Desen motor Stirling cu ardere externă. Motorul lui Stirling

1. Se pare că eficiența teoretică poate fi egală cu Eficiența idealului Ciclul Carnot (adică maximul posibil, la o anumită diferență de temperatură), dar în condiția unui regenerator „ideal”, cu un coeficient de transfer de căldură de 1,0. Aici nu este clar. Unele surse scriu că coeficientul maxim este 0,5, justificând faptul că căldura se va transfera de la un corp fierbinte la unul rece până când temperatura lor este egală, adică atinge jumătate din diferența de temperatură dintre un corp fierbinte și unul rece (același coeficientul este 0,5). Dar unele surse menționează coeficientul de transfer de căldură al regeneratorului până la 0,98, fără a descrie cum se realizează acest lucru. Unde este adevărul nu este clar.
2. Alpha Stirling (doi cilindri cu pistoane - cald și rece) are probleme cu ungerea pistonului fierbinte. Atunci de ce este popular acest tip special?
3. Betta-styrlig (un cilindru, cu un deplasator în partea fierbinte și un piston la rece) și gama-styling (doi cilindri - fierbinți cu un deplasator și rece cu un piston) nu au probleme cu lubrifierea, deoarece fricțiunea împotriva pereților este doar în cilindrul rece, iar dispozitivul de deplasare are o distanță de pereții cilindrului și nu are nevoie de lubrifiere. Adică, astfel de motoare pot funcționa cu mare diferență temperaturi, ceea ce înseamnă cu eficiență ridicată. Dar, dintr-un anumit motiv, acestea sunt considerate mai puțin promițătoare decât alfa stirlings.

În plus, un indicator important care afectează eficiența este timpul ciclului (numărul de rotații) - cu cât este mai mare, cu atât este mai bine transferul de căldură și cu atât este mai mare eficiența. Dar, în același timp, există o „cursă pentru cifra de afaceri”, care este destul de dificil de justificat cu altceva decât interesele de marketing. Adică, motivul precum „pierderea cutiei de viteze la turații mici” nu rezistă criticilor - astfel de pierderi sunt calculate ca procente, iar creșterea eficienței poate fi mai mare de 10-30%. Prin urmare, se pare că dezvoltatorii urmăresc mai multe caracteristici, cum ar fi densitatea puterii și turațiile, pentru a se opune „rotirilor” motorului cu ardere internă și a sacrifica eficiența.

Dar puteți părăsi cursa cu motoare cu ardere internă în transport pentru moment și vă puteți concentra pe motoarele Stirling staționare, lucrând pentru a le crește eficiența și a reduce costurile de construcție. Alimentate de orice tip de combustibil, inclusiv energia solară, aceste motoare pot, în viitor, să concureze panouri solare... Și au perspective bune în domeniul energiei regenerabile, inclusiv a combustibilului pentru lemn, care este „restaurat” de energia solară în câteva decenii. Și din nou, caracterul omnivor al acestor motoare face posibilă crearea centralelor electrice (inclusiv a celor de uz casnic) de tip combinat - atâta timp cât există soare, funcționează cu energie solară, când nu, apoi cu combustibil solid.

Adevărată realizare Eficiență ridicată, aceasta nu este singura direcție pentru care merită luptată, motoarele Stirling au un alt dezavantaj - deoarece sursa de căldură este în afara volumului motorului, iar fluidul de lucru (gaz) are o conductivitate termică scăzută, se dovedește că doar gazul situat la pereții cilindrilor . Aceasta înseamnă că raportul dintre creșterea puterii și creșterea volumului cilindrilor este în relația pătratică inversă. Adică, pentru a crește puterea de 5 ori, este necesar să măriți volumul cilindrului de 25 de ori.
De aceea, în zorii „stilizării”, mai mult sau mai puțin motoare puternice erau chiar mai masive decât motoarele cu aburi la aceeași putere. Acum această problemă este rezolvată prin pomparea motorului cu gaz sub presiune ridicată, adică masa fluidului de lucru crește cu același volum. Dar această cale este, de asemenea, o fundătură - în motoare există mai mult de câțiva litri, din nou, există aceeași problemă, raportul pătratic dintre creșterea volumului și creșterea puterii. Iar problemele cu scurgerea fluidului de lucru la presiuni de 100-200 atmosfere sunt greu de rezolvat.

În acest context, o altă soluție pare a fi mai promițătoare - să facă să funcționeze tot gazul din interiorul motorului, indiferent de volum. O astfel de soluție, în ciuda simplității implementării, a fost propusă doar recent (sursă - http://zayvka2016131416.blogspot.ru/) - pentru a pune o pompă sau un ventilator care va crea fluxuri de gaz în interiorul motorului. Și, prin analogie cu ventilatorul care suflă pe radiator, rata de răcire a pereților cilindrilor cu gazul de lucru al motorului va crește și va fi asigurată participarea maximă a acestui gaz la lucru, indiferent de dimensiunea cilindrului. În teorie, acest lucru ar trebui să stimuleze dezvoltarea motoarelor Stirling, deoarece vă permite să creați versiuni destul de simple și puternice ale acestor motoare.
Și dacă nu urmăriți greutatea și dimensiunile motoare cu combustie internă pentru automobile, atunci poate în curând vom auzi în cele din urmă despre motoarele alimentate cu lemn sau energie solară, cu o eficiență de 60-70%. Și chiar dacă nu pot concura ca dimensiune cu motorul cu ardere internă, pot asigura generarea de energie electrică ieftină. Și acest lucru, la rândul său, poate contribui la o creștere a fezabilității economice a vehiculelor electrice. Ei bine, în combinație cu cazanele de piroliză răspândite, poate duce la o autonomie completă în alimentarea cu energie a locuințelor (în special casele noi, care necesită o sumă considerabilă de bani pentru conectarea la rețeaua electrică și la conducta de gaz).

Ceva de genul. M-aș bucura să aud critici asupra calculelor mele.

Principiul de bază al funcționării motorului Stirling este alternarea constantă a încălzirii și răcirii fluidului de lucru într-un cilindru închis. De obicei, aerul acționează ca mediu de lucru, dar se utilizează și hidrogen și heliu.

Ciclul motorului Stirling este format din patru faze și este împărțit în două faze de tranziție: încălzire, expansiune, tranziție la o sursă rece, răcire, compresie și tranziție la o sursă de căldură. Astfel, la trecerea de la o sursă caldă la o sursă rece, gazul din butelie se extinde și se contractă. În același timp, presiunea se schimbă, datorită căreia se poate obține o muncă utilă. Întrucât explicațiile teoretice sunt o mulțime de experți, ascultarea lor uneori este plictisitoare, așa că să trecem la o demonstrație vizuală a motorului Sterling.

Cum funcționează motorul Stirling
1. O sursă externă de căldură încălzește gazul de la baza cilindrului schimbătorului de căldură. Presiunea generată împinge pistonul de lucru în sus.
2. Volanta împinge pistonul de deplasare în jos, deplasând astfel aerul încălzit de jos în camera de răcire.
3. Aerul se răcește și se contractă, pistonul de lucru coboară.
4. Pistonul cu deplasare se deplasează în sus, deplasând astfel aerul răcit în partea de jos. Și ciclul se repetă.

Într-o mașină Stirling, mișcarea pistonului de lucru este deplasată cu 90 de grade față de mișcarea pistonului cu deplasare. În funcție de semnul acestei schimbări, mașina poate fi un motor sau o pompă de căldură. La 0 grade de deplasare, mașina nu efectuează nicio lucrare (în afară de pierderile prin frecare) și nu o generează.

O altă invenție a lui Stirling care a sporit eficiența motorului a fost regeneratorul, care este o cameră umplută cu sârmă, granule, folie ondulată pentru a îmbunătăți transferul de căldură al gazului de trecere (în figură, regeneratorul este înlocuit cu aripile radiatorului de răcire ).

În 1843, James Stirling a folosit acest motor într-o fabrică unde lucra ca inginer la acea vreme. În 1938, Philips a investit într-un motor Stirling cu o capacitate mai mare de două sute Puterea caluluiși o rentabilitate de peste 30%.

Avantajele motorului Stirling:

1. Omnivor. Puteți folosi orice combustibil, principalul lucru este să creați o diferență de temperatură.
2. Nivel redus de zgomot. Deoarece meseria se bazează pe presiune diferențială fluid de lucru, și nu la incendierea amestecului, atunci zgomotul comparativ cu motorul combustie interna semnificativ mai mic.
3. Simplitatea designului, deci o marjă ridicată de siguranță.

Cu toate acestea, toate aceste avantaje în cele mai multe cazuri sunt stricate de două mari dezavantaje:

1. Dimensiuni mari. Fluidul de lucru trebuie răcit, ceea ce duce la o creștere semnificativă a masei și a dimensiunii datorită radiatoarelor crescute.
2. Eficiență redusă. Căldura nu este furnizată direct fluidului de lucru, ci numai prin pereții schimbătorilor de căldură, respectiv pierderile de eficiență sunt mari.

Odată cu dezvoltarea motorului cu ardere internă, motorul Stirling a trecut ... nu, nu în trecut, ci în umbră. Este utilizat cu succes ca centrale auxiliare la submarine, în pompe de căldură la centralele termice, ca convertitori de energie solară și geotermală în electricitate, proiectele spațiale sunt asociate cu aceasta pentru a crea centrale electrice care funcționează pe combustibil radioizotop (decăderea radioactivă are loc cu eliberarea de temperatură, cine nu știa) Cine știe, poate într-o zi motorul Stirling va avea un viitor minunat!

