स्टर्लिंग इंजन - काम कर रहे सिद्धांत। कम तापमान स्टर्लिंग इंजन (फोटो)

इंजन स्टर्लिंग, जिनमें से सिद्धांत आंतरिक दहन इंजन के सभी के लिए हमेशा की तरह से गुणात्मक रूप से अलग है, एक बार प्रतिस्पर्धा करने के लिए पिछले था। हालांकि, पर कुछ समय इसके बारे में भूल गया था। के रूप में इस मोटर आज प्रयोग किया जाता है, इसके संचालन के सिद्धांत (लेख में भी पाया जा सकता है मोटर स्टर्लिंग चित्र है कि अपने काम का प्रदर्शन) क्या है, और भविष्य में उपयोग के लिए संभावनाओं, नीचे देखें क्या कर रहे हैं।

कहानी

1816 में, स्कॉटलैंड में रॉबर्ट स्टर्लिंग पेटेंट कराया गया था , गर्मी इंजन इसके आविष्कारक के सम्मान में आज नाम दिया है। पहले गर्म हवा इंजन उसे पहले आविष्कार किया गया। लेकिन स्टर्लिंग डिवाइस क्लीनर कि तकनीकी साहित्य में एक रीजेनरेटर या एक हीट एक्सचेंजर कहा जाता है को जोड़ा गया। उसे करने के लिए धन्यवाद, इंजन प्रदर्शन वृद्धि हुई गर्मी में इकाई पकड़े।

इंजन, सबसे टिकाऊ भाप इंजन समय उपलब्ध स्वीकार किया क्योंकि वह कभी नहीं फट गया। उसे करने से पहले, अन्य मोटर्स ऐसी समस्या अक्सर तब होता है। जल्दी सफलता के बावजूद, बीसवीं सदी की शुरुआत में, इसके विकास से मना कर दिया है, यह बन गया है के रूप में कम लागत प्रभावी उभरते फिर दूसरे के साथ तुलना में आंतरिक दहन इंजन और बिजली की मोटरों। हालांकि, स्टर्लिंग अभी भी कुछ उद्योगों में इस्तेमाल किया गया था।

बाह्य दहन इंजन

सभी गर्मी इंजन के आपरेशन के सिद्धांत यह है कि गैस की जरूरत के लिए विस्तृत स्थिति वाले ठंड संपीड़न के साथ की तुलना में बड़ी यांत्रिक बलों। इस अनुभव को प्रदर्शित करने के लिए ठंडे और गर्म पानी से भर दो बर्तन, और बोतल के साथ किया जा सकता है। बाद ठंडे पानी, प्लग ट्यूब में डूबा हुआ है, तो एक गर्म करने के लिए स्थानांतरित कर दिया। बोतल में गैस यांत्रिक काम को करने के लिए शुरू होता है और प्लग ejects है। सबसे पहले बाह्य दहन इंजन पूरी तरह से प्रक्रिया पर आधारित है। हालांकि, बाद में आविष्कारक महसूस किया कि गर्मी गर्म करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता। इस प्रकार, प्रदर्शन काफी बढ़ गया है। लेकिन फिर भी इससे सहायता नहीं मिली इंजन व्यापक हो गया है।

बाद में एरिक्सन, स्वीडन से एक इंजीनियर, बेहतर डिजाइन भेंट ठंडा और निरंतर बजाय दबाव मात्रा में गर्म गैस। नतीजतन, प्रतियां का एक बहुत, खानों में काम करने के लिए प्रयोग की जाने वाली जहाजों पर और मुद्रण में शुरू हुआ। लेकिन कर्मचारियों के लिए, वे बहुत भारी थे।

फिलिप्स से बाहरी दहन इंजन

इन मोटरों निम्नलिखित प्रकार के होते हैं:

• भाप;
• भाप टरबाइन;
• स्टर्लिंग।

उत्तरार्द्ध प्रकार कम विश्वसनीयता के कारण विकसित नहीं किया और दूसरों इकाइयों के अन्य प्रकार की तुलना दर सबसे अधिक दिखाई दिया नहीं हैं। हालांकि, 1938 में, फिलिप्स काम फिर से शुरू किया गया है। इंजन neelektrofitsirovannyh क्षेत्रों में जनरेटर ड्राइव करने के लिए इस्तेमाल किया हो गए हैं। 1945 में, कंपनी के इंजीनियरों ने पाया है उन्हें अन्यथा का उपयोग करें: यदि शाफ्ट एक विद्युत मोटर स्पिन, सिलेंडर सिर को ठंडा करने के लिए ऋण एक सौ नब्बे डिग्री सेल्सियस आता है। तो फिर यह स्टर्लिंग इंजन में सुधार प्रशीतन प्रणाली में इस्तेमाल किया जा करने के लिए निर्णय लिया गया।

आपरेशन के सिद्धांत

मोटर की कार्रवाई है, जिसमें तापमान संपीड़न और विस्तार बदलती पर होता है, thermodynamic के चक्र पर संचालित करने के लिए है। इस प्रकार काम कर द्रव प्रवाह विनियमन, मात्रा (- मॉडल के आधार पर या दबाव) में परिवर्तन करके महसूस किया है। यह इन मशीनों के बहुमत, विभिन्न कार्यों और डिजाइन योजनाओं हो सकता है का सिद्धांत है। इंजन घूमकर या रोटरी जा सकता है। अपनी इकाइयों के साथ मशीनें गर्मी पंप, कूलर, दबाव जनरेटर और इतने पर के रूप में कार्य करते हैं।

इसके अलावा, खुले चक्र इंजन, जहां प्रवाह विनियमन वाल्व के माध्यम से महसूस किया है। यही कारण है कि वे, इंजन एरिक्सन कहा जाता है आम नाम स्टर्लिंग के नाम के अलावा। बर्फ उपयोगी काम हवा और ईंधन इंजेक्शन पूर्व संपीड़ित करने, हीटिंग प्राप्त मिश्रण दहन और विस्तार के साथ मिश्रित किया गया था के बाद किया जाता है।

स्टर्लिंग इंजन काम कर रहे सिद्धांत एक ही है: कम तापमान पर संकुचित है, और कम से उच्च - विस्तार। हालांकि, विभिन्न हीटिंग किया जाता है: गर्मी सिलेंडर दीवार के माध्यम से बाहर से आपूर्ति की है। इसलिए, वह एक बाह्य दहन इंजन कहा जाता है। स्टर्लिंग विस्थापन पिस्टन के साथ समय-समय पर तापमान परिवर्तन का इस्तेमाल किया। अंतिम गैस एक से दूसरे सिलेंडर कक्ष से ले जाता है। उच्च - एक तरफ, लगातार कम तापमान, और अन्य पर पर। गर्म में वापस - जब पिस्टन गर्म से ऊपर की ओर गैस चाल ठंड गुहा और नीचे करने के लिए घूम रहा है। सबसे पहले गैस गर्मी का एक बहुत फ्रिज देता है, और उसके बाद हीटर से के रूप में ज्यादा के रूप में वह दे दी प्राप्त करता है। एक गुहा एक सामग्री है जो गैस गर्मी देता से भर - हीटर और एक रेफ्रिजरेटर स्थित रीजेनरेटर बीच। रिवर्स प्रवाह रीजेनरेटर में यह देता है।

प्रणोदक प्रणाली एक पिस्टन ठंड में गैस को संपीड़ित और गर्मी में विस्तार करने के लिए अनुमति देता है के साथ जुड़ा हुआ है। एक कम तापमान उपयोगी काम पर संपीड़न द्वारा। पूरी व्यवस्था रुक-रुक कर गति के साथ चार चक्र चलता है। क्रैंक तंत्र इस प्रकार निरंतरता सुनिश्चित करता है। इसलिए, चक्र के चरणों के बीच तेज सीमाओं मनाया नहीं है, और स्टर्लिंग इंजन दक्षता में कमी नहीं करता।

इसके बाद के संस्करण को देखते हुए, निष्कर्ष यह है कि इंजन, एक बाहरी गर्मी की आपूर्ति के साथ एक पिस्टन इंजन है जिसमें तरल पदार्थ बंद जगह नहीं छोड़ता है और बदला नहीं है। स्टर्लिंग इंजन चित्र अच्छी तरह से डिवाइस और इसकी संचालन सिद्धांत को दर्शाते हैं।

कार्य का ब्यौरा

सूर्य, बिजली, परमाणु ऊर्जा या किसी अन्य गर्मी स्रोत स्टर्लिंग इंजन में ऊर्जा की आपूर्ति कर सकते हैं। उसके शरीर के आपरेशन के सिद्धांत हीलियम, हाइड्रोजन, या हवा के उपयोग में है। बिल्कुल सही थर्मल चक्र तीस से चालीस प्रतिशत की अधिकतम संभव दक्षता है। लेकिन एक प्रभावी रीजेनरेटर के साथ काम करते हैं और उच्च दक्षता के साथ कर सकते हैं। पुनर्जनन, हीटिंग और ठंडा हीट एक्सचेंजर्स बनाया प्रदान करते हैं काम कर रहे तेल के बिना। यह ध्यान देने योग्य है कि इंजन स्नेहन बहुत कम जरूरत है। सिलेंडर में औसत दबाव आम तौर पर 10 से 20 एमपीए है। इसलिए, यह एक उत्कृष्ट सीलिंग सिस्टम और तेल काम कर कक्ष में प्रवेश करने की संभावना की आवश्यकता है।

तुलनात्मक विशेषताओं

इस प्रकार के तरल ईंधन का उपयोग कर के अधिकांश श्रमिकों आज इंजन। इस प्रकार निरंतर दबाव आसानी से नियंत्रित किया है, जिससे उत्सर्जन को कम करने। वाल्व के अभाव शांत आपरेशन प्रदान करता है। turbocharging के साथ बड़े पैमाने पर तुलनीय इंजन की शक्ति, विशिष्ट उत्पादन पर प्राप्त शक्ति डीजल इकाई के सूचकांक के बराबर है। गति और टोक़ एक दूसरे से स्वतंत्र हैं।

इंजन उत्पादन की लागत आंतरिक दहन इंजन की तुलना में अधिक है। लेकिन यह ऑपरेशन में रिवर्स दर पता चला है।

फायदे

स्टर्लिंग इंजन के किसी भी मॉडल में कई फायदे हैं:

• आधुनिक डिजाइन में क्षमता सत्तर प्रतिशत तक हो सकती है।
• इंजन में उच्च इग्निशन प्रणाली, एक केमशाफ्ट और वाल्व की है। यह आपरेशन की पूरी अवधि के दौरान समायोजित करने की आवश्यकता नहीं है।
• स्टर्लिंग आंतरिक दहन इंजन है, जो क्रैंकशाफ्ट, बीयरिंग और जोड़ने छड़ पर एक भारी बोझ है में विस्फोट नहीं है।
• जैसा कि वे कहते हैं कि प्रभाव नहीं है, कह रही है कि "इंजन रुक गई।"
• अपनी सादगी डिवाइस के लिए धन्यवाद एक लंबे समय के लिए संचालित किया जा सकता।
• यह लकड़ी, और परमाणु ईंधन और किसी भी अन्य प्रकार पर चला सकते हैं।
• दहन मोटर के बाहर जगह लेता है।

कमियों

• डिजाइन के मुख्य नुकसान सामग्री की इसकी खपत है।
• तरल पदार्थ, क्योंकि जो आयाम काफी वृद्धि हुई है कर रहे हैं, ठंडा करने की।
• एक उच्च दबाव का उपयोग करने के लिए आवश्यक बराबर विशेषताओं के साथ बर्फ के लिए।
• शरीर गर्मी काम करके हीट एक्सचेंजर, जिसमें सीमित तापीय चालकता की दीवार के माध्यम से आपूर्ति की है।
• बदलने के लिए इंजन शक्ति, की मात्रा बदलने के बफर टैंक, तरल पदार्थ की औसत दबाव, विस्थापक और पिस्टन के बीच चरण कोण।

आवेदन

वर्तमान में, स्टर्लिंग इंजन जनरेटर कई क्षेत्रों में किया। यह रेफ्रिजरेटर, पंप, पनडुब्बियों और सौर ऊर्जा संयंत्रों में विद्युत ऊर्जा के एक बहुमुखी स्रोत है। यह वहाँ अपने बड़े पैमाने पर इस्तेमाल की संभावना है ईंधन के विभिन्न प्रकार के उपयोग के माध्यम से है।

पुनर्जन्म

इन इंजनों फिर फिलिप्स के लिए धन्यवाद बढ़ने लगी। बीसवीं सदी के मध्य में यह एक समझौते पर जनरल मोटर्स हस्ताक्षर किए हैं। वह अंतरिक्ष और पानी के नीचे उपकरणों, जहाज और कारों में इस्तेमाल के लिए स्टर्लिंग के विकास के लिए नेतृत्व किया। स्वीडन, यूनाइटेड स्टर्लिंग से उन्हें अन्य कंपनी के बाद, उनके विकास में शामिल हो गया, यात्री कारों में संभावित उपयोग भी शामिल है।

आज रैखिक स्टर्लिंग इंजन subsea प्रतिष्ठानों, लौकिक और सौर उपकरणों पर प्रयोग किया जाता है। की यह करने के लिए बहुत रुचि पर्यावरण क्षरण के मुद्दों की प्रासंगिकता, साथ ही शोर नियंत्रण के कारण होता है। कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी और फ्रांस और जापान में सक्रिय रूप से विकसित करने और इसके उपयोग में सुधार करने की मांग कर रहे हैं।

भविष्य

स्पष्ट फायदे जो एक पिस्टन और है एक रोटरी इंजन स्टर्लिंग लंबे सेवा जीवन में मिलकर की, विभिन्न ईंधन, कम शोर और कम विषाक्तता के उपयोग, यह पृष्ठभूमि के लिए एक बहुत आशाजनक आंतरिक दहन इंजन बनाता है। हालांकि, तथ्य यह है कि हर समय आंतरिक दहन इंजन में सुधार करने के लिए दिया, यह आसानी से खारिज नहीं किया जा सकता है। वैसे भी, इस इंजन आज एक प्रमुख स्थान पर है, और उन्हें निकट भविष्य में लेने के लिए इरादा नहीं है।