Ο απλούστερος κινητήρας Stirling. DIY κινητήρας Stirling, διάγραμμα και σχέδιο. Μαρμάρινες ή γυάλινες χάντρες

Στο οποίο το ρευστό εργασίας (αέριο ή υγρό) κινείται σε κλειστό όγκο, είναι ουσιαστικά ένας τύπος κινητήρα εξωτερικής καύσης. Αυτός ο μηχανισμός βασίζεται στην αρχή της περιοδικής θέρμανσης και ψύξης του ρευστού εργασίας. Η ενέργεια εξάγεται από τον αναδυόμενο όγκο του ρευστού εργασίας. Ο κινητήρας Stirling λειτουργεί όχι μόνο από την ενέργεια της καύσης του καυσίμου, αλλά και από σχεδόν οποιαδήποτε πηγή. Αυτός ο μηχανισμός κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον Σκωτσέζο Robert Stirling το 1816.

Ο περιγραφόμενος μηχανισμός, παρά τη χαμηλή του απόδοση, έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα, πρώτα απ 'όλα, είναι η απλότητα και η απλότητα. Χάρη σε αυτό, πολλοί ερασιτέχνες σχεδιαστές προσπαθούν να συναρμολογήσουν έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια τους. Κάποια τα καταφέρνουν και άλλα όχι.

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε το DIY Stirling από σκραπ υλικά. Θα χρειαστούμε τα ακόλουθα κενά και εργαλεία: μια κονσέρβα (μπορεί να είναι από παπαλίνα), λαμαρίνα, συνδετήρες, αφρώδες λάστιχο, λαστιχάκι, τσάντα, κόφτες σύρματος, πένσες, ψαλίδι, κολλητήρι,

Τώρα ας ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση. Εδώ αναλυτικές οδηγίεςπώς να φτιάξετε έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια σας. Πρώτα πρέπει να πλύνετε το βάζο, να καθαρίσετε γυαλόχαρτοτις άκρες. Κόβουμε έναν κύκλο από λαμαρίνα ώστε να χωράει στις εσωτερικές άκρες του κουτιού. Καθορίζουμε το κέντρο (για αυτό χρησιμοποιούμε δαγκάνα ή χάρακα), κάνουμε μια τρύπα με ψαλίδι. Στη συνέχεια παίρνουμε χάλκινο σύρμακαι ένα συνδετήρα, ισιώστε τον συνδετήρα και κάντε ένα δαχτυλίδι στο τέλος. Τυλίγουμε το σύρμα γύρω από τον συνδετήρα - τέσσερις σφιχτές στροφές. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα συγκολλητικό σίδερο για να κασσιτερώσετε τη σπείρα που προκύπτει με μια μικρή ποσότητα συγκόλλησης. Στη συνέχεια, πρέπει να κολλήσετε προσεκτικά τη σπείρα στην τρύπα στο καπάκι, έτσι ώστε η ράβδος να είναι κάθετη στο καπάκι. Ο συνδετήρας πρέπει να κινείται ελεύθερα.

Μετά από αυτό, πρέπει να κάνετε μια τρύπα σύνδεσης στο καπάκι. Φτιάχνουμε έναν εκτοπιστή από αφρώδες ελαστικό. Η διάμετρός του πρέπει να είναι ελαφρώς μικρότερη από τη διάμετρο του κουτιού, αλλά δεν πρέπει να υπάρχει μεγάλο κενό. Το ύψος του εκτοπιστή είναι λίγο περισσότερο από το μισό δοχείο. Κόβουμε μια τρύπα στο κέντρο του αφρώδους ελαστικού για το μανίκι, το τελευταίο μπορεί να είναι κατασκευασμένο από καουτσούκ ή φελλό. Εισάγουμε τη ράβδο στον δακτύλιο που προκύπτει και σφραγίζουμε τα πάντα. Ο εκτοπιστής πρέπει να τοποθετηθεί παράλληλα με το καπάκι, αυτό σημαντική προϋπόθεση. Στη συνέχεια, το μόνο που μένει είναι να κλείσουμε το βάζο και να σφραγίσουμε τις άκρες. Η ραφή πρέπει να σφραγίζεται. Τώρα ας αρχίσουμε να φτιάχνουμε τον κύλινδρο εργασίας. Για να το κάνετε αυτό, κόψτε μια λωρίδα κασσίτερου μήκους 60 mm και πλάτους 25 mm, λυγίστε την άκρη 2 mm με πένσα. Σχηματίζουμε ένα μανίκι, στη συνέχεια κολλάμε την άκρη και, στη συνέχεια, πρέπει να κολλήσουμε το μανίκι στο καπάκι (πάνω από την τρύπα).

Τώρα μπορείτε να αρχίσετε να φτιάχνετε τη μεμβράνη. Για να το κάνετε αυτό, κόψτε ένα κομμάτι μεμβράνης από τη σακούλα, πιέστε το λίγο προς τα μέσα με το δάχτυλό σας και πιέστε τις άκρες με μια ελαστική ταινία. Στη συνέχεια, πρέπει να ελέγξετε τη σωστή συναρμολόγηση. Ζεσταίνουμε τον πάτο του βάζου πάνω στη φωτιά και τραβάμε το στέλεχος. Ως αποτέλεσμα, η μεμβράνη θα πρέπει να λυγίσει προς τα έξω και εάν η ράβδος απελευθερωθεί, ο εκτοπιστής θα πρέπει να χαμηλώσει κάτω από το βάρος του και, κατά συνέπεια, η μεμβράνη να επιστρέψει στη θέση της. Εάν ο εκτοπιστής δεν έχει κατασκευαστεί σωστά ή η συγκόλληση του δοχείου δεν είναι αεροστεγής, η ράβδος δεν θα επιστρέψει στη θέση της. Μετά από αυτό φτιάχνουμε τον στροφαλοφόρο άξονα και τα αντηρίδες (η απόσταση του στρόφαλου πρέπει να είναι 90 μοίρες). Το ύψος των στροφάλων πρέπει να είναι 7 mm και το ύψος των εκτοπιστών 5 mm. Το μήκος των ράβδων σύνδεσης καθορίζεται από τη θέση του στροφαλοφόρου άξονα. Το άκρο του στρόφαλου εισάγεται στο βύσμα. Έτσι, εξετάσαμε πώς να συναρμολογήσουμε έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια μας.

Ένας τέτοιος μηχανισμός θα λειτουργήσει από ένα κανονικό κερί. Εάν συνδέσετε μαγνήτες στο σφόνδυλο και πάρετε το πηνίο ενός συμπιεστή ενυδρείου, τότε μια τέτοια συσκευή μπορεί να αντικαταστήσει έναν απλό ηλεκτροκινητήρα. Όπως μπορείτε να δείτε, η κατασκευή μιας τέτοιας συσκευής με τα χέρια σας δεν είναι καθόλου δύσκολη. Θα υπήρχε μια επιθυμία.

Επεξήγηση της λειτουργίας του κινητήρα Stirling.

Ξεκινάμε σημειώνοντας το σφόνδυλο.

Έξι τρύπες απέτυχαν. Αποδεικνύεται ότι δεν είναι όμορφο Οι τρύπες είναι μικρές και το σώμα μεταξύ τους είναι λεπτό.

Με μια κίνηση ακονίζουμε τα αντίβαρα για τον στροφαλοφόρο άξονα. Τα ρουλεμάν πιέζονται προς τα μέσα. Στη συνέχεια, τα ρουλεμάν πιέζονται προς τα έξω και στη θέση τους κόβεται ένα νήμα Μ3.

Το άλεσα, αλλά μπορείς να χρησιμοποιήσεις και λίμα.

Αυτό είναι μέρος της μπιέλας. Το υπόλοιπο είναι κολλημένο με PSR.

Δουλεύοντας με ένα σφουγγάρι πάνω από τη ροδέλα στεγανοποίησης.

Διάτρηση του κρεβατιού Stirling. Η οπή που συνδέει τον εκτοπιστή με τον κύλινδρο εργασίας. 4,8 τρυπάνι για σπείρωμα M6. Τότε πρέπει να απενεργοποιηθεί.

Διάτρηση της επένδυσης του κυλίνδρου εργασίας για ράψιμο.

Διάτρηση για νήμα Μ4.

Πώς έγινε.

Οι διαστάσεις δίνονται λαμβάνοντας υπόψη τη μετατροπή δύο ζεύγη κυλίνδρου-εμβόλου, 10mm. και κατά 15 χλστ. Και τα δύο δοκιμάστηκαν αν ρυθμίσετε τον κύλινδρο στα 15 mm. τότε η διαδρομή του εμβόλου θα είναι 11-12 mm. και δεν δουλεύει. Αλλά 10 χιλιοστά. με διαδρομή 24 χλστ. ακριβώς δεξιά.

Διαστάσεις μπιέλας Σε αυτά είναι κολλημένο σύρμα ορείχαλκου Ф3mm.

Συγκρότημα στερέωσης μπιέλας Η έκδοση με ρουλεμάν δεν λειτούργησε. Όταν η μπιέλα σφίγγεται, το ρουλεμάν παραμορφώνεται και δημιουργεί πρόσθετη τριβή. Αντί για ρουλεμάν έφτιαξα τον Αλ. δακτύλιος με μπουλόνι.

Διαστάσεις ορισμένων μερών.

Μερικές διαστάσεις για το σφόνδυλο.

Ορισμένα μεγέθη για τον τρόπο τοποθέτησης στον άξονα και τις αρθρώσεις.

Τοποθετούμε μια φλάντζα αμιάντου 2-3mm μεταξύ του ψυγείου και του θαλάμου καύσης. Συνιστάται επίσης να τοποθετείτε παρεμβύσματα παρονίτη ή κάτι που μεταφέρει λιγότερη θερμότητα κάτω από τα μπουλόνια που συγκρατούν και τα δύο μέρη μαζί.

Ο εκτοπιστής είναι η καρδιά του Stirling, πρέπει να είναι ελαφρύς και να μεταφέρει λίγη θερμότητα. Το απόθεμα ελήφθη από τον ίδιο παλιό σκληρό δίσκο. Αυτός είναι ένας από τους γραμμικούς οδηγούς κινητήρα Πολύ κατάλληλος, σκληρυμένος, επιχρωμιωμένος. Για να κόψω την κλωστή, τύλιξα ένα μουλιασμένο πανάκι γύρω από τη μέση και ζεσταίνω τις άκρες μέχρι να κοκκινίσουν.

Μπέλα με κύλινδρο εργασίας. Συνολικό μήκος 108mm. Από αυτά, τα 32 χιλιοστά είναι ένα έμβολο με διάμετρο 10 χιλιοστών Το έμβολο πρέπει να κινείται στον κύλινδρο εύκολα, χωρίς αισθητή γρατσουνιά, κλείστε το καλά με το δάχτυλό σας από κάτω και εισάγετε το έμβολο από πάνω. αργά.

Σχεδίαζα να το κάνω αυτό, αλλά έκανα αλλαγές κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Για να μάθουμε τη διαδρομή του κυλίνδρου εργασίας, μετακινούμε τον εκτοπιστή στον θάλαμο ψύξης και επεκτείνουμε τον κύλινδρο εργασίας κατά 25 mm Θερμαίνουμε τον θάλαμο θερμότητας και θυμόμαστε προσεκτικά έναν χάρακα . Σπρώχνουμε απότομα τον εκτοπιστή και το πόσο κινείται ο κύλινδρος εργασίας είναι η διαδρομή του Αυτό το μέγεθος παίζει πολύ σημαντικό ρόλο.

Άποψη του κυλίνδρου εργασίας. Μήκος μπιέλας 83mm. Η διαδρομή είναι 24 mm Ο χειροτροχός είναι στερεωμένος στον άξονα με μια βίδα M4. Το κεφάλι του φαίνεται στη φωτογραφία. Και με αυτόν τον τρόπο στερεώνεται το αντίβαρο της μπιέλας του εκτοπιστή.

Άποψη της μπιέλας του εκτοπιστή Το συνολικό μήκος με τον εκτοπιστή είναι 214 mm. Μήκος μπιέλας 75mm. Διαδρομή 24mm. Δώστε προσοχή στο αυλάκι σε σχήμα U στο σφόνδυλο. Το πάνω μέρος είναι φρεζαρισμένο από τη μία πλευρά σε βάθος 7mm και μήκος 32mm Το κέντρο του ρουλεμάν από κάτω είναι στα 55mm. Στερεώνεται από κάτω με δύο μπουλόνια M4 Η απόσταση μεταξύ των κέντρων των πυλώνων είναι 126 mm.

Άποψη του θαλάμου καύσης και του ψυγείου Το περίβλημα του κινητήρα είναι πιεσμένο στον πυλώνα.

Λαμπτήρας 40mm. σε διάμετρο ύψος 35mm. Χύθηκε στον άξονα κατά 8mm. Στο κάτω μέρος στο κέντρο υπάρχει ένα παξιμάδι Μ4 σφραγισμένο και στερεωμένο με ένα μπουλόνι από κάτω.

Τελειωμένη εμφάνιση. Βάση δρυός 300x150x15mm.

Ταμπέλα με όνομα.

Ψάχνω για ένα πρόγραμμα εργασίας εδώ και πολύ καιρό. Το βρήκα, αλλά πάντα οφειλόταν στο ότι είτε υπήρχε πρόβλημα με τον εξοπλισμό είτε με τα υλικά αποφάσισα να το φτιάξω σαν βαλλίστρα. Αφού κοίταξα πολλές επιλογές και κατάλαβα τι είχα σε απόθεμα και τι μπορούσα να κάνω μόνος μου χρησιμοποιώντας τον εξοπλισμό μου. Οι διαστάσεις που κατάλαβα αμέσως, πότε συναρμολογημένη συσκευήΔεν μου άρεσε. Έπρεπε να κοντύνω το πλαίσιο του κυλίνδρου. Και ο σφόνδυλος πρέπει να τοποθετηθεί σε ένα ρουλεμάν (σε έναν πυλώνα Τα υλικά του σφονδύλου, των μπιέλες, του αντίβαρου, της στεγανοποιητικής ροδέλας, του λαμπτήρα και του κυλίνδρου εργασίας είναι μπρούτζινοι πυλώνες, έμβολο εργασίας, ψυγείο πλαισίου κυλίνδρου και ροδέλα από Ο θάλαμος θερμότητας είναι αλουμινένιος άξονας και εκτοπιστής ράβδος καύσης από ανοξείδωτο χάλυβα. Και θα το εκθέσω για να το κρίνετε.

Ο κινητήρας Stirling, κάποτε διάσημος, ξεχάστηκε για πολύ καιρό λόγω της ευρείας χρήσης άλλου κινητήρα (εσωτερικής καύσης). Σήμερα όμως ακούμε όλο και περισσότερα γι' αυτόν. Μήπως έχει την ευκαιρία να γίνει πιο δημοφιλής και να βρει τη θέση του σε μια νέα τροποποίηση στον σύγχρονο κόσμο;

Ιστορία

Η μηχανή Stirling είναι μια θερμική μηχανή που εφευρέθηκε στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα. Ο συγγραφέας, όπως είναι σαφές, ήταν κάποιος Στέρλινγκ ονόματι Ρόμπερτ, ιερέας από τη Σκωτία. Η συσκευή είναι μια μηχανή εξωτερικής καύσης, όπου το σώμα κινείται σε ένα κλειστό δοχείο, αλλάζοντας συνεχώς τη θερμοκρασία του.

Λόγω της διάδοσης ενός άλλου τύπου κινητήρα, σχεδόν ξεχάστηκε. Παρόλα αυτά, χάρη στα πλεονεκτήματά του, σήμερα ο κινητήρας Stirling (πολλοί ερασιτέχνες τον κατασκευάζουν στο σπίτι με τα χέρια τους) επιστρέφει ξανά.

Η κύρια διαφορά από έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι ότι η θερμική ενέργεια προέρχεται από το εξωτερικό και δεν παράγεται στον ίδιο τον κινητήρα, όπως σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Αρχή λειτουργίας

Μπορείτε να φανταστείτε έναν κλειστό όγκο αέρα που περικλείεται σε ένα περίβλημα με μια μεμβράνη, δηλαδή ένα έμβολο. Όταν το περίβλημα θερμαίνεται, ο αέρας διαστέλλεται και λειτουργεί, λυγίζοντας έτσι το έμβολο. Στη συνέχεια εμφανίζεται ψύξη και κάμπτεται ξανά. Αυτός είναι ο κύκλος λειτουργίας του μηχανισμού.

Δεν είναι περίεργο που πολλοί άνθρωποι φτιάχνουν τη δική τους θερμοακουστική μηχανή Stirling στο σπίτι. Αυτό απαιτεί τα ελάχιστα εργαλεία και υλικά, τα οποία μπορούν να βρεθούν στο σπίτι του καθενός. Σκεφτείτε δύο διαφορετικοί τρόποιπόσο εύκολο είναι να δημιουργήσεις ένα.

Υλικά για εργασία

Για να φτιάξετε έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια σας, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:

• κασσίτερος;
• ατσάλινη ακτίνα?
• ορειχάλκινος σωλήνας?
• σιδηροπρίονο;
• αρχείο;
• ξύλινη βάση?
• μεταλλικό ψαλίδι?
• εξαρτήματα στερέωσης?
• Συγκολλητικό σίδερο?
• συγκόλληση;
• κόλλα μετάλλων;
• μηχανή.

Αυτά είναι όλα. Τα υπόλοιπα είναι θέμα απλής τεχνικής.

Πώς να το κάνουμε

Μια εστία και δύο κύλινδροι για τη βάση παρασκευάζονται από κασσίτερο, από τον οποίο θα αποτελείται ο κινητήρας Stirling, κατασκευασμένος με τα χέρια σας. Οι διαστάσεις επιλέγονται ανεξάρτητα, λαμβάνοντας υπόψη τους σκοπούς για τους οποίους προορίζεται αυτή η συσκευή. Ας υποθέσουμε ότι ο κινητήρας είναι κατασκευασμένος για επίδειξη. Στη συνέχεια, η ανάπτυξη του κύριου κυλίνδρου θα είναι από είκοσι έως είκοσι πέντε εκατοστά, όχι περισσότερο. Τα υπόλοιπα μέρη πρέπει να προσαρμοστούν σε αυτό.

Στο πάνω μέρος του κυλίνδρου γίνονται δύο προεξοχές και οπές διαμέτρου τεσσάρων έως πέντε χιλιοστών για την κίνηση του εμβόλου. Τα στοιχεία θα λειτουργήσουν ως ρουλεμάν για τη θέση της διάταξης στροφάλου.

Στη συνέχεια, φτιάχνουν το σώμα εργασίας του κινητήρα (θα γίνει σκέτο νερό). Κύκλοι κασσίτερου συγκολλούνται στον κύλινδρο, ο οποίος τυλίγεται σε σωλήνα. Σε αυτά γίνονται τρύπες και μπαίνουν ορειχάλκινοι σωλήνες μήκους από είκοσι πέντε έως τριάντα πέντε εκατοστά και με διάμετρο από τέσσερα έως πέντε χιλιοστά. Στο τέλος ελέγχουν πόσο σφραγισμένος έχει γίνει ο θάλαμος γεμίζοντας τον με νερό.

Ακολουθεί η σειρά του εκτοπιστή. Για την κατασκευή, λαμβάνεται ένα ξύλινο κενό. Το μηχάνημα χρησιμοποιείται για να διασφαλιστεί ότι θα πάρει το σχήμα ενός κανονικού κυλίνδρου. Ο εκτοπιστής πρέπει να είναι ελαφρώς μικρότερος από τη διάμετρο του κυλίνδρου. Βέλτιστο ύψοςτο επιλέγουν αφού γίνει ο κινητήρας Stirling με τα χέρια τους. Επομένως, σε αυτό το στάδιο, το μήκος θα πρέπει να περιλαμβάνει κάποιο περιθώριο.

Η ακτίνα μετατρέπεται σε ράβδο κυλίνδρου. Στο κέντρο του ξύλινου δοχείου γίνεται μια τρύπα που ταιριάζει στη ράβδο και μπαίνει. Στο επάνω μέρος της ράβδου είναι απαραίτητο να παρέχεται χώρος για τη συσκευή της μπιέλας.

Στη συνέχεια παίρνουν χάλκινους σωλήνες μήκους τεσσεράμισι εκατοστών και δυόμισι εκατοστών σε διάμετρο. Ένας κύκλος από κασσίτερο είναι κολλημένος στον κύλινδρο. Στις πλευρές των τοίχων γίνεται μια τρύπα για τη σύνδεση του δοχείου με τον κύλινδρο.

Το έμβολο είναι επίσης ρυθμισμένο σε τόρνοςστη διάμετρο του μεγάλου κυλίνδρου από μέσα. Η ράβδος συνδέεται στο επάνω μέρος με αρθρωτό τρόπο.

Ολοκληρώνεται η συναρμολόγηση και ρυθμίζεται ο μηχανισμός. Για να γίνει αυτό, το έμβολο εισάγεται σε μεγαλύτερο κύλινδρο και συνδέεται με έναν άλλο μικρότερο κύλινδρο.

Ένας μηχανισμός στροφάλου είναι χτισμένος σε έναν μεγάλο κύλινδρο. Στερεώστε το τμήμα του κινητήρα χρησιμοποιώντας συγκολλητικό σίδερο. Τα κύρια μέρη είναι στερεωμένα σε ξύλινη βάση.

Ο κύλινδρος γεμίζει με νερό και ένα κερί τοποθετείται κάτω από τον πάτο. Ένας κινητήρας Stirling, κατασκευασμένος στο χέρι από την αρχή μέχρι το τέλος, ελέγχεται για απόδοση.

Δεύτερη μέθοδος: υλικά

Ο κινητήρας μπορεί να κατασκευαστεί με άλλο τρόπο. Για να το κάνετε αυτό θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:

• κασσίτερος;
• αφρός;
• συνδετήρες;
• δίσκοι?
• δύο μπουλόνια.

Πώς να το κάνουμε

Το αφρώδες καουτσούκ χρησιμοποιείται πολύ συχνά για να φτιάξετε ένα απλό σπίτι ισχυρός κινητήρας DIY Stirling. Από αυτό προετοιμάζεται ένας εκτοπιστής για τον κινητήρα. Κόψτε έναν κύκλο αφρού. Η διάμετρος πρέπει να είναι ελαφρώς μικρότερη από αυτήν κονσέρβα, και το ύψος είναι λίγο πάνω από το μισό.

Στο κέντρο του καλύμματος γίνεται μια τρύπα για τη μελλοντική μπιέλα. Για να διασφαλιστεί η ομαλή λειτουργία του, ο συνδετήρας τυλίγεται σε σπείρα και συγκολλάται στο καπάκι.

Ο κύκλος αφρού στη μέση είναι τρυπημένος λεπτό σύρμαμε μια βίδα και στερεώστε το από πάνω με ροδέλα. Στη συνέχεια, το κομμάτι του συνδετήρα συνδέεται με συγκόλληση.

Ο εκτοπιστής σπρώχνεται στην οπή του καπακιού και συνδέεται με το δοχείο με συγκόλληση για να σφραγιστεί. Μια μικρή θηλιά δημιουργείται στον συνδετήρα και μια άλλη, μεγαλύτερη τρύπα στο καπάκι.

Το φύλλο κασσίτερου τυλίγεται σε κύλινδρο και συγκολλάται, και στη συνέχεια στερεώνεται στο δοχείο έτσι ώστε να μην υπάρχουν καθόλου ρωγμές.

Ο συνδετήρας μετατρέπεται σε στροφαλοφόρο άξονα. Η απόσταση πρέπει να είναι ακριβώς ενενήντα μοίρες. Το γόνατο πάνω από τον κύλινδρο γίνεται ελαφρώς μεγαλύτερο από το άλλο.

Οι υπόλοιποι συνδετήρες μετατρέπονται σε βάσεις άξονα. Η μεμβράνη είναι κατασκευασμένη ως εξής: ο κύλινδρος τυλίγεται σε μεμβράνη πολυαιθυλενίου, συμπιέζεται και στερεώνεται με νήμα.

Η ράβδος σύνδεσης είναι κατασκευασμένη από συνδετήρα, ο οποίος εισάγεται σε ένα κομμάτι καουτσούκ και το τελειωμένο μέρος είναι στερεωμένο στη μεμβράνη. Το μήκος της μπιέλας είναι κατασκευασμένο έτσι ώστε στο κάτω σημείο του άξονα η μεμβράνη να τραβιέται στον κύλινδρο και στο υψηλότερο σημείο να εκτείνεται. Το δεύτερο μέρος της μπιέλας κατασκευάζεται με τον ίδιο τρόπο.

Στη συνέχεια το ένα κολλάται στη μεμβράνη και το άλλο στον εκτοπιστή.

Τα πόδια για το βάζο μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από συνδετήρες και να συγκολληθούν. Για τη μανιβέλα χρησιμοποιείται ένα CD.

Τώρα όλος ο μηχανισμός είναι έτοιμος. Το μόνο που μένει είναι να τοποθετήσετε και να ανάψετε ένα κερί κάτω από αυτό και στη συνέχεια να σπρώξετε τον σφόνδυλο.

συμπέρασμα

Αυτός είναι ένας κινητήρας Stirling χαμηλής θερμοκρασίας (κατασκευασμένος με τα χέρια μου). Φυσικά, σε βιομηχανική κλίμακα τέτοιες συσκευές κατασκευάζονται με εντελώς διαφορετικό τρόπο. Ωστόσο, η αρχή παραμένει αμετάβλητη: ο όγκος του αέρα θερμαίνεται και στη συνέχεια ψύχεται. Και αυτό επαναλαμβάνεται συνεχώς.

Τέλος, δείτε αυτά τα σχέδια του κινητήρα Stirling (μπορείτε να τον φτιάξετε μόνοι σας χωρίς ιδιαίτερες δεξιότητες). Ίσως έχετε ήδη την ιδέα και θέλετε να κάνετε κάτι παρόμοιο;

Οικολογία της κατανάλωσης Επιστήμη και τεχνολογία: Ο κινητήρας Stirling χρησιμοποιείται συχνότερα σε καταστάσεις όπου απαιτείται μια συσκευή για τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας, που χαρακτηρίζεται από απλότητα και απόδοση.

Λιγότερο από εκατό χρόνια πριν, οι κινητήρες εσωτερικής καύσης προσπάθησαν να κερδίσουν τη θέση που τους αξίζει στον ανταγωνισμό μεταξύ άλλων διαθέσιμων μηχανών και κινούμενων μηχανισμών. Επιπλέον, εκείνες τις μέρες η υπεροχή του βενζινοκινητήρα δεν ήταν τόσο εμφανής. Οι υπάρχουσες μηχανές που κινούνταν με ατμομηχανές διακρίνονταν για την αθόρυβη λειτουργία τους, τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά ισχύος για εκείνη την εποχή, την ευκολία συντήρησης και την ικανότητα χρήσης διάφοροι τύποικαύσιμα. Στον περαιτέρω αγώνα για την αγορά, οι κινητήρες εσωτερικής καύσης, λόγω της αποτελεσματικότητας, της αξιοπιστίας και της απλότητάς τους, κέρδισαν το πάνω χέρι.

Ο περαιτέρω αγώνας για τη βελτίωση των μονάδων και των μηχανισμών οδήγησης, στους οποίους εισήχθησαν οι τουρμπίνες αερίου και οι περιστροφικοί τύποι κινητήρων στα μέσα του 20ου αιώνα, οδήγησε στο γεγονός ότι, παρά την υπεροχή του βενζινοκινητήρα, έγιναν προσπάθειες να εισαχθεί " αγωνιστικό χώρο" απολύτως το νέο είδοςκινητήρες - θερμικοί, που εφευρέθηκαν για πρώτη φορά το 1861 από έναν Σκωτσέζο ιερέα ονόματι Robert Stirling. Ο κινητήρας έλαβε το όνομα του δημιουργού του.

ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ STIRLING: ΦΥΣΙΚΗ ΠΛΕΥΡΑ ΤΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ

Για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί ένας επιτραπέζιος σταθμός παραγωγής ενέργειας Stirling, πρέπει να καταλάβετε γενικές πληροφορίεςσχετικά με τις αρχές λειτουργίας των θερμικών μηχανών. Φυσικά, η αρχή λειτουργίας είναι η χρήση μηχανικής ενέργειας, η οποία λαμβάνεται όταν το αέριο διαστέλλεται όταν θερμαίνεται και η επακόλουθη συμπίεσή του όταν ψύχεται. Για να αποδειχθεί η αρχή της λειτουργίας, μπορεί να δοθεί ένα παράδειγμα με βάση το συνηθισμένο πλαστικό μπουκάλικαι δύο τηγάνια, το ένα από τα οποία περιέχει κρύο νερό, το άλλο ζεστό.

Όταν χαμηλώνετε τη φιάλη σε κρύο νερό, η θερμοκρασία του οποίου είναι κοντά στη θερμοκρασία σχηματισμού πάγου, όταν ο αέρας μέσα στο πλαστικό δοχείο ψύχεται επαρκώς, θα πρέπει να κλείνει με πώμα. Περαιτέρω, όταν το μπουκάλι τοποθετηθεί σε βραστό νερό, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ο φελλός «πυροβολεί» με δύναμη, αφού σε σε αυτήν την περίπτωσηΗ εργασία που έκανε ο θερμαινόμενος αέρας ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από αυτή που έγινε κατά την ψύξη. Εάν το πείραμα επαναληφθεί πολλές φορές, το αποτέλεσμα δεν αλλάζει.

Οι πρώτες μηχανές που κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας τη μηχανή Stirling αναπαρήγαγαν με ακρίβεια τη διαδικασία που αποδείχθηκε στο πείραμα. Φυσικά, ο μηχανισμός απαιτούσε βελτίωση, η οποία συνίστατο στη χρήση μέρους της θερμότητας που έχασε το αέριο κατά τη διαδικασία ψύξης για περαιτέρω θέρμανση, επιτρέποντας στη θερμότητα να επιστρέψει στο αέριο για να επιταχύνει τη θέρμανση.

Αλλά ακόμη και η χρήση αυτής της καινοτομίας δεν μπορούσε να σώσει την κατάσταση, αφού τα πρώτα Stirling ήταν μεγάλα σε μέγεθος και είχαν χαμηλή απόδοση ισχύος. Στη συνέχεια, έγιναν περισσότερες από μία φορές προσπάθειες εκσυγχρονισμού του σχεδιασμού για να επιτευχθεί ισχύς 250 ίππων. οδήγησε στο γεγονός ότι παρουσία ενός κυλίνδρου με διάμετρο 4,2 μέτρων, η πραγματική ισχύς που παρήγαγε ο σταθμός παραγωγής ενέργειας Stirling των 183 kW ήταν στην πραγματικότητα μόνο 73 kW.

Όλοι οι κινητήρες Stirling λειτουργούν με βάση την αρχή του κύκλου Stirling, ο οποίος περιλαμβάνει τέσσερις κύριες φάσεις και δύο ενδιάμεσες. Τα κυριότερα είναι η θέρμανση, η διαστολή, η ψύξη και η συμπίεση. Το στάδιο μετάβασης που εξετάζεται είναι η μετάβαση στην ψυχρή γεννήτρια και η μετάβαση σε θερμαντικό στοιχείο. Χρήσιμη εργασίαπου εκτελείται από τον κινητήρα βασίζεται αποκλειστικά στη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των εξαρτημάτων θέρμανσης και ψύξης.

ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ STIRLING

Η σύγχρονη μηχανική διακρίνει τρεις κύριους τύπους τέτοιων κινητήρων:

• άλφα stirling, η διαφορά του οποίου είναι δύο ενεργά έμβολα που βρίσκονται σε ανεξάρτητους κυλίνδρους. Από τις τρεις επιλογές, αυτό το μοντέλο έχει την υψηλότερη ισχύ, έχοντας την υψηλότερη θερμοκρασία εμβόλου θέρμανσης.
• beta stirling, με βάση έναν κύλινδρο, το ένα μέρος του οποίου είναι ζεστό και το άλλο κρύο.
• Gamma Stirling, που εκτός από το έμβολο διαθέτει και εκτοπιστή.

Η παραγωγή του ηλεκτροπαραγωγικού σταθμού Stirling θα εξαρτηθεί από την επιλογή του μοντέλου κινητήρα, η οποία θα λαμβάνει υπόψη όλα τα θετικά και αρνητικές πλευρέςπαρόμοιο έργο.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Χάρη σε σας χαρακτηριστικά σχεδίουΑυτοί οι κινητήρες έχουν πολλά πλεονεκτήματα, αλλά δεν είναι χωρίς μειονεκτήματα.

Ο επιτραπέζιος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής Stirling, ο οποίος δεν μπορεί να αγοραστεί σε κατάστημα, αλλά μόνο από χομπίστες που συναρμολογούν ανεξάρτητα τέτοιες συσκευές, περιλαμβάνει:

• μεγάλα μεγέθη, τα οποία προκαλούνται από την ανάγκη για συνεχή ψύξη του εμβόλου εργασίας.
• τη χρήση υψηλής πίεσης, η οποία απαιτείται για τη βελτίωση της απόδοσης και της ισχύος του κινητήρα.
• απώλεια θερμότητας, η οποία συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι η παραγόμενη θερμότητα δεν μεταφέρεται στο ίδιο το ρευστό εργασίας, αλλά μέσω ενός συστήματος εναλλάκτη θερμότητας, των οποίων η θέρμανση οδηγεί σε απώλεια απόδοσης.
• μια απότομη μείωση της ισχύος απαιτεί τη χρήση ειδικών αρχών που διαφέρουν από εκείνες που είναι παραδοσιακές για τους βενζινοκινητήρες.

Μαζί με τα μειονεκτήματα, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής που λειτουργούν σε μονάδες Stirling έχουν αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα:

• οποιουδήποτε τύπου καυσίμου, καθώς όπως κάθε κινητήρας που χρησιμοποιεί θερμική ενέργεια, αυτός ο κινητήρας είναι ικανός να λειτουργεί σε διαφορά θερμοκρασίας οποιουδήποτε περιβάλλοντος.
• αποδοτικότητα. Αυτές οι συσκευές μπορούν να αντικαταστήσουν άριστα τις μονάδες ατμού σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητη η επεξεργασία της ηλιακής ενέργειας, παρέχοντας απόδοση 30% υψηλότερη.
• περιβαλλοντική ασφάλεια. Δεδομένου ότι ο επιτραπέζιος σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας kW δεν δημιουργεί ροπή καυσαερίων, δεν παράγει θόρυβο ούτε εκπέμπει εκπομπές στην ατμόσφαιρα. βλαβερές ουσίες. Η πηγή ενέργειας είναι η συνηθισμένη θερμότητα και το καύσιμο καίγεται σχεδόν εντελώς.
• δομική απλότητα. Για τη δουλειά του, ο Stirling δεν θα απαιτήσει Επιπλέον Λεπτομέρειεςή συσκευές. Μπορεί να ξεκινήσει ανεξάρτητα χωρίς τη χρήση εκκινητή.
• αυξημένο πόρο απόδοσης. Λόγω της απλότητάς του, ο κινητήρας μπορεί να προσφέρει εκατοντάδες ώρες συνεχούς λειτουργίας.

ΤΟΜΕΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΜΗΧΑΝΩΝ ΣΤΕΡΛ

Ο κινητήρας Stirling χρησιμοποιείται συχνότερα σε περιπτώσεις όπου απαιτείται μια απλή συσκευή για τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας, ενώ η απόδοση άλλων τύπων θερμικών μονάδων είναι σημαντικά χαμηλότερη υπό παρόμοιες συνθήκες. Πολύ συχνά τέτοιες μονάδες χρησιμοποιούνται στα τρόφιμα εξοπλισμός άντλησης, ψυκτικοί θαλάμοι, υποβρύχια, μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας.

Ένας από τους πολλά υποσχόμενους τομείς για τη χρήση των κινητήρων Stirling είναι ηλιακούς σταθμούς, καθώς αυτή η μονάδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη μετατροπή της ενέργειας των ηλιακών ακτίνων σε ηλεκτρική ενέργεια. Για να πραγματοποιηθεί αυτή η διαδικασία, ο κινητήρας τοποθετείται στο εστιακό σημείο ενός καθρέφτη που συσσωρεύει ηλιακές ακτίνες, το οποίο παρέχει μόνιμο φωτισμό της περιοχής που απαιτεί θέρμανση. Αυτό επιτρέπει την εστίαση της ηλιακής ενέργειας σε μια μικρή περιοχή. Το καύσιμο για τον κινητήρα σε αυτή την περίπτωση είναι ήλιο ή υδρογόνο. δημοσίευσε

Η σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία έχει φτάσει σε ένα επίπεδο ανάπτυξης στο οποίο, χωρίς θεμελιώδη επιστημονική έρευναΕίναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθούν θεμελιώδεις βελτιώσεις στον σχεδιασμό των παραδοσιακών κινητήρων εσωτερικής καύσης. Αυτή η κατάσταση αναγκάζει τους σχεδιαστές να δώσουν προσοχή εναλλακτικούς σχεδιασμούς σταθμών παραγωγής ενέργειας. Ορισμένα μηχανολογικά κέντρα έχουν επικεντρώσει τις προσπάθειές τους στη δημιουργία και την προσαρμογή υβριδικών και ηλεκτρικών μοντέλων για σειριακή παραγωγή, ενώ άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες επενδύουν στην ανάπτυξη κινητήρων που χρησιμοποιούν καύσιμα από ανανεώσιμες πηγές (για παράδειγμα, βιοντίζελ που χρησιμοποιεί κραμβέλαιο). Υπάρχουν και άλλα έργα μονάδων ισχύος που στο μέλλον θα μπορούσαν να γίνουν ένα νέο πρότυπο σύστημα πρόωσης Οχημα.

Μεταξύ των πιθανών πηγών μηχανικής ενέργειας για μελλοντικά αυτοκίνητα είναι ο κινητήρας εξωτερικής καύσης, ο οποίος εφευρέθηκε στα μέσα του 19ου αιώνα από τον Σκωτσέζο Robert Stirling ως κινητήρας θερμικής διαστολής.

Σχέδιο εργασίας

Ο κινητήρας Stirling μετατρέπεται θερμική ενέργεια, που παρέχεται από το εξωτερικό, στο χρήσιμο μηχανική εργασίαεξαιτίας αλλαγές στη θερμοκρασία του ρευστού εργασίας(αέριο ή υγρό) που κυκλοφορεί σε κλειστό όγκο.

ΣΕ γενική εικόναΤο διάγραμμα λειτουργίας της συσκευής έχει ως εξής: στο κάτω μέρος του κινητήρα, η ουσία εργασίας (για παράδειγμα, ο αέρας) θερμαίνεται και, αυξάνοντας τον όγκο, ωθεί το έμβολο προς τα πάνω. Ζεστός αέραςδιεισδύει στο πάνω μέρος του κινητήρα, όπου ψύχεται από το ψυγείο. Η πίεση του ρευστού εργασίας μειώνεται, το έμβολο χαμηλώνει για τον επόμενο κύκλο. Σε αυτή την περίπτωση, το σύστημα σφραγίζεται και η ουσία εργασίας δεν καταναλώνεται, αλλά κινείται μόνο μέσα στον κύλινδρο.

Υπάρχουν πολλές επιλογές σχεδιασμού για μονάδες ισχύος που χρησιμοποιούν την αρχή Stirling.

Τροποποίηση Stirling "Alpha"

Ο κινητήρας αποτελείται από δύο ξεχωριστά έμβολα ισχύος (ζεστό και κρύο), το καθένα από τα οποία βρίσκεται στον δικό του κύλινδρο. Η θερμότητα παρέχεται στον κύλινδρο με το θερμό έμβολο και ο ψυχρός κύλινδρος βρίσκεται στον εναλλάκτη θερμότητας ψύξης.

Τροποποίηση Stirling "Beta"

Ο κύλινδρος που περιέχει το έμβολο θερμαίνεται στο ένα άκρο και ψύχεται στο αντίθετο άκρο. Ένα έμβολο ισχύος και ένας εκτοπιστής κινούνται στον κύλινδρο, σχεδιασμένοι να αλλάζουν τον όγκο του αερίου εργασίας. Ο αναγεννητής εκτελεί την κίνηση επιστροφής της ψυχόμενης ουσίας εργασίας στην καυτή κοιλότητα του κινητήρα.

Τροποποίηση Stirling "Gamma"

Ο σχεδιασμός αποτελείται από δύο κυλίνδρους. Το πρώτο είναι εντελώς κρύο, στο οποίο κινείται το έμβολο ισχύος και το δεύτερο, ζεστό από τη μια πλευρά και κρύο από την άλλη, χρησιμεύει για την κίνηση του εκτοπιστή. Ένας αναγεννητής για την κυκλοφορία ψυχρού αερίου μπορεί να είναι κοινός και στους δύο κυλίνδρους ή να αποτελεί μέρος του σχεδιασμού του εκτοπιστή.

Πλεονεκτήματα του κινητήρα Stirling

Όπως οι περισσότεροι κινητήρες εξωτερικής καύσης, το Stirling χαρακτηρίζεται πολλαπλών καυσίμων: ο κινητήρας λειτουργεί λόγω αλλαγών θερμοκρασίας, ανεξάρτητα από τους λόγους που το προκάλεσαν.

Ενδιαφέρον γεγονός!Κάποτε αποδείχθηκε μια εγκατάσταση που λειτουργούσε με είκοσι επιλογές καυσίμου. Χωρίς να σταματήσει ο κινητήρας, τροφοδοτήθηκε βενζίνη στον θάλαμο εξωτερικής καύσης, καύσιμο πετρελαίου, μεθάνιο, αργό πετρέλαιο και φυτικό λάδι- η μονάδα ισχύος συνέχισε να λειτουργεί σταθερά.

Ο κινητήρας έχει απλότητα σχεδιασμούκαι δεν απαιτεί πρόσθετα συστήματα και συνημμένα(χρονομέτρηση, μίζα, κιβώτιο ταχυτήτων).

Τα χαρακτηριστικά της συσκευής εγγυώνται μεγάλη διάρκεια ζωής: περισσότερες από εκατό χιλιάδες ώρες συνεχής λειτουργία.

Ο κινητήρας Stirling είναι αθόρυβος, καθώς δεν υπάρχει έκρηξη στους κυλίνδρους και δεν χρειάζεται να αφαιρεθούν τα καυσαέρια. Η τροποποίηση "Beta", εξοπλισμένη με μηχανισμό ρομβικής μανιβέλας, είναι ένα απόλυτα ισορροπημένο σύστημα που δεν έχει κραδασμούς κατά τη λειτουργία.

Δεν υπάρχουν διεργασίες στους κυλίνδρους του κινητήρα που θα μπορούσαν να έχουν αντίκτυπο αρνητικό αντίκτυποεπί περιβάλλον. Όταν επιλέγετε μια κατάλληλη πηγή θερμότητας (π. ηλιακή ενέργεια) Το Stirling μπορεί να είναι απολύτως φιλικό προς το περιβάλλονμονάδα ισχύος.

Μειονεκτήματα του σχεδίου Stirling

Παρά όλες τις θετικές ιδιότητες, η άμεση μαζική χρήση των κινητήρων Stirling είναι αδύνατη για τους ακόλουθους λόγους:

Το κύριο πρόβλημα είναι η κατανάλωση υλικού της κατασκευής. Η ψύξη του ρευστού εργασίας απαιτεί θερμαντικά σώματα μεγάλου όγκου, γεγονός που αυξάνει σημαντικά το μέγεθος και την κατανάλωση μετάλλου της εγκατάστασης.

Το τρέχον τεχνολογικό επίπεδο θα επιτρέψει στον κινητήρα Stirling να συγκρίνεται σε απόδοση με σύγχρονους κινητήρες βενζίνης μόνο με τη χρήση πολύπλοκα είδηρευστό εργασίας (ήλιο ή υδρογόνο) υπό πίεση άνω των εκατό ατμοσφαιρών. Το γεγονός αυτό εγείρει σοβαρά ερωτήματα τόσο στον τομέα της επιστήμης των υλικών όσο και στη διασφάλιση της ασφάλειας των χρηστών.

Ένα σημαντικό λειτουργικό πρόβλημα σχετίζεται με θέματα θερμικής αγωγιμότητας και αντοχής στη θερμοκρασία των μετάλλων. Η θερμότητα παρέχεται στον όγκο εργασίας μέσω εναλλάκτη θερμότητας, γεγονός που οδηγεί σε αναπόφευκτες απώλειες. Επιπλέον, ο εναλλάκτης θερμότητας πρέπει να είναι κατασκευασμένος από μέταλλα ανθεκτικά στη θερμότητα που να είναι ανθεκτικά υψηλή πίεση του αίματος. Τα κατάλληλα υλικά είναι πολύ ακριβά και δύσκολα επεξεργάζονται.

Οι αρχές της αλλαγής των τρόπων λειτουργίας του κινητήρα Stirling είναι επίσης ριζικά διαφορετικές από τις παραδοσιακές, γεγονός που απαιτεί την ανάπτυξη ειδικών συσκευών ελέγχου. Έτσι, για να αλλάξει η ισχύς είναι απαραίτητο να αλλάξει η πίεση στους κυλίνδρους, η γωνία φάσης μεταξύ του εκτοπιστή και του εμβόλου ισχύος ή να επηρεαστεί η χωρητικότητα της κοιλότητας με το ρευστό εργασίας.

Ένας τρόπος για να ελέγξετε την ταχύτητα περιστροφής του άξονα σε ένα μοντέλο κινητήρα Stirling μπορείτε να δείτε στο παρακάτω βίντεο:

Αποδοτικότητα

Σε θεωρητικούς υπολογισμούς, η απόδοση ενός κινητήρα Stirling εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας του ρευστού εργασίας και μπορεί να φτάσει το 70% ή περισσότερο σύμφωνα με τον κύκλο Carnot.

Ωστόσο, τα πρώτα δείγματα που πραγματοποιήθηκαν σε μέταλλο είχαν εξαιρετικά χαμηλή απόδοση για τους ακόλουθους λόγους:

• αναποτελεσματικές επιλογές ψυκτικού (ρευστού εργασίας) που περιορίζουν τη μέγιστη θερμοκρασία θέρμανσης.
• απώλειες ενέργειας λόγω τριβής εξαρτημάτων και θερμικής αγωγιμότητας του περιβλήματος του κινητήρα.
• έλλειψη δομικών υλικών ανθεκτικών στην υψηλή πίεση.

Οι μηχανικές λύσεις βελτίωσαν συνεχώς το σχεδιασμό της μονάδας ισχύος. Έτσι, στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα, ένα τετρακύλινδρο αυτοκίνητο Ο κινητήρας Stirling με ρομβική κίνηση έδειξε απόδοση 35% στις δοκιμέςσε ένα ψυκτικό υγρό νερού με θερμοκρασία 55 ° C. Η προσεκτική ανάπτυξη σχεδιασμού, η χρήση νέων υλικών και η λεπτομέρεια των μονάδων εργασίας εξασφάλισαν την απόδοση των πειραματικών δειγμάτων ήταν 39%.

Σημείωση! Μοντέρνο βενζινοκινητήρεςπαρόμοιας ισχύος έχουν συντελεστή χρήσιμη δράσηστο 28-30%, και οι υπερτροφοδοτούμενοι πετρελαιοκινητήρες εντός 32-35%.

Σύγχρονα παραδείγματα του κινητήρα Stirling, όπως αυτό που δημιούργησε η αμερικανική εταιρεία Mechanical Technology Inc, επιδεικνύουν απόδοση έως και 43,5%. Και με την ανάπτυξη της παραγωγής θερμοανθεκτικών κεραμικών και παρόμοιων καινοτόμων υλικών, θα είναι δυνατό να αυξηθεί σημαντικά η θερμοκρασία του περιβάλλοντος εργασίας και να επιτευχθεί απόδοση 60%.

Παραδείγματα επιτυχημένης εφαρμογής αυτοκινήτων Stirlings

Παρά όλες τις δυσκολίες, υπάρχουν πολλά γνωστά αποδοτικά μοντέλα κινητήρων Stirling που ισχύουν για την αυτοκινητοβιομηχανία.

Το ενδιαφέρον για το Stirling, κατάλληλο για εγκατάσταση σε αυτοκίνητο, εμφανίστηκε στη δεκαετία του '50 του 20ού αιώνα. Εργασίες προς αυτή την κατεύθυνση πραγματοποιήθηκαν από εταιρείες όπως η Ford Motor Company, ο Όμιλος Volkswagen και άλλοι.

Η εταιρεία UNITED STIRLING (Σουηδία) ανέπτυξε το Stirling, το οποίο έκανε τη μέγιστη χρήση σειριακών εξαρτημάτων και συγκροτημάτων που παράγονται από αυτοκινητοβιομηχανίες (στροφαλοφόρος άξονας, μπιέλες). Ο τετρακύλινδρος κινητήρας V που προέκυψε είχε ειδικό βάρος 2,4 kg/kW, το οποίο είναι συγκρίσιμο με τα χαρακτηριστικά ενός συμπαγούς κινητήρα ντίζελ. Αυτή η μονάδα δοκιμάστηκε με επιτυχία ως μονάδα παραγωγής ενέργειας για φορτηγό φορτίου επτά τόνων.

Ένα από τα επιτυχημένα δείγματα είναι ο τετρακύλινδρος κινητήρας Stirling που κατασκευάζεται στην Ολλανδία, μοντέλο «Philips 4-125DA», που προορίζεται για εγκατάσταση σε ένα αυτοκίνητο. Ο κινητήρας είχε ισχύ εργασίας 173 ίππων. Με. σε διαστάσεις παρόμοιες με μια κλασική μονάδα βενζίνης.

Οι μηχανικοί της General Motors πέτυχαν σημαντικά αποτελέσματα κατασκευάζοντας έναν οκτακύλινδρο (4 κύλινδροι εργασίας και 4 κύλινδροι συμπίεσης) σχήματος V Stirling κινητήρα με τυπικό μηχανισμό στροφάλου τη δεκαετία του '70.

Παρόμοιος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής το 1972 εξοπλισμένο με μια περιορισμένη σειρά αυτοκινήτων Ford Torino, του οποίου η κατανάλωση καυσίμου έχει μειωθεί κατά 25% σε σύγκριση με το κλασικό βενζινοκίνητο οκτώ σχήματος V.

Επί του παρόντος, περισσότερες από πενήντα ξένες εταιρείες εργάζονται για τη βελτίωση του σχεδιασμού του κινητήρα Stirling προκειμένου να τον προσαρμόσουν στη μαζική παραγωγή για τις ανάγκες της αυτοκινητοβιομηχανίας. Και αν είναι δυνατόν να εξαλειφθούν τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου κινητήρα, διατηρώντας ταυτόχρονα τα πλεονεκτήματά του, τότε θα είναι το Stirling, και όχι οι τουρμπίνες και οι ηλεκτροκινητήρες, που θα αντικαταστήσουν τους βενζινοκινητήρες εσωτερικής καύσης.