Astăzi despre motorul Stirling.
(multe videoclipuri interesante)
Partea 1.
Pentru mulți, nu se știe ce este, așa că va exista multă teorie.
Această minunată invenție se mai numește și motor cu ardere externă.
Pistonul de lucru este umplut cu aer sau gaz și este expus la căldură din exterior.
Deci, pentru un astfel de motor, benzina nu este necesară, poate funcționa la orice generează căldură, soare, lemne de foc, cărbune, gaz, petrol, combustibil nuclear. Oriunde puteți obține diferența de temperatură, există modele care funcționează chiar și din căldura mâinii.

Funcționarea motorului de la căldura cupei:

Este suficient să spunem că frigiderele, pompele de căldură și aparatele de aer condiționat sunt de fapt și motoare Stirling, care funcționează doar în direcție inversă.

Instalații solare industriale în care lumina soarelui este concentrată pe fluidul de lucru al motorului, creând o diferență uriașă de temperatură.
Puterea unor astfel de instalații ajunge la 50-70 kW.

Eficiența acestor motoare poate fi de la 5 pentru modelele convenționale la 70% pentru versiunile industriale care funcționează sub o presiune de 300 atmosfere, care este cu 50-70% mai mare decât motoarele cu ardere internă. Este suficient să spunem că motoarele Stirling sunt utilizate pe nave spațiale și pe cele mai noi submarine.

Acesta este un motor dezvoltat de NASA pentru a lucra în spațiu, cu o putere de 2500 kW.
fluid de lucru în hidrogen sub o presiune de 300 de atmosfere.

Apoi apare întrebarea, de ce nu merită această invenție minune în fiecare casă și curte,
când este suficient să puneți fluidul de lucru într-un foc obișnuit și să vă bucurați de prezența electricității? Cred că răspunsul este evident, atâta timp cât există petrol și cei care îl dețin în uz normal, nu îl vom vedea.
Pentru a controla rezervele de petrol, războaiele sunt declanșate și state întregi sunt șterse.
Cred că nimeni nu se miră că Statele Unite aduc democrația doar în acele țări în care există producție de petrol, Siria, Kuweit, Irak, Libia, Iran, Sudan, Pakistan etc.
Și, dintr-un anumit motiv, nu există interes pentru alte regimuri dictatoriale.

Erau versurile.
Se vinde un motor Stirling fabricat industrial pentru uz casnic, dar prețul său este absolut nerezonabil în regiunea de 20-25 mii de dolari. Cu o putere de 5-7 kW.
Probabil că nu prea sunt mulți care își doresc.

Abia recent, o companie germană producătoare de cazane de încălzire casnică a obținut o licență pentru instalarea motoarelor cu un generator de curent liniar în produsele sale.
Cu o putere termică de 16-20 kW. (aceasta este aproximativ încălzirea unei case cu o suprafață de 120-150 metri)
toată căldura în exces nu iese în conductă, ci este transformată în energie electrică cu aproximativ 2 kW.
Dimensiunea unui astfel de convertor este ca un termos de 3 litri.
Este dificil de spus cât vor costa aceste cazane, dar având un astfel de convertor,
problema alimentării cu energie electrică ar fi rezolvată. Puneți fluidul de lucru într-un foc sau cuptor și gata!
Ne putem imagina cum volatilitatea s-ar răsturna dacă în fiecare cameră de încălzire care furnizează căldură pentru a încălzi districte întregi ar exista imense Stirlings în cuptoare presiune ridicata... Poate pentru întregul sezon de încălzire a fost posibil să nu depindem de centrale electrice.
Și cine va aduce atunci mega profituri companiilor generatoare?

La vânzare puteți găsi modele Stirling frumoase și funcționale,
dar și modelele sunt foarte scumpe, de exemplu cel din fotografie costă 32.000 de ruble.

Video despre munca lor:

Fotografii de modele de casă

Video cu motoare de casă:

Lucrează chiar de la soare:

Mașină mai avansată și mai puternică răcită cu apă:

Un videoclip interesant despre munca unui model de școală:

Nu suntem răsfățați cu modele industriale.
Dar nimeni nu poate interzice fabricarea unui astfel de motor pe cont propriu, deși va fi mult mai puțin fiabil și mai productiv decât model industrial, dar va fi omnivor, exact de asta avem nevoie.
Pentru cei care au forat și au găsit ulei în grădina lor, acesta nu este un subiect pentru dvs.,
căutați diagrame ale fotografiilor de distilare.)))

Istorie.
Motorul Stirling a fost brevetat pentru prima dată de preotul scoțian Robert Stirling la 27 septembrie 1816. Principiul de bază al funcționării motorului Stirling este alternarea constantă a încălzirii și răcirii fluidului de lucru într-un cilindru închis.
Merită spus că primul Stirling industrial a lucrat într-o fabrică mecanică, conducând un ciocan mecanic timp de 80 de ani.
În 1843, James Stirling a folosit acest motor într-o fabrică unde lucra ca inginer la acea vreme. În 1938, Philips a investit într-un motor Stirling cu peste două sute de cai putere și cu o eficiență de peste 30%. Motorul Stirling are multe avantaje și a fost răspândit în epoca motoarelor cu aburi.
În principiu, există trei tipuri de motoare stirling.

Alpha Stirling - conține două pistoane de putere separate în cilindri separați. Un piston este fierbinte, celălalt este rece. Cilindrul cu piston fierbinte se află în schimbătorul de căldură cu o temperatură mai mare, în timp ce cilindrul cu piston rece se află în schimbătorul de căldură mai rece. Acest tip de motor are un raport putere-volum destul de ridicat, dar, din păcate, temperatura ridicată a pistonului „fierbinte” creează anumite probleme tehnice.

Regeneratorul este situat între partea fierbinte a tubului de legătură și cea rece.

Beta Stirling - Există un singur cilindru, fierbinte la un capăt și rece la celălalt. Un piston (din care se scoate puterea) și un „deplasator” se deplasează în interiorul cilindrului, schimbând volumul cavității fierbinți. Gazul este pompat de la frig la capătul fierbinte al buteliei prin regenerator. Regeneratorul poate fi extern, ca parte a schimbătorului de căldură, sau poate fi combinat cu un piston cu deplasare.

Gamma Stirling are, de asemenea, un piston și un „deplasator”, dar în același timp există doi cilindri - unul este rece (pistonul se mișcă acolo, din care se scoate puterea), iar al doilea este fierbinte de la un capăt și rece de la altul (se deplasează acolo un „deplasator”). Regeneratorul poate fi extern, în acest caz conectează partea fierbinte a celui de-al doilea cilindru cu cel rece și simultan cu primul cilindru (rece). Regeneratorul intern face parte din deplasator.

Dezavantaje ale lui Stirling:
Consumul de material este principalul dezavantaj al motorului. La motoarele cu ardere externă în general și la un motor Stirling în special, fluidul de lucru trebuie răcit, ceea ce duce la o creștere semnificativă a masei și a dimensiunilor centralei, datorită radiatoarelor crescute.
Pentru performanță comparabilă cu Caracteristicile ICE, este necesar să se utilizeze presiuni ridicate (peste 100 atm) și tipuri speciale de fluid de lucru - hidrogen, heliu.
(aici da, un submarin sau nava spatiala nu ne vor lăsa să raskurochit)
Căldura nu este furnizată direct fluidului de lucru, ci doar prin pereții schimbătorilor de căldură. Pereții au o conductivitate termică limitată, ceea ce face ca eficiența să fie mai mică decât se aștepta. Un schimbător de căldură funcționează în condiții de transfer de căldură foarte stresante și la presiuni foarte mari, ceea ce necesită utilizarea unor materiale de înaltă calitate și costisitoare. Proiectarea unui schimbător de căldură care să îndeplinească cerințe contradictorii este dificilă. Cu cât zona de schimb de căldură este mai mare, cu atât pierderile de căldură sunt mai mici. În același timp, mărimea schimbătorului de căldură și volumul fluidului de lucru, care nu participă la lucru, cresc. Deoarece sursa de căldură se află în exterior, motorul răspunde lent la modificările fluxului de căldură în cilindru și este posibil să nu furnizeze imediat puterea necesară la pornire.
Pentru a schimba rapid puterea motorului, se utilizează metode diferite de cele utilizate la motoarele cu ardere internă: o capacitate tampon de volum variabil, o modificare a presiunii medii a fluidului de lucru din camere, o modificare a unghiului de fază între pistonul de lucru și deplasatorul. (inerție, și exact asta avem nevoie pentru generator.)

Avantaje:
Cu toate acestea, motorul Stirling are avantaje care fac necesară dezvoltarea acestuia.
Eficiența motorului Stirling poate atinge 65-70% din ciclul Carnot la nivel modern tehnologie de proiectare și fabricație. În plus, cuplul motorului este aproape independent de turația arborelui cotit. Pe de altă parte, la motoarele cu ardere internă, cuplul maxim este atins într-un interval de viteză restrâns.
Motorul "omnivor" - la fel ca toate motoarele cu ardere externă (sau mai bine zis, sursa de căldură externă), motorul Stirling poate funcționa de la aproape orice diferență de temperatură: de exemplu, între diferite straturi de apă din ocean, de la soare, de la o centrală nucleară sau încălzitor cu izotopi, aragaz cu cărbune sau lemne etc.
Motorul nu va fi „capricios” din cauza pierderii scânteii, a carburatorului înfundat sau a încărcării reduse a bateriei, deoarece nu are aceste unități. Termenul „motor oprit” nu are sens pentru Stirlings. Stirling se poate opri dacă sarcina depășește designul. Repornirea se efectuează rotind o dată volantul arborelui cotit.
Simplitatea proiectării - proiectarea motorului este foarte simplă, nu necesită sisteme suplimentare, cum ar fi un mecanism de distribuție a gazului. Începe de la sine și nu are nevoie de un starter. Caracteristicile sale fac posibilă scăderea cutiei de viteze. Cu toate acestea, după cum sa menționat mai sus, are un consum de material mai mare.
Resursa crescută - simplitatea designului, absența multor unități „delicate” permite ca stirlingul să ofere o resursă fără precedent pentru alte motoare în zeci și sute de mii de ore de funcționare continuă.
Eficiență - în cazul transformării energiei solare în electricitate, Stirlings oferă uneori o eficiență mai mare (până la 31,25%) decât mașini termice pentru un cuplu.
Arderea combustibilului are loc în afara volumului intern al motorului (spre deosebire de motorul cu ardere internă), ceea ce permite arderea uniformă a combustibilului și arderea completă a acestuia (adică, selectarea energiei maxime conținute în combustibil și minimizarea emisiilor de componente toxice).
Nu există niciun sistem în proiectarea motorului aprindere de înaltă tensiune, sistem de supapeși, în consecință, arborele cu came. Un motor Stirling bine conceput și avansat tehnologic nu necesită reglare și reglare pe toată durata de viață.
Motor silențios - stilul nu are evacuare, ceea ce înseamnă că nu face zgomot. Beta Stirling cu mecanism rombic este un dispozitiv perfect echilibrat și, cu suficient calitate superioară fabricare, nici măcar nu are vibrații (amplitudinea vibrațiilor este mai mică de 0,0038 mm).
Ecologic - stilul în sine nu are părți sau procese care pot contribui la poluarea mediului. Nu consumă fluidul de lucru. Respectarea ecologică a motorului se datorează în primul rând respectării ecologice a sursei de căldură. De asemenea, trebuie remarcat faptul că este mai ușor să se asigure integralitatea arderii combustibilului într-un motor cu ardere externă decât într-un motor cu ardere internă.

Submarine
Avantajele „stirling-ului” au dus la faptul că în prima jumătate a anilor 1960, cărțile de referință navale indicau posibilitatea instalării motoarelor Stirling independente de aer pe submarinele de tip „Schöurmen” fabricate în Suedia. Cu toate acestea, nici Sheurmenii, nici Nakken și Westerjotlands care i-au urmat centrale electrice nu l-am înțeles niciodată. Abia în 1988 submarinul principal de tipul „Nakken” a fost reechipat pentru motoarele Stirling. Cu ei, a trecut sub apă mai mult de 10.000 de ore. Cu alte cuvinte, suedezii au fost cei care au deschis era sistemelor de propulsie auxiliare anaerobe în construcția navală submarină. Și dacă „Nakken” este prima navă experimentală din această subclasă, atunci submarinele de tip „Gotland” au devenit primele bărci de serie cu motoare Stirling, care le permit să rămână sub apă continuu până la 20 de zile. În prezent, toate submarinele marinei suedeze sunt echipate cu motoare Stirling, iar constructorii de nave suedeze au funcționat deja bine tehnologia echipării submarinelor cu aceste motoare, prin tăierea într-un compartiment suplimentar în care se află noul sistem de propulsie. Motoare similare sunt instalate și în cele mai recente submarine japoneze.

Unul dintre domeniile neconvenționale de aplicare a motorului Stirling este medicina. Este utilizat în sistemele cardiace artificiale. Sursa de energie în astfel de sisteme, de regulă, este radioizotopii.

Un exemplu de utilizare a unui motor pentru răcirea unui procesor

Pentru noi, avantajele tuturor acestei tehnologii sunt că o persoană competentă va putea reproduce un design din acele materiale care vor fi la îndemână, dar pentru un design de înaltă calitate și durabil, trebuie să vă gândiți la el în avans, astăzi .
Pentru fiecare persoană, un astfel de motor poate fi o sursă de energie.
Dacă decontarea este mai mare de 30-50 de persoane, atunci puteți veni cu un stoker pentru 24 de ore
obținerea de electricitate. Iar electricitatea este TOTUL.
Pompele, extragerea apei, iluminatul, securitatea perimetrului, uneltele electrice, aparatele electrocasnice, un computer cu date colectate, în general, o fortăreață a civilizației.
Videoclip interesant de la pasionații care reconstruiesc motoarele Stirling
lucrând cu succes la începutul secolului trecut.

Ce aș vrea să spun în concluzie.
Cel mai probabil, motorul Stirling este un panaceu în perioada BP pentru generarea de energie,
atât electrice, cât și mecanice.
Deoarece nu este atașat de soare, care strălucește ziua, iar electricitatea este necesară noaptea,
mai mult, când este nevoie de lumină mai ales în timpul iernii, nori perfizi atârnă pe cer luni întregi.
Nu legat de vânt, care bate când vrea și cum vrea, nu știu despre tine, am suficient vânt care bate 20 de zile pe an.
Nu este legat de benzină și petrol, poate în Tyumen și puteți ajunge la fundul petrolului dacă doriți,
cu noi numai dacă săpați direct în depozitele din Venezuela.
Fără legătură cu presiunea și debitul apei, cineva se simte bine la poalele râurilor și pârâurilor, cea mai apropiată apă mare de la mine este strict spre nord de-a lungul orizontului de 12 km sau strict în jos de 40 de metri.

Stirling ne-a oferit invenția sa unică care poate și ar trebui implementată.
Confort, fiabilitate, omnivoritate, cum ar fi sobă obișnuită sau focar.
Principalul lucru este să arunci lemne de foc în cuptor, sau cărbune, oricine o are.

Vă mulțumim pentru atenție, să continuați ...

O nouă sursă importantă de energie mecanică pentru conducerea unei mașini este motorul Stirling. Este aproape necunoscut, există doar prototipurile sale, deci nu puteți da decât o descriere sumară a principiului său de funcționare și proiectare. În forma sa originală, exista ca o mașină de expansiune termică, în cilindrul căreia fluidul de lucru, de exemplu, aerul, a fost răcit înainte de comprimare și încălzit înainte de expansiune. Diagrama și principiul de funcționare ale unui astfel de motor sunt prezentate în Fig. 1.

În partea superioară a cilindrului 1 există o manta de răcire cu apă 2, iar partea inferioară a cilindrului este încălzită constant de flacără. Cilindrul conține un piston de lucru 3 etanșat inele de pistonși conectat printr-o bielă cu arbore cotit(arborele cotit nu este prezentat în figură). Între partea de jos a cilindrului și pistonul de lucru există un piston cu deplasare 4, care se deplasează în cilindru cu decalaj mare... Aerul prins în cilindru este pompat prin acest spațiu de către dispozitivul de deplasare 4 fie la fundul pistonului de lucru, fie la fundul încălzit al cilindrului. Dispozitivul de deplasare este acționat de tija 5 care trece prin garnitura din piston și este acționat de un mecanism excentric care se rotește cu un unghi de întârziere de aproximativ 90 ° comparativ cu mecanismul de acționare al pistonului de lucru.

În poziția a, pistonul se află la BDC (centrul mort inferior) și aerul răcit de pereții cilindrului este prins între acesta și deplasator. În faza următoare b, deplasatorul se deplasează în sus, iar pistonul rămâne în BDC. Aerul dintre ele este împins prin spațiul dintre deplasator și cilindru până la fundul cilindrului și este răcit de pereții cilindrului. Faza c funcționează, în timpul căreia aerul este încălzit de fundul fierbinte al cilindrului, se extinde și împinge ambii pistoane până la TDC (punctul mort superior).

După finalizarea cursei de lucru, dispozitivul de deplasare revine la poziția inferioară în partea de jos a cilindrului și împinge aerul prin spațiul dintre pereții cilindrului în camera de sub piston, în timp ce aerul este răcit de pereți. În poziția d, aerul rece este pregătit pentru comprimare, iar pistonul de lucru se deplasează de la TDC la BDC. Deoarece munca cheltuită în comprimarea aerului rece este mai mică decât munca efectuată în extinderea aerului cald, se generează lucrări utile. Volanta servește ca acumulator de energie necesară pentru compresia aerului.

În varianta descrisă, motorul Stirling avea cea mai mică eficiență, deoarece căldura conținută în aer după cursa de lucru trebuia îndepărtată în lichidul de răcire prin pereții cilindrului. Aerul în timpul unei curse de piston nu a avut timp să se răcească suficient și a fost necesar să se mărească timpul de răcire, în urma căruia turația motorului a fost, de asemenea, scăzută. , care depinde, după cum sa menționat mai devreme, de diferența dintre temperaturile maxime și minime ale ciclului de funcționare, a fost, de asemenea, mic. Căldura aerului evacuat a fost descărcată în apa de răcire și s-a pierdut complet.

Motorul Stirling a fost îmbunătățit semnificativ de Philips (Olanda). În primul rând, a fost utilizat un regenerator extern de căldură, prin care aerul a fost pompat din partea superioară a cilindrului în cea inferioară sub acțiunea unui dispozitiv de deplasare. Un radiator a fost conectat în serie la regeneratorul din circuitul extern. Regeneratorul acumulează căldura aerului care intră în camera rece după expansiune. Când aerul curge în direcția opusă, acumulatorul îi redă căldură. Acest lucru mărește diferența dintre temperaturile maxime și minime ale ciclului, iar căldura trebuie îndepărtată de sistemul de răcire. Radiatorul situat în spatele regeneratorului elimină doar o parte din această căldură, restul este stocat în acumulator și este utilizat din nou. Drept urmare, nu numai eficiența motorului se îmbunătățește, ci și turația maximă de rotație a acestuia crește, ceea ce afectează puterea și greutatea specifică a motorului. Căldura din gazele de eșapament din preîncălzitor este utilizată pentru a crește temperatura aerului proaspăt furnizat camerei sale de ardere. Proiectul descris al motorului este prezentat în Fig. 2.

În poziția a, aerul este comprimat și, atunci când se deplasează în partea superioară a cilindrului, este încălzit mai întâi în regenerator și apoi în încălzitor. În poziția b, tot aerul este deplasat din spațiul dintre cele două pistoane și face lucrarea deplasând ambii pistoane în poziția inferioară. În poziția B, după ce se face lucrarea, pistonul de lucru rămâne în poziția inferioară, iar deplasatorul 1 începe să împingă aerul din partea superioară a cilindrului în spațiul dintre pistoane prin regenerator, în care aerul degajă o parte semnificativă a căldurii sale și a radiatorului, unde aerul este răcit și mai adânc. În ultima fază a ciclului d, aerul este răcit și forțat din partea superioară a cilindrului în spațiul dintre pistoane, unde este comprimat.

Compresia aerului rece, intrarea sa prin regenerator și radiator în partea superioară a cilindrului, expansiunea și răcirea ulterioară a aerului reprezintă ciclul de funcționare. Cilindrul menține o masă constantă de aer, astfel încât cilindrul funcționează fără evacuare. Orice sursă de căldură poate fi utilizată pentru încălzire. În schema luată în considerare, se utilizează un cazan pe combustibil lichid; conţinut Substanțe dăunătoare depinde de exhaustivitatea combustiei în camera de ardere a cazanului. Deoarece acest lucru creează un mod de ardere continuă, cu o temperatură relativ scăzută și un exces mare de aer, este posibil să se obțină o combustie completă și puțin.

Avantajul motorului Stirling este, de asemenea, că poate funcționa nu numai pe o varietate de combustibili, ci face posibilă utilizarea diferitelor tipuri de surse de căldură. Aceasta înseamnă că motorul nu depinde de prezența atmosferei. Poate funcționa la fel de bine în spații închise atât pe submarine, cât și pe sateliți. Când utilizați un acumulator de căldură cu LiF, căldura este furnizată motorului printr-o conductă de căldură, așa cum se arată în Fig. 3.

În partea de jos a Fig. 2 prezintă un mecanism de acționare rombic care controlează mișcarea ambelor pistoane. Pentru acționare, se utilizează două arbori cotiți, conectați printr-o pereche de roți dințate și care se rotesc în direcții opuse. Capetele tijei de deplasare 1 și tijei pistonului gol 2 sunt conectate prin intermediul unor tije de legătură separate la ambii arbori cotiți. Dacă manivelele ambelor arborele cotit sunt înăuntru poziția superioarăși deplasați-vă din poziția a în poziția b, apoi bielele pistonului de lucru 2 sunt situate lângă TDC și se deplasează ușor lângă TDC. Bielele deplasatorului care se deplasează în această fază a ciclului se deplasează în jos și pistonul se deplasează, de asemenea, cu cea mai mare viteză de la poziția a la poziția b.

Direcția opusă de rotație a celor două arborele cotit face posibilă plasarea pe ele a contragreutăților necesare pentru a echilibra forțele inerțiale de ordinul întâi și momentele lor din masele alternative care există în motoarele monocilindrice și în linie.

Mecanismul rombic are, de asemenea, avantajul că tijele de legătură transferă simetric forțele de la tije ale pistonului la arborele cotit, iar forțele laterale nu apar în rulmenți și etanșările pistonului. Acesta din urmă este foarte important, deoarece este necesară o presiune mare de funcționare pentru ca motorul să funcționeze cu o eficiență bună.

Comun mecanisme de manivelă Cu o presiune ridicată a pistonului și unghiuri mari de deviere a tijei de legătură, se generează forțe laterale mari care acționează asupra pistonului și cauzează pierderi de frecare ridicate și uzură mare. Prin folosirea unui mecanism de încrucișare sau a unui mecanism rombic, acest fenomen negativ este eliminat și se poate realiza o bună etanșare a pistoanelor.

Pentru a preveni ca tijele să transmită forțe mari către lagărele principale și de bielă ale arborelui cotit, sub pistonul de lucru se menține o contrapresiune egală cu presiunea medie de lucru din cilindru, care este de aproximativ 20 MPa.

Dificultăți semnificative apar atunci când se reglează puterea unui motor Stirling. Schimbarea puterii rezultată din modificarea cantității de combustibil furnizate încălzitorului este nesemnificativă. Un rezultat mai vizibil poate fi obținut prin schimbarea presiunii sau a cantității de fluid de lucru. Această metodă de control al puterii este utilizată la un motor Stirling. Pentru a reduce puterea, o parte din gazul din butelii este ocolit în rezervor. presiune scăzută; Pentru a crește puterea, gazul este furnizat cilindrilor dintr-un rezervor de înaltă presiune, unde este pre-pompat de un compresor special dintr-un rezervor de joasă presiune. Pentru motoarele cu piston dublă acțiune pentru a reduce puterea, gazul este ocolit din partea de sus a pistonului în partea de jos printr-un canal special. Trecerea de la puterea deplină la inactiv durează 0,2 s; procesul invers durează aproximativ 0,6 s.

Pentru a menține pierderile de frecare mici ale gazului la trecerea prin canalele înguste ale regeneratorului și radiatorului, se folosește heliu și, de asemenea, încearcă să utilizeze hidrogen. Pentru a reduce dimensiunea și greutatea, patru cilindri cu piston cu acțiune dublă din motorul de a doua generație sunt poziționați așa cum se arată în fig. 9. În loc de arborele cotit, se folosește un dispozitiv de acționare a plăcuței. Prezența unei presiuni ridicate a gazului pe ambele părți ale pistonului asigură transmiterea doar unei mici diferențe de presiune către șaibă. Deoarece într-un motor Stirling toată căldura eliminată este transferată lichidului de răcire, radiatorul acestui motor trebuie să fie de 2 ori mai mare decât cel al motoare convenționale combustie interna.

De exemplu, luați în considerare două motoare Stirling. Prima generație de motor rombic cu patru cilindri prezentată în fig. 10, are un diametru al cilindrului de 77,5 mm, o cursă a pistonului de 49,8 mm (deplasare 940 cm 3), dezvoltă o putere de 147 kW la 3000 min -1 și o presiune medie a cilindrului de aproximativ 22 MPa. Temperatura chiulasei este menținută la aproximativ 700 ° C și temperatura lichidului de răcire la 60 ° C. Greutatea uscată a motorului este de 760 kg. Pornirea la rece și încălzirea motorului până când temperatura chiulasei atinge 700 ° C durează aproximativ 20 de secunde. La o temperatură a apei de 55 ° C, eficiența indicatorului motorului pe bancul de testare a ajuns la 35%. Puterea specifică este de 156 kW / dm 3, iar greutatea specifică pe unitate de putere este de 5,2 kg / kW.

O secțiune schematică a celei de-a doua generații a motorului Stirling a modelului Philips 4-215 DA, destinată unui autoturism, este prezentată în Fig. 9. Motorul are aproximativ aceeași dimensiune și greutate ca un motor convențional pe benzină și are o putere de 127 kW. Patru cilindri cu pistoane cu acțiune dublă sunt situate în jurul axei arborelui de acționare al plăcii swash. Cazanul de preîncălzire, comun tuturor celor patru cilindri, are o duză. Pe o mașină Ford Torino (SUA), consumul de combustibil cu acest motor a fost cu 25% mai mic decât la un motor pe benzină cu 8 cilindri în formă de V. Conținutul de NOx din gazele de eșapament ale sistemului de preîncălzire, datorită utilizării recirculării acestora, a fost mult mai mic decât norma stabilită.

Diametrul cilindrului motorului Philips 4-215 DA este de 73 mm, cursa pistonului este de 52 mm. Puterea motorului 127 kW la o viteză de 4000 min -1. Temperatura încălzitorului (temperatura chiulasei) este de 700 ° C și temperatura lichidului de răcire este de 64 ° C.

Firma suedeză United Sterling și-a proiectat motorul Stirling pentru a profita la maximum de piese din industria auto. Se utilizează un arborele cotit și o bielă convenționale, care împreună cu capătul transversal transformă mișcarea de translație a pistonului cu acțiune dublă în mișcare a arborelui rotativ. O vedere în secțiune a acestui motor în V cu patru cilindri este prezentată în fig. 11. Rândurile de cilindri sunt situate la un unghi ușor, chiulasele formează un grup comun, încălzit de un arzător.

Greutatea specifică estimată a acestui motor este de 2,4 kg / kW, care poate fi comparată cu performanța unui motor diesel de mare viteză foarte mic, de dimensiuni reduse. Greutatea specifică a motoarelor Stirling a scăzut de la 6,1-7,3 kg / kW la 4,3 kg / kW și este în continuă scădere.

Producția unui motor Stirling necesită o tehnologie complet diferită de tehnologia de producere a motoarelor cu ardere internă, ceea ce va încetini introducerea sa în producție. Cu toate acestea, dezvoltarea unor astfel de motoare continuă, deoarece motoarele tradiționale pe benzină și diesel nu vor îndeplini cerințele viitoare ale purității necesare a gazelor de eșapament, iar motoarele Stirling create oferă motive să spere că această problemă poate fi rezolvată. Deoarece schimbarea presiunii gazului în cilindrul unui motor Stirling este netedă, funcționează stabil și liniștit, reamintind mașină cu aburi... Cu toate acestea, o cantitate mare de căldură reziduală necesită soluții noi în domeniul sistemelor de răcire.

Progrese mari în motoarele Stirling s-au realizat odată cu crearea motorului Philips 4-215 DA. Motorul este destinat utilizării în autoturismeși ocupă la fel de mult spațiu în ele ca o benzină obișnuită Motor în formă de V putere egală. Masa motorului Philips 4-215 DA este de 448 kg și cu o putere maximă de 127 kW greutatea sa specifică este de 3,5 kg / kW. Eficiența indicatorului acestui motor la utilizarea hidrogenului ca fluid de lucru sub o presiune de 20 MPa este de 35%.

O pornire la rece a motorului durează 15 secunde, consumul de combustibil al unei mașini în traficul urban este cu 25% mai mic decât în ​​cazul unui motor convențional pe benzină. Puterea motorului este reglată prin schimbarea cantității și presiunii fluidului de lucru.

Densitatea hidrogenului este de 14 ori mai mică decât cea a aerului, iar capacitatea sa de căldură este, de asemenea, de 14 ori mai mare decât cea a aerului. Acest lucru are un efect pozitiv asupra pierderilor hidraulice, în special în regenerator, și duce, în general, la o creștere a eficienței motorului (vezi Fig. 4).

Postat pe site 12.03.2009.

5 CUVÂNT ÎNTREPRINDERE DE LA DEPARTAMENTUL DE PREVIZIUNI

Bună ziua, dragi cititori.

Seria noastră de mașini nu ar fi completă dacă nu ne-am fi uitat la mașinile cu motor. extern combustie, care au fost inventate în 1816 de preotul scoțian Robert Stirling.

Motivul inventatorului a fost numărul uriaș de răni pe care muncitorii l-au primit în industriile revoluției industriale din Anglia.

Istoria tehnologiei raportează o singură experiență de construire a mașinilor

pe baza utilizării acestui motor. Acest lucru s-a întâmplat în 1972. Nu am găsit o imagine a acestei mașini, dar am găsit un articol foarte interesant din centrul de inovare rusesc, pe care îmi face plăcere să îl prezint astăzi.

Pentru o lectură calificată, vă propun o mică excursie educațională generală în această zonă, pe care am proiectat-o ​​sub forma unui rezumat de mai multe citate.

Sursa de căldură încălzește gazul din partea dreaptă a cilindrului schimbătorului de căldură. Gazul se extinde și prin tub exercită presiune asupra pistonului de lucru. Pistonul coboară, împinge biela și rotește volantul. În același timp, pistonul cu deplasare se deplasează spre dreapta. El deplasează gazul din partea încălzită a cilindrului de schimb de căldură în partea rece, care are aripioare de răcire. Pistonul schimbătorului de căldură este umplut cu material termoizolant. Gazul se răcește, creând o forță inversă asupra pistonului de lucru, pistonul se ridică și ciclul se repetă de la început.

Motor Stirling, motor cu ardere externă, motor cu alimentare externă și recuperare a energiei termice transformate în util munca mecanica... S. d. Poartă numele inventatorului englez R. Stirling (R. Stirling; 1790-1878), care în 1816-40 a creat un motor cu ciclu deschis care funcționează pe aer încălzit. Motorul avea un regenerator imperfect (schimbător de căldură), era voluminos și greu, în urma căruia nu a fost folosit. Modern S. d. Funcționează conform unui ciclu regenerativ închis (ciclul Stirling), format din două procese izoterme succesive și două procese izocorice. Fluidul de lucru al S. d. Este heliu sau hidrogen sub o presiune de 10-14 Mn / m2 (100—140 kgf / cm2) — se află într-un spațiu restrâns și nu este înlocuit în timpul funcționării, ci schimbă volumul doar atunci când este încălzit și răcit. Regeneratorul împarte acest spațiu într-o cavitate superioară (fierbinte) și inferioară (rece) (Fig. 1). Căldura este furnizată cavității superioare de la încălzitor, din cea inferioară este îndepărtată de un răcitor în care circulă apa. În cilindrul S. d. Există 2 pistoane - un lucru și un deplasator. Cavitățile calde și reci sunt interconectate prin canale care trec prin încălzitor, regenerator și răcitor. Ciclul de lucru al S. d. Se desfășoară în 4 cicluri (Fig. 2).

Raportul putere-greutate al unui motor Stirling este comparabil cu cel al unui motor diesel turbocompresor. Densitatea puterii de ieșire este aceeași cu cea a unui motor diesel. Cuplul este practic independent de viteză. Motorul Stirling reacționează la schimbările de sarcină în același mod ca un motor diesel, cu toate acestea, necesită un sistem de control mai complex, este mai complex decât cele convenționale. motoare termice... Costul de fabricație este mai mare decât costul fabricării unui motor cu ardere internă, cu toate acestea, costurile de funcționare sunt mult mai mici.

Tehnologiile dezvoltate în 1816 de scoțianul Robert Stirling funcționează și astăzi! Ciclul Stirling folosește o sursă externă de căldură, care poate fi orice - arderea benzinei, energia solară sau chiar căldura produsă de bacteriile compostului. Nu există combustibil în interiorul buteliilor !!! Principalele calități ale motorului Stirling sunt eficiența, nivelurile reduse de zgomot și vibrații produse în timpul funcționării, capacitatea de a utiliza diferite tipuri de combustibil și toxicitatea redusă a gazelor de eșapament. Astăzi, motoarele Stirling sunt utilizate doar în unele domenii foarte specializate, cum ar fi în submarine sau ca generatoare auxiliare pe iahturi unde este necesară tăcerea.

Mașinile Stirling sunt mașini care funcționează într-un ciclu termodinamic închis, în care procesele ciclice de compresie și expansiune au loc la diferite niveluri de temperatură, iar fluxul fluidului de lucru este controlat prin schimbarea volumului acestuia. Substanțele naturale gazoase (heliu, azot, aer uscat etc.) sunt utilizate ca fluid de lucru. Ciclul termodinamic al mașinilor luate în considerare a fost propus în 1816 de scoțianul Robert Stirling. De la mijlocul secolului al XIX-lea, sintagma „Mașină Stirling” a devenit larg utilizată atât în ​​termodinamica clasică, cât și în viața de zi cu zi. Ciclul Stirling este format din două izoterme și doi izocori. Prezența a două izoterme determină egalitatea eficienței termodinamice a ciclului ideal Stirling și a ciclului Carnot. Acesta este motivul pentru care mașinile cu ciclu Stirling sunt printre cele mai eficiente mașini din lume. Avantajele mașinilor care funcționează conform ciclului Stirling includ un grad ridicat de curățare a mediului atât a corpurilor de lucru ale mașinilor Stirling, cât și a deșeurilor care apar în timpul funcționării lor, precum și eficiența energetică.

Mașinile STIRLING reprezintă o nouă direcție promițătoare în dezvoltarea ingineriei mecanice interne.

Până de curând, sistemele de alimentare cu energie autonomă care foloseau unități termomecanice tradiționale satisfăceau nivelul actual de dezvoltare al societății și al tehnologiei. Cu toate acestea, agravarea la nivel național probleme globale necesar urgent (epuizarea resurselor naturale; iminent criză de energie; poluarea mediului; reducerea stratului de ozon al Pământului; întărirea „efectului de seră” etc.) a condus la necesitatea adoptării la sfârșitul secolului al XX-lea a mai multor acte legislative internaționale și ruse majore în domeniul ecologiei, gestionării naturii și conservării energiei. Principalele cerințe ale acestor legi vizează reducerea emisiilor de CO2, oprirea producției de substanțe care epuizează ozonul și freonul R-12 ca agent frigorific pentru mașinile frigorifice cu compresie de vapori (PKHM), economisirea resurselor și a energiei, trecerea vehiculelor la combustibili de motor ecologici , etc.

Scara uriașă, creșterea costului de producție a combustibilului și a resurselor energetice și poluarea crescândă a mediului au evidențiat sarcina căutării de noi tehnologii de conversie a energiei, dezvoltarea de noi tehnologii bazate pe cicluri termodinamice extrem de eficiente, folosind noi tipuri de combustibil , noi organisme de lucru etc., adică crearea unor astfel de sisteme de energie ecologice care să satisfacă nevoile industriei și ale populației din costuri minime resurse materiale. Alături de alte abordări, în rezolvarea problemelor de mediu și de energie cu care se confruntă Federația Rusă, cea mai promițătoare cale este dezvoltarea și implementarea pe scară largă a sistemelor de conversie a energiei bazate pe mașini care funcționează în cicluri Stirling înainte și înapoi (mașini Stirling).

În prezent, au fost dezvoltate un număr mare de diagrame de dispunere și performanțe structurale ale unităților individuale ale mașinilor Stirling. Deci, doar unele unități sunt cunoscute pentru mai mult de 18 tipuri. Cu toate acestea, cele mai răspândite sunt mașinile Stirling fabricate conform schemelor a, b, g. Structural, mașinile Stirling sunt o combinație de succes într-o unitate de compresor, expansor și schimbătoare de căldură: schimbător de căldură de încărcare (încălzitor sau condensator), regenerator și răcitor.

La cele mai noi forumuri europene și mondiale de pe starea curentași perspectivele dezvoltării mașinilor care funcționează pe ciclul Stirling, s-a observat că tehnologia de fabricație a mașinilor Stirling în străinătate a fost pe deplin stăpânită. S-au rezolvat problemele de etanșare pentru piese în mișcare, selectarea materialelor, schimbătoare de căldură de lipit etc. Având în vedere acest lucru, împreună cu utilizarea tradițională a motoarelor și a mașinilor criogenice Stirling în scopuri militare (recondensarea lichidelor cu fierbere scăzută, răcirea detectoarelor cu infraroșu, sistemele de alimentare autonome anaerobe etc.), utilizarea frigiderelor Stirling la un nivel moderat nivel rece pentru depozitare Produse alimentareși sisteme de aer condiționat, utilizarea motoarelor Stirling în instalațiile de cogenerare, pompele de căldură în sistemele de alimentare cu căldură descentralizate etc.

Confirmarea interesului crescând față de mașinile Stirling este faptul că, din 1982, a avut loc o conferință internațională cu privire la motoarele Stirling la fiecare doi ani, iar Forumul European pentru motoarele Stirling a avut loc la fiecare doi ani la Osnabrück (Germania). În plus, în Statele Unite se organizează anual o conferință privind conversia diferitelor tipuri de energie, la care funcționează o secțiune despre motoarele Stirling. În Marea Britanie a fost creată Societatea pentru Studiul Motoarelor Stirling, din care sunt membri peste 300 de oameni de știință din întreaga lume. Din 1996, Societatea publică trimestrial revista Stirling News din Marea Britanie. Stirling Machine World este publicată trimestrial în Statele Unite din 1978. Una sau două cărți despre mașinile Stirling sunt publicate anual.

Principalele caracteristici ale ciclului Stirling sunt:

Ciclul este caracterizat de parametri de timp nestabiliți ai fluxurilor de fluid de lucru în fiecare punct al sistemului. În practică, acest lucru înseamnă că o mașină Stirling, ale cărei cavități de lucru sunt incluse într-un singur volum, trebuie să fie inevitabil o mașină cu modificări periodice în volumele de compresie și expansiune, adică mașină cu pistoane. Având în vedere acest lucru, domeniile predominante de aplicare a acestor mașini sunt puterea mică și medie;
-ciclul este destinat numai pentru lucrul cu un fluid de lucru gazos. Pentru ca dimensiunea mașinilor la o putere dată să fie acceptabilă, iar schimbul de căldură extern și intern al fluidului de lucru în aceste condiții să fie suficient de eficient, presiunea din mașină trebuie să fie semnificativ mai mare decât presiunea atmosferică. Din aceleași motive, fluidul de lucru trebuie să aibă vâscozitate scăzută, posibil conductivitate termică ridicată și capacitate de căldură, care este puțin dependentă de presiune (în caz contrar, vor exista pierderi intrinseci mari în regenerator datorită diferiților echivalenți termici ai fluxurilor de schimb de căldură);
-în ciclu, recuperarea căldurii vă permite să lucrați într-o gamă largă de temperaturi (temperaturi superioare și inferioare ale ciclului) la rapoarte relativ mici ale presiunilor de compresie și expansiune;
- pentru implementarea ciclului, hidrogenul, heliul, azotul, aerul și alte substanțe gazoase pot fi utilizate ca corpuri de lucru. Utilizarea gazelor cu o valoare ridicată a constantei de gaz (R), cum ar fi hidrogenul sau heliul, ca mediu de lucru, face posibilă obținerea eficienței exergice * în mașinile Stirling. peste 50%;
- versatilitatea ciclului, pe baza acestuia este posibilă crearea atât a convertoarelor ciclului direct, cât și al ciclului invers.

· (Nota KP. Despre „metode de analiză exergică”: aceasta este o abordare bazată pe utilizarea potențialelor termodinamice în analiza proceselor de conversie a energiei într-un sistem, a se vedea ,,.)

Ciclul Stirling în convertorul cu ciclu direct este format din patru procese: - procesul de comprimare izotermă, căldura din fluidul de lucru cu temperatura T comp este transferată în mediu; - proces la volum constant, căldura din duza regeneratorului este transferată la fluidul de lucru; - procesul de expansiune izotermă, căldura dintr-o sursă externă cu temperatura T max este transferată în fluidul de lucru; - procesul are un volum constant, căldura din fluidul de lucru este transferată în duza regeneratorului.

Ciclul Stirling din convertorul cu ciclu invers este, de asemenea, format din patru procese. Diferența cu motorul este că temperatura sursei externe din care este furnizată căldura în timpul procesului de expansiune este mai mică decât temperatura fluidului de lucru, care elimină căldura în timpul procesului de compresie. În cazul răcitorului de căldură, căldura este îndepărtată din cavitatea rece în timpul procesului de expansiune 3 '-4'. Munca de compresie (zona 1-2-5-6) este aceeași atât pentru motor, cât și pentru mașina frigorifică. Munca de expansiune (zona 4'-3'-5-6) în mașina frigorifică este mai mică decât activitatea de compresie și, pentru implementarea acestui ciclu, este necesară energia furnizată dintr-o sursă externă, echivalentă cu aria 1-2-3'-4 '. La trecerea de la cavitatea de compresie la cavitatea de expansiune în procesul 2-3 ', temperatura fluidului de lucru scade, iar în procesul 4'-1 crește corespunzător.

Mașini cu ciclu direct Stirling - Motor Stirling

În sondajele mondiale privind tehnologia de conversie a energiei, motorul Stirling este considerat motorul cu cel mai mare potențial pentru dezvoltare ulterioară. Nivel scăzut zgomot, toxicitate scăzută a gazelor de eșapament, capacitatea de a opera cu diferiți combustibili, o resursă lungă, dimensiuni și greutate comparabile, caracteristici bune ale cuplului - toți acești parametri permit mașinilor Stirling să curând apăsați semnificativ motoarele cu ardere internă (ICE). Motorul Stirling aparține clasei de motoare cu sursă de căldură externă (DVPT). În acest sens, în comparație cu motoarele cu ardere internă, la motoarele Stirling procesul de ardere se desfășoară în afara cilindrilor de lucru și are un echilibru mai mare, ciclul de lucru se realizează într-un circuit intern închis la rate relativ mici de creștere a presiunii în cilindrii motorului , natura netedă a proceselor termo-hidraulice ale fluidului de lucru al circuitului intern, în absența unui mecanism de distribuție a gazului. Trebuie remarcat faptul că o serie de companii străine au început producția de motoare, ale căror caracteristici tehnice sunt deja superioare motoarelor cu ardere internă și unități de turbină cu gaz(Universitatea Tehnică de Stat).

Motor Stirling 90 ° V-doi cilindri al companiei germane SOLO "SOLO Stirling 161"

Motorul Stirling este un motor termic unic, deoarece eficiența sa teoretică este randament maxim motoare termice (eficiența ciclului Carnot). Funcționează prin expansiunea termică a gazului, urmată de comprimarea gazului după ce s-a răcit. Un motor Stirling conține un volum constant de gaz de lucru care se deplasează între partea „rece” (de obicei la temperatura ambiantă) și partea „fierbinte”, care este de obicei încălzită prin arderea oricărui tip de combustibil sau a altei surse de căldură. Încălzirea se efectuează extern, de aceea motorul Stirling este denumit motoare cu ardere externă. Până la începutul anilor 90 ai secolului trecut, lucrările la crearea motoarelor Stirling au fost efectuate după cum urmează firme cunoscute precum ‘Philips” (Olanda), „ Motoare generale Co, Ford Motor Co, NASA Lewis Research Center, Los Alamos National Laboratory (SUA), MAN-MBW (Germania), Mitsubishi Electric Corp., Toshiba Corp. (Japonia). În ultimul deceniu, Daimler Benz și Cummins Power Generation (CPG) și o serie de alte firme mari au început să lucreze și la crearea motoarelor Stirling.

Mașini cu ciclu invers Stirling - Frigidere Stirling.

Una dintre cele mai promițătoare direcții în dezvoltarea tehnologiei frigorifice în secolul XXI este crearea și utilizarea mașinilor frigorifice Stirling de frig moderat (HMS UH). În teorie, eficiența răcitoarelor Stirling reci moderate este egală cu eficiența unui răcitor Carnot ideal. Substanțele care îndeplinesc pe deplin cerințele Convenției de la Viena pentru protecția stratului de ozon și ale Protocolului de la Montreal privind substanțele care epuizează ozonul pot fi utilizate ca fluide de lucru pentru mașinile Stirling cu ciclu invers. Prin urmare, introducerea pe scară largă a mașinilor frigorifice Stirling cu frig moderat în viitorul apropiat ar face posibilă rezolvarea problemei creării unor sisteme de alimentare cu frigider care să îndeplinească cerințele moderne în complexul „eficiență + curățenie ecologică”. Gama modernă de producție a acestor mașini variază de la 1 la 100 kW, ceea ce asigură utilizarea lor în sistemele frigorifice în multe domenii ale industriei și comerțului. Avantajele CMS UX sunt: ​​o valoare ridicată a coeficientului de performanță, o gamă largă de utilizare în zona frigului moderat (de la 0 la -80 ° C) și curățarea mediului a fluidelor de lucru (heliu, hidrogen, azot , aer). În străinătate, producția în serie a mașinilor frigorifice Stirling de frig moderat a început deja, în ceea ce privește eficiența și respectarea mediului, superioare mașinilor frigorifice existente care funcționează în alte cicluri, inclusiv mașinilor frigorifice cu compresie de vapori.

Analiza informațiilor științifice și tehnice străine moderne ne permite să afirmăm că în țările industrializate din ultimii 10 ani au început lucrări intensive de cercetare și dezvoltare pentru pregătirea producției în serie a frigiderelor Stirling. Deja activat piețe de peste mări noi echipamente frigorifice au început să sosească folosind mașini din acest ciclu. Un exemplu izbitor al perspectivelor frigiderelor Stirling este începutul producției de masă în 2004 de către un astfel de gigant precum corporația sud-coreeană „LG Electronic Inc” de frigidere casnice bazate pe frigidere Stirling cu acționare liniară.

Probleme de a crea mașini Stirling extrem de eficiente.

Experiența străină în crearea de mașini Stirling moderne extrem de eficiente arată că, fără o modelare matematică precisă a proceselor de lucru și un design optim al unităților principale, reglarea fină a mașinilor proiectate se transformă într-o cercetare experimentală pe termen lung. În prezent, firmele occidentale care conduc evoluțiile în acest domeniu se bazează în principal pe studii teoretice și experimentale ale departamentelor lor științifice, universități tehnice sau creează parcuri tehnologice pentru dezvoltarea anumitor tipuri de mașini Stirling. Mai mult, este complexitatea proiectării unităților individuale, problemele din domeniul etanșărilor, controlul puterii etc. Caracteristicile de proiectare sunt determinate de corpurile de lucru utilizate. De exemplu, heliul are superfluiditate, ceea ce determină cerințe crescute pentru elementele de etanșare ale pistoanelor de lucru, tija de deplasare etc. Formarea aspectului mașinilor promițătoare Stirling destinate producției este imposibilă fără dezvoltarea de noi soluții tehnice pentru unitățile principale. A treia problemă este nivelul ridicat de tehnologie de producție. Această problemă este asociată cu necesitatea de a utiliza aliaje rezistente la căldură și metale neferoase în mașinile Stirling, sudarea și lipirea acestora. O problemă separată este fabricarea unui regenerator și împachetarea acestuia, pentru a asigura, pe de o parte, capacitate termică ridicată și, pe de altă parte, rezistență hidraulică scăzută. Toate acestea necesită personal înalt calificat și echipamente tehnologice moderne.

În concluzie, vorbind despre problemele creării mașinilor Stirling, este necesar să se tragă două concluzii:
- intensitatea științifică ridicată a acestui domeniu al tehnologiei este principalul factor de descurajare pentru utilizarea pe scară largă a mașinilor care funcționează pe ciclul Stirling;
- succesul în crearea de mașini Stirling competitive pe piața mondială poate fi obținut numai ca urmare a sintezei unui nivel ridicat de cercetare științifică, a studiului atent al proiectării principalelor unități ale mașinilor Stirling și a tehnologiei avansate de producție.

Analiza evoluțiilor interne în domeniul mașinilor Stirling.

Perspectivele pentru producția și utilizarea pe scară largă a mașinilor Stirling în diferite domenii ale economiei interne se datorează prezenței în Rusia a mai mult de 30 de ani de experiență tehnologică acumulată în producția de mașini Stirling cu gaz criogen. Firmele-producătoare de echipamente frigorifice cu mașini Stirling criogene sunt OJSC Uzină de construcție de mașini Arsenal, NPO Geliymash etc. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că KGM-ul Stirling produs de aceste întreprinderi nu este dezvoltări interne, și sunt copii ale mașinilor criogenice, produse anterior de firmele olandeze „N.V. Philips Gloeilampenfabrieken” („Philips”) și „Werkspoor”.

În Rusia, au existat mai multe încercări de a crea motoare domesticeși frigiderele Stirling, însă, din cauza lipsei unor metode adecvate de calcul și a dificultăților financiare, nu au avut un succes serios. Deci, la SA "ARSMASH" din 1991 până în 1994, s-a lucrat la studiul unităților frigorifice promițătoare pentru vehiculele frigorifice. Analiza a arătat că doar o mașină frigorifică Stirling poate acționa ca cea mai promițătoare unitate frigorifică. Având în vedere acest lucru, au fost create prototipuri de mașini frigorifice cu o capacitate de până la 5 kW, care funcționează în intervalul de la 285 K la 230 K, care, din punct de vedere al eficienței și al caracteristicilor de greutate și dimensiune, corespundeau PKHM modern pentru vehiculele frigorifice . Au fost elaborate estimări de proiectare și documentație de proiectare pentru producția sa în serie. Cu toate acestea, din cauza recesiunii generale a economiei și a dificultăților financiare ale clientului, lucrările la acest proiect au fost oprite.

În 1996, la OJSC „Uzina de construcție de mașini„ ARSENAL ”, în cadrul unui acord cu SE GOKB„ Prozhektor ”, au început lucrările la tema„ Cercetarea și dezvoltarea unităților electrice bazate pe motoare Stirling multi-combustibil ”. Acest subiect a fost inclus sub codul „Stirling” în complexul de cercetare-dezvoltare „Peredvizhka”, inclus în ordinul de stat prin decretul Guvernului Federației Ruse din 03/02/96 N 227-15. Din cauza lipsei de finanțare reală de la bugetul federal, aceste lucrări nu au fost finalizate în totalitate.

În 1997-1998, la OJSC MZ ARSENAL, a fost dezvoltat un pachet de documente pentru o aplicație pentru includerea în Programul federal de restructurare și conversie a întreprinderilor de apărare a subiectului: „Dezvoltarea și crearea producției de motoare ecologice cu alimentare externă cu căldură , frigidere, pompe de căldură centrale anaerobe bazate pe ciclul Stirling ”. Proiectul nu a prevăzut lucrări de construcție suplimentare, deoarece eliberarea de noi produse a fost planificată a fi realizată prin încărcarea capacităților de producție ale uzinei eliberate după conversie. La implementarea cu succes din proiectul de mai sus, a fost planificată până în 2004 stabilirea unei producții la scară mică de motoare și frigidere Stirling cu o capacitate de până la 100 kW. Cu toate acestea, aceste lucrări nu au fost încă puse în aplicare din cauza lipsei de finanțare.

În prezent, s-a dezvoltat o situație destul de paradoxală, care constă în faptul că Rusia are mulți ani de experiență și tehnologie pentru producția de mașini Stirling, dar nu are experiență dezvoltări proprii, Mașini Stirling produse în serie. Această situație se datorează în principal faptului că în ultimii 15 ani în Rusia, din cauza crizei economice, s-a dezvoltat o atmosferă de inovație extrem de nefavorabilă, în multe organizații științifice rusești, în care s-a lucrat anterior la tema creării mașinilor Stirling, de exemplu, MVTU im. Bauman, VNIIGT, OMPI (TU), Universitatea Tehnică de Stat din Sankt Petersburg (Universitatea Politehnică), TsNIDI etc., cercetarea a fost complet oprită din cauza dificultăților financiare. În același timp, cele mai semnificative rezultate în crearea de mașini Stirling extrem de eficiente au fost obținute în străinătate în ultimii 15 ani.

„Centrul de inovare și cercetare„ Stirling Technologies ”.

Ținând cont de perspectivele mașinilor Stirling, specialiștii Centrului de Inovație și Cercetare Stirling - Technologies LLC din anul trecut au fost efectuate o serie de studii teoretice și experimentale, ca urmare a cărora a fost dezvoltată o nouă metodologie pentru proiectarea și calculul mașinilor din acest ciclu. Această metodologie include mai multe „know-how”, inclusiv: o metodă unică de optimizare multiparametrică pe două niveluri a mașinilor Stirling; sinteza structurală a mașinilor Stirling bazată pe metoda analizei exergice funcționale a dispozitivelor mecanice termice complexe; design optim bazat pe TRIZ (KP evidențiat)... Metodologia dezvoltată pentru proiectarea și calculul mașinilor Stirling face posibilă reducerea timpului pentru crearea de noi tipuri de mașini Stirling la 1,5-2 ani, cu o eficiență corespunzătoare celor mai buni analogi mondiali.

Pe baza soluțiilor tehnice propuse, specialiștii LLC „Centrul de inovare și cercetare„ Stirling - Tehnologii ”din 1994-2003 au depus peste 150 de cereri pentru invenții presupuse. O atenție deosebită a fost acordată dezvoltării unităților individuale de mașini Stirling și designului acestora, precum și creării de noi diagrame schematice instalatii de diverse scop funcțional... Practica a arătat că proiectarea optimă va reduce semnificativ costul unitar total al mașinilor în timpul producției lor pilot și a producției în serie. Soluțiile tehnice propuse, luând în considerare faptul că mașinile Stirling sunt mai puțin costisitoare de operat, fac posibilă creșterea rentabilității lor economice în comparație cu convertoarele de energie tradiționale. Utilizarea pe scară largă a mașinilor Stirling va fi asociată cu dezvoltarea teoriei proiectării mașinilor cu mai mulți cilindri din acest ciclu, care va face posibilă crearea motoarelor și frigiderelor cu o capacitate de până la 1000 kW.

Instalații de cogenerare cu motoare Stirling multi-combustibil.

Cogenerarea Stirling este o nouă tehnologie pentru producția combinată de electricitate și căldură, bazată pe motoarele Stirling, în care energia apei de răcire și a gazelor reziduale este utilizată pentru necesitățile de alimentare cu căldură a consumatorilor. Eficiența utilizării unui motor Stirling în instalațiile de cogenerare, în comparație cu un motor cu ardere internă, se datorează particularității echilibrului său termic. Pierderea de căldură cu gazele de eșapament și în apa de răcire pentru motorul Stirling este, respectiv, de 10% și 40%, ceea ce, ținând cont de eficiența mai mare. motorul în sine, vă permite să creați unități de cogenerare compacte și extrem de eficiente.

Instalație de cogenerare cu o capacitate de 9,5 kW de energie electrică și 30 kW de energie termică.

Avantajele utilizării unităților de cogenerare cu motoare Stirling pe combustibil local în regiunile Federației Ruse:

Independență de conjunctura pieței petrolului și gazelor naturale.
--- Posibilitatea de încărcare a întreprinderilor locale pentru producția de echipamente pentru procurarea și prelucrarea combustibilului local.
--- Nu este nevoie să se creeze instalații de stocare pentru rezervele de combustibil de hidrocarburi și transportul acestora.
--- Nu este nevoie de așezarea și întreținerea rețelelor electrice la electrificarea zonelor îndepărtate.
--- Reducerea semnificativă a cheltuielilor bugetelor regionale pentru achiziționarea de combustibil importat.
--- Reducere semnificativă a costurilor companiilor de petrol și gaze pentru achiziționarea de combustibil importat din cauza utilizării gazului asociat petrolului ca combustibil pentru motor.

1..Costul energiei electrice generate de unitatea de cogenerare de 1 kW / h va fi de la 30 la 50 de copeici, care este de 2-3 ori mai ieftin decât tarifele existente. (KP evidențiat)
2. Resursa convertorului ciclului direct al unei instalații de cogenerare este mărită de aproximativ 2 ori în comparație cu un motor cu ardere internă.
3. În timpul arderii combustibilului, conținutul de CO din gazele tratate este de 3 ori mai mic și semnificativ mai mic în conținutul de NO și CH, care îndeplinește cele mai stricte standarde globale de mediu.
4. Perioada de recuperare a instalațiilor de cogenerare este de 2,5 ani.

Modernizarea unităților de cazane în instalațiile mini - CHP pe baza utilizării motorului Stirling.

LLC "Centrul de cercetare și dezvoltare" Stirling-technologies "este o companie care lucrează în domeniul creării de inovații extrem de eficiente pentru complexul de căldură și energie din Federația Rusă. Specialiștii companiei au dezvoltat o nouă tehnologie de neegalat pentru transferul centralelor de cazane existente de alimentarea cu căldură a mini-CHP-urilor folosind motoare Stirling.

Un exemplu de amenajare a echipamentelor pentru modernizarea unui cazan într - o instalație mini - CHP, pe baza utilizării unei instalații de reciclare cu un motor Stirling.

Fără a schimba designul existent al centralei de încălzire a stației de alimentare cu căldură, instalarea unui încălzitor motor Stirling în coșul unității de cazan face posibilă transformarea căldurii gazelor arse în energie mecanică și electrică utilă. Utilizarea căldurii gazelor de eșapament folosind un motor Stirling este cea mai promițătoare direcție pentru creșterea eficienței unității de cazan. Tehnologia propusă poate fi utilizată eficient în modernizarea cazanelor de diferite capacități. Energia electrică rezultată poate fi utilizată atât pentru a acoperi nevoile de energie electrică pentru nevoile proprii ale centralei termice, cât și pentru a genera electricitate pentru rețeaua electrică externă. Eficiența economică a utilizării instalațiilor de reciclare cu motoare Stirling în modernizarea stațiilor de alimentare cu căldură a centrelor termice:
1. Costul energiei electrice generate de 1 kWh folosind o instalație de reciclare cu un motor Stirling este de 8 ori mai mic decât tarifele existente pentru alimentarea centrală.
2. Perioada de rambursare pentru modernizarea cazanelor din mini-centralele de cogenerare pe baza utilizării instalațiilor de utilizare cu motor Stirling nu depășește 3 ani, în funcție de datele tehnice și economice inițiale.

Utilizarea biomasei la utilizarea motorului Stirling.

Un exemplu de amenajare a unei centrale cu combustibil solid cu un motor Stirling, LLC "IIC" Stirling-technologies ".

Compania germană „SOLO Stirling Engine” dezvoltă sisteme Stirling-Cogeneration cu utilizare directă a combustibilului solid, în principal lemn, dar se confruntă cu unele dificultăți, cum ar fi îndepărtarea zgurii din camera de ardere sau prevenirea sinterizării particulelor de combustibil. Investigațiile cu generatorul de gaz din vara anului 1998 au arătat că gazul din lemn produs acolo îmbunătățește arderea combustibililor solizi și a rășinilor. Combinația unui gazificator cu Stirling - Cogeneration este extrem de mare dispozitiv eficient deoarece gazul fierbinte produs de gazificator nu trebuie răcit pentru a fi utilizat în cogenerarea Stirling.
Specialiștii LLC „Centrul de inovare și cercetare„ Stirling - Tehnologii ”din Rusia sunt, de asemenea, implicați activ în dezvoltarea unor sisteme similare, de exemplu, proiectarea sursei de alimentare pentru un oraș de căsuță, folosind motoare Stirling care funcționează cu gaz generator din turbă. În același timp, dezvoltarea centralelor cu combustibil solid cu un motor Stirling, care funcționează pe așchii de lemn, cărbune și praf de cărbune, turbă, șisturi, deșeuri agricole și gunoi de grajd, deșeuri menajere etc.

Sisteme de energie solară.

Versiunea solară a motorului Stirling 161 fabricat de firma germană SOLO system (EURODISH).

Versiunea solară a motorului Stirling 161 este utilizată de mai mulți producători în diferite modele. Din 1997, 6 sisteme funcționează pe platoul solar spaniol de Almeria. Ca parte a unui proiect sprijinit de UE, în cooperare cu Schlaich Bergermann und Partner și MERO Raumsysteme GmbH, printre altele, se construiește o nouă generație a sistemului Dish Stirling de 10 kW. Scopul proiectului este de a reduce costurile de investiții la 5.000 EUR / kW. În același timp, Stirling 161 intră din nou în vigoare cu modificări la receptor, cavitate și corp. Caracteristicile noului sistem Dish / Stirling (EURODISH): capacitatea nominală a Stirling 161 SOLO 10,0 kW brut, diametrul oglinzii solare 8,5 m. În Alanya, centrul de cercetare a energiei solare din Turcia a creat Kombassan Holding, o companie care se bazează pe lucrările pregătitoare ale Cummins. Munca este foarte intensă și arată rezultate bune.

POST-CUVÂNTUL DEPARTAMENTULUI DE PREVIZIUNI

Întrebările pe care le am sunt naturale pentru contextul selectat al revizuirii istoriei industriei auto.

Se poate repeta această soluție tehnică în condițiile realităților actuale ale crizei economice, când toată lumea încearcă să „economisească bani”?

Luați în considerare opțiunile:

1. Motor Stirling ca singurul motor pentru o mașină. Dezvoltarea scenariului - „mașină omnivoră”.

Răspunsul meu este nu. Există încă suficient petrol și gaze în lume. Există atât de mulți oameni și capital angajați în producția și întreținerea ICE-urilor pe benzină, încât nu văd niciun motiv serios pentru a vorbi despre fenomenul „subminării”.

2. Se poate construi un hibrid conform schemei „ORICE combustibil - Motor - Stirling - motor electric”?

Un scenariu foarte similar a fost încercat în 1965 în aviație.

Aeronava IL-18P în sine este un mister. Am presupunerea că aceasta a fost un fel de glumă sau dezinformare special creată, a cărei scurgere ar putea devia resursele financiare ale concurenților într-o direcție ineficientă.

Astfel de exemple au fost în istoria tehnologiei. De exemplu, la începutul anilor 70, s-a decis dezvoltarea tehnologiei informatice în URSS de-a lungul căii mari mașini virtuale Seria CE. Îmi amintesc încă marele aforism al profesorului meu în programarea Assembler: „Mașinile din seria UE sunt cel mai bun exemplu de sabotaj științific și tehnic al SUA împotriva URSS”.

A fost o cale fără fund pentru dezvoltarea tehnologiei de calcul, care prin mijloace Mass-media occidentală iar acțiunile abile ale serviciilor speciale au devenit cele mai importante pentru noi și s-au adăugat la decalajul nostru în dezvoltarea producției de computere. S-au cheltuit bani uriași „în locul greșit”.

Poate că situația cu avionul cu aburi este ceva similar.

Răspunsul KP la opțiunea 2 este „greu”. Rațiunea este aceeași ca în Opțiunea 1.

3. Se poate construi un hibrid conform schemei „ICE + recuperare de căldură folosind un motor Stirling”? Motoarele cu combustie internă pe benzină-diesel au 70-75%

energia combustibilului intră în căldură și frecare.

Apare imediat o furculiță subopțiunea A: luați la bord două tipuri de energie mecanică: de la motorul cu ardere internă și de la Stirling? subopțiunea B: Urcați la bordul unui mecanic de la un motor cu ardere internă și electricitate pentru un motor electric.

Dacă opțiunea B se încadrează în conceptul general de design al multor moderne mașini hibride, unde procesele de recuperare sunt considerate stabilirea obiectivelor, atunci opțiunea A nu poate da un număr mare de exemple de succes durabil.

În aceste dirijabile din 1958 și 1966, au fost utilizate DOUĂ tipuri forța de ridicare: Arhimede și din efectul Magnus. După cum putem vedea, aceste soluții tehnice au apărut după declinul erei aeronauticii. Și nu știm nimic despre adevăratele lor proprietăți. Numai faptele despre cercetarea și dezvoltarea efectuate.

Este posibil, desigur, să spunem că o navă cu elice sau un vapor cu roți cu palete și pânze sunt în același timp astfel de exemple, dar încă nu sunt în totalitate corecte, deoarece energia eoliană în aceste sisteme este încă localizată în Super-sistem și poate fi utilizată independent, iar opțiunea A implică totuși utilizarea energiei termice care este creată în interiorul vehiculului în timpul funcționării.

Vorbind despre motoarele Stirling, se poate spera că pot obține un impuls de dezvoltare din criză ca mici centrale electrice omnivore, dar este puțin probabil să "pătrundă" mașina. Ocluzia hidrogenului și heliului, pătrunderea acestor substanțe prin pereții metalici, dizolvarea lor în metal nu este un fenomen academic, ci unul complet tehnic. Presiunile imense de funcționare, combinate cu vibrațiile de transport, sugerează, de asemenea, o soluție mare: „sunt necesari pereți groși pentru a crește durabilitatea, dar acest lucru reduce capacitatea de transfer de căldură a pereților și crește greutatea motorului.”

Nu am discutat deloc o altă proprietate a acestora mașini uimitoare... Capacitatea de a le folosi ca pompe de căldură. Acestea sunt manifestări izbitoare ale principiului inversiunii, care abundă în istoria tuturor mașinilor în care există încălzire, dar despre asta poți vorbi ore în șir. Să facem o problemă separată despre asta cumva.