Llogaritja e motorit Stirling. Termocentralet e motorit Stirling - thjeshtësia, ekonomia dhe siguria mjedisore

Ekologjia e konsumit Shkenca dhe teknologjia: Motori Stirling përdoret më shpesh në situatat kur kërkohet një pajisje për konvertimin e energjisë termike, e cila është e thjeshtë dhe efikase.

Më pak se njëqind vjet më parë, motorët djegia e brendshme u përpoqën të fitonin vendin e tyre të merituar në konkurrencë midis makinerive të tjera të disponueshme dhe mekanizmave lëvizës. Në të njëjtën kohë, në ato ditë, epërsia motor benzine nuk ishte aq e dukshme. Makinat ekzistuese në motorët me avull karakterizohet nga zhurma, karakteristika të shkëlqyera të fuqisë për atë kohë, lehtësia e mirëmbajtjes, aftësia për t'u përdorur të llojeve të ndryshme karburant. Në luftën e mëtejshme për tregun, motorët me djegie të brendshme mbizotëruan për shkak të efikasitetit, besueshmërisë dhe thjeshtësisë së tyre.

Gara e mëtejshme për përmirësimin e njësive dhe mekanizmave lëvizës, në të cilat ata hynë në mesin e shekullit të 20-të turbinat me gaz dhe llojet rrotulluese të motorëve, çuan në faktin se, pavarësisht epërsisë së motorit me benzinë, u bënë përpjekje për të futur plotësisht lloji i ri motorët - termikë, të shpikur për herë të parë në 1861 nga një prift skocez i quajtur Robert Stirling. Motori mori emrin e krijuesit të tij.

MOTORI STIRLING: ANA FIZIKE E ÇËSHTJES

Për të kuptuar se si funksionon një termocentral në tavolinë Stirling, duhet kuptuar informacion i pergjithshem mbi parimet e funksionimit të motorëve me nxehtësi. Fizikisht, parimi i funksionimit është përdorimi i energjisë mekanike, e cila fitohet kur një gaz zgjerohet kur nxehet dhe më pas ngjesh kur ftohet. Për të demonstruar parimin e funksionimit, mund të jepni një shembull të bazuar në një shishe plastike të zakonshme dhe dy tenxhere, njëra prej të cilave përmban ujë të ftohtë, tjetra e nxehtë.

Kur ulni shishen në ujë të ftohtë, temperatura e së cilës është afër temperaturës së formimit të akullit me ftohje të mjaftueshme të ajrit brenda enës plastike, duhet të mbyllet me tapë. Më tej, kur shishja vendoset në ujë të vluar, pas një kohe tapa "shpirt" me forcë, sepse në në këtë rast ajri i nxehtë kryente një punë shumë herë më të madhe se ajo e kryer gjatë ftohjes. Me përsëritjen e përsëritur të eksperimentit, rezultati nuk ndryshon.

Makineritë e para, të cilat u ndërtuan duke përdorur motorin Stirling, riprodhuan me besnikëri procesin e demonstruar në eksperiment. Natyrisht, mekanizmi kërkonte një përmirësim në përdorimin e një pjese të nxehtësisë që gazi humbi gjatë procesit të ftohjes për ngrohje të mëtejshme, duke lejuar që nxehtësia të kthehej në gaz për të përshpejtuar ngrohjen.

Por edhe aplikimi i kësaj risie nuk mund të shpëtonte gjendjen, pasi Stirlingët e parë u dalluan nga madhësia e tyre e madhe dhe prodhimi i ulët i energjisë. Në të ardhmen, më shumë se një herë u bënë përpjekje për të modernizuar modelin për të arritur një fuqi prej 250 kf. çoi në faktin se me një cilindër me një diametër prej 4.2 metrash, fuqia reale që ishte termocentrali Stirling prej 183 kW ishte në fakt vetëm 73 kW.

Të gjithë motorët Stirling funksionojnë sipas parimit të ciklit Stirling, i cili përfshin katër faza kryesore dhe dy faza të ndërmjetme. Ato kryesore janë ngrohja, zgjerimi, ftohja dhe tkurrja. Kalimi në gjeneratorin e ftohtë dhe kalimi në elementin e ngrohjes konsiderohen si faza e tranzicionit. Puna e dobishme e kryer nga motori bazohet vetëm në ndryshimin e temperaturës midis pjesëve të ngrohjes dhe ftohjes.

KONFIGURIMET MODERNE STIRLING

Inxhinieria moderne bën dallimin midis tre llojeve kryesore të motorëve të tillë:

• stilimi alfa, ndryshimi i të cilit është në dy pistona aktivë të vendosur në cilindra të veçantë. Nga të tre opsionet këtë model ndryshon më së shumti fuqi të lartë ka temperaturën më të lartë të pistonit të ngrohjes;
• beta-styling, i bazuar në një cilindër, një pjesë e të cilit është e nxehtë dhe tjetra është e ftohtë;
• gama-styling, i cili, përveç pistonit, ka edhe një zhvendosës.

Prodhimi i termocentralit Stirling do të varet nga zgjedhja e modelit të motorit, i cili do të marrë parasysh të gjitha pozitivet dhe anët negative projekt i ngjashëm.

AVANTAZHET DHE DISAVANTAZHET

Për shkak të karakteristikave të tyre të projektimit, këta motorë kanë një sërë avantazhesh, por ato nuk janë pa disavantazhe.

Stacioni i energjisë desktop i Stirling, i cili nuk mund të blihet në një dyqan, por vetëm nga amatorë që mbledhin në mënyrë të pavarur pajisje të tilla, përfshijnë:

• dimensione të mëdha, të cilat shkaktohen nga nevoja për ftohje të vazhdueshme të pistonit të punës;
• përdorimi shtypje e lartëçfarë kërkohet për të përmirësuar performancën dhe fuqinë e motorit;
• humbja e nxehtësisë, e cila ndodh për faktin se nxehtësia e krijuar nuk transferohet në vetvete trupi punues, por nëpërmjet një sistemi këmbyesish nxehtësie, ngrohja e të cilëve çon në një humbje të efikasitetit;
• një reduktim drastik i fuqisë kërkon zbatimin e parimeve të veçanta që ndryshojnë nga motorët tradicionalë me benzinë.

Së bashku me disavantazhet, termocentralet që operojnë në njësitë Stirling kanë avantazhe të pamohueshme:

• çdo lloj karburanti, sepse si çdo motor që përdor energji termike, ky motor në gjendje të funksionojë në një ndryshim të temperaturës në çdo mjedis;
• rentabiliteti. Këto pajisje mund të jenë një zëvendësues i shkëlqyer i njësive me avull në rastet e nevojës për përpunimin e energjisë diellore, duke dhënë një efikasitet 30% më të lartë;
• Siguria mjedisore... Meqenëse termocentrali i tavolinës kW nuk krijon një moment shkarkimi, ai nuk gjeneron zhurmë dhe nuk lëshon në atmosferë substancave të dëmshme... Nxehtësia e zakonshme vepron si burim energjie dhe karburanti digjet pothuajse plotësisht;
• thjeshtësi konstruktive. Për punën e tij, Stirling nuk kërkon pjesë ose pajisje shtesë. Është në gjendje të fillojë në mënyrë të pavarur pa përdorur një startues;
• jetëgjatësia e rritur e shërbimit. Për shkak të thjeshtësisë së tij, motori mund të sigurojë më shumë se njëqind orë funksionim të vazhdueshëm.

APLIKACIONET E MOTORIT STIRLING

Motori Stirling përdoret më shpesh në situata kur kërkohet një pajisje për konvertimin e energjisë termike, e cila është e thjeshtë, ndërsa efikasiteti i llojeve të tjera të njësive termike është dukshëm më i ulët në kushte të ngjashme. Shumë shpesh, njësi të tilla përdoren për të fuqizuar pajisjet e pompimit, dhomat e ftohjes, nëndetëset, bateritë që ruajnë energji.

Nje nga drejtime premtuese Motorët Stirling përdoren në termocentralet diellore, pasi kjo njësi mund të përdoret me sukses për të kthyer energjinë e rrezeve të diellit në energji elektrike. Për të realizuar këtë proces, motori vendoset në fokusin e një pasqyre që grumbullon rrezet e diellit, e cila siguron ndriçim të përhershëm të zonës që kërkon ngrohje. Kjo ju lejon të përqendroheni energji diellore në një zonë të vogël. Në këtë rast, karburanti për motorin është helium ose hidrogjen. publikuar nga

Le të rendisim tiparet kryesore të motorit:

1. Në një motor Stirling, energjia termike shndërrohet në energji mekanike duke shtypur një sasi konstante të një lëngu pune në një temperaturë të ulët dhe zgjerimin e tij të mëvonshëm (pas një periudhe nxehjeje) në një temperaturë të lartë. Meqenëse puna e shpenzuar nga pistoni për të ngjeshur mediumin e punës është më pak se puna që bën pistoni kur zgjeron mjedisin e punës, motori gjeneron energji të dobishme mekanike.

2. Parimisht në prani të rigjenerimit nevojitet vetëm furnizimi me nxehtësi për të mos lejuar ftohjen e lëngut punues gjatë zgjerimit të tij dhe për të hequr nxehtësinë e çliruar gjatë ngjeshjes së tij.

3. Ndryshimi i nevojshëm i temperaturës së lëngut punues sigurohet nga prania e zgavrave të ndara të ftohta dhe të nxehta, përmes kanaleve lidhëse ndërmjet të cilave lëngu punues lëviz nën veprimin e pistonëve.

4. Ndryshimet në vëllim në këto dy zgavra nuk duhet të përkojnë në fazë, dhe ndryshimet ciklike që rezultojnë në vëllimin total, nga ana tjetër, nuk duhet të përkojnë në fazë me ndryshimet ciklike të presionit. Ky është një kusht për marrjen e energjisë mekanike në boshtin e motorit.

Kështu, parimi Stirling është ngrohja dhe ftohja e alternuar e lëngut të punës që gjendet në një hapësirë ​​të izoluar. Për të vizualizuar se si zbatohet në praktikë ky parim i thjeshtë, fillimisht le të shqyrtojmë sistemin elementar pistoni-cilindër, në të cilin lëngu i punës izolohet nