovník. V něm se vzduch ohřívá dno válce, rozšiřuje a zvyšuje dva písty na horní mrtvý bod. Po provedení pracovního zdvihu se posuvník přejde dolů na dno válce, tlačí vzduch pod pístem a chlazení.

V poloze "g" je ochlazený vzduch připraven k kompresi a píst se pohybuje z horního bodu na dno. Vzhledem k tomu, že práce komprese chlazeného vzduchu je menší než práce expanze vyhřívaného vzduchu, je tvořena užitečná práce. Setrvačník ve stejnou dobu slouží jako druh energie baterie.

Ve sledované verzi má motor Stirling malou účinnost, protože teplo vzduchu po pracovní zdvih by měl být odstraněn stěnami válce do chladicí kapaliny. Vzduch pro jeden krok nemá čas na snížení teploty na požadovanou hodnotu, takže bylo nutné rozšířit dobu chlazení. Kvůli tomu byla rychlost motoru malá. Tepelná účinnost byla také zanedbatelná. Teplo výfukového vzduchu šlo do chladicí vody a ztraceno.

Různé návrhy

Existují různé možnosti pro zařízení napájecích jednotek pracujících na principu Stirlingu.

Konstrukce provedení "Alpha"

Tento motor obsahuje dvě oddělené pracovní písty. Každý píst se nachází v samostatném válci. Studený válec je ve výměníku tepla a horké ohřívá.

Výstavba provedení "beta"

Válec s pístem se ochladí na jedné straně a zahřívá se z opačné strany. Válec se pohybuje výkonový píst a posuvník slouží ke snížení a zvýšení objemu pracovního plynu. Regenerátor provádí zpětný pohyb chlazeného plynu do vyhřívaného prostoru motoru.

Konstrukce provedení "Gamma"

Celý systém se skládá ze dvou válců. První válec je studený. Pohybuje se pracovní píst, druhý válec na jedné straně je zahříván a na druhém - studené, a je navržen tak, aby přemístil posuvník. Regenerátor pro čerpání chlazeného plynu může být běžný pro dva válce, nebo může být zahrnut do vysídlovacího zařízení.

Výhody

• Stejně jako sada vnějších spalovacích motorů je stirling motor schopen fungovat na různých palivech, protože je pro něj důležitý přítomnost teplotního rozdílu. Zároveň nezáleží na tom, jaké palivo se nazývá.
• Motor má jednoduché zařízení a nepotřebuje pomocné systémy a přílohy (převodovka, rozvodový pás, startér atd.).
• Designové funkce poskytují dlouhá operace: Více než 100 tisíc hodin konstantní práce.
• Práce stirlingového motoru nevytváří velký hluk, protože detonace paliva nevyskytuje uvnitř motoru a neexistuje žádné uvolňování výfukových plynů.
• Provádění "beta", vybaveném zařízením spojovacím tyčem v podobě rhombus, je nejvýznamnějším mechanismem, který během provozu nevytváří vibrace.

• V motorech motoru nevydávají procesy, které mají škodlivý účinek na přírodní prostředí. Při výběru optimálního zdroje tepla může být stirling motor šetrným k životnímu prostředí.

nevýhody

• S významnou pozitivní charakteristiky Rychlá sériová produkce Stirlingových motorů je z nějakého důvodu neskutečná. Hlavní otázka v hmotné intenzitě zařízení. K ochlazení pracovní kapaliny je zapotřebí velký chladič, který významně zvyšuje rozměry a hmotnost zařízení.
• Dnešní úroveň technologie umožňuje Stirling Engine soutěžit podle vlastností s novými benzínové motory Vzhledem k použití komplexních typů pracovních tekutin (vodík nebo helium), které jsou za velmi velkého tlaku. To významně zlepšuje riziko použití těchto motorů.
• Vážný problém provozu souvisí s problematikou trvanlivosti teploty ocelových slitin a jejich tepelné vodivosti. Teplo je vhodné pro pracovní plochu pomocí výměníků tepla. To vede k významnému tepelné ztrátě. Výměník tepla by také měl být vyroben z tepelně odolných slitin, které by měly být také odolné vůči zvýšenému tlaku. Materiály odpovídající těmto podmínkám jsou velmi složité při zpracování a mají vysoké náklady.
• Principy stirlingového motoru přechodu na jiné provozní režimy se také významně liší od obvyklých principů. K tomu, vytvoření speciálních řídicích zařízení. Chcete-li například změnit napájení, musíte změnit úhel fází mezi výkonovým pístem a posuvníkem, tlak ve válcích, nebo měnit kapacitu pracovního objemu.

Stirling motor a jeho použití

Pokud potřebujete vytvořit konvertor tepla kompaktních velikostí, můžete snadno použít Stirling Motor. Současně je účinnost jiných podobných motorů výrazně nižší.

• Univerzální zdroje elektřina. Stirling Motors může přeměnit teplo do elektřiny. S takovými motory jsou solární elektroinstalační projekty. Používají se jako autonomní elektrárny pro turisty. Někteří výrobci dělají generátory působící z plynového hořáku. Existují také projekty generátorů, kteří pracují z radioizotopových tepelných zdrojů.
• Čerpadla . Pokud je čerpadlo instalováno do výstupu topného systému, pak se účinnost vytápění výrazně zvyšuje. V chladicích systémech jsou také instalovány čerpadla. Elektrické čerpadlo může selhat, kromě toho spotřebovává elektrickou energii. Čerpadlo působící na princip stirlingu řeší tento problém. Stirlingový motor pro čerpací kapaliny bude jednodušší obvyklým schématem, protože namísto pístu může být použita čerpaná kapalina samotná, která slouží také pro chlazení.
• Chladicí zařízení . Konstrukce všech chladniček používá princip tepelných čerpadel. Některé výrobce chladničky plánují instalovat stirling motor na jejich produkty, což bude velmi ekonomické. Pracovní chřipka bude vzduchem.

• Ultra nízké teploty. Pro plyny jsou takové motory velmi účinné. Jejich použití je výhodnější než turbínová zařízení. Stirling motor se také používá v zařízením pro chlazení senzorů přesných zařízení.

• . Elektrická energie Můžete se dostat převodem energie Slunce. Pro tento účel lze použít Stirling Motory, které jsou instalovány v zaostření zrcadla, takže místo zahřívání je průběžně osvětleno paprsky slunce. Reflektor je řízen jako Sluneční pohyby, jehož energie se koncentruje na malou plochu. V tomto případě je odraz záření se zrcadly přibližně 92%. Pracovní tekutina motoru je nejčastěji helium nebo vodík.
• Baterie Teplo. Pomocí stirlingového zařízení si můžete rezervovat tepelnou energii s použitím tepelných akumulátorů na základě solí. Taková zařízení mají dodávku energie, vynikající chemikálie a mají menší náklady. Pomocí napájení pro nastavení výkonu, zvýšení a snížení fázového úhlu mezi oběma písty může být akumulovaná mechanická energie, provádění brzdění motoru. V tomto případě je motor slouží jako tepelné čerpadlo.
• Automobilový průmysl. Navzdory potížím existují platné modely stirlingového motoru pro automobily. Zájem o takový motor vhodný pro auto, byl ještě v minulém století. Vývoj v tomto směru provedl britské a německé auto-obavy. Ve Švédsku byl také vyvinut stirlingový motor, ve kterém byly použity sjednocené sériové jednotky a uzly. Výsledkem byl čtyřválcový motor, jejichž parametry jsou srovnatelné s charakteristikami malého dieselového motoru. Tento motor byl úspěšně testován jako power Aggregate. Pro multi-torr.

Dnes, studie styling instalací pro pod vodou, prostor a další instalace, stejně jako návrh hlavních motorů, jsou prováděny v mnoha zahraničních zemích. Takový vysoký zájem o Stirling Motors se stal výsledkem veřejného zájmu o boj proti znečištění atmosféry, hluku a uchování přírodních zdrojů energie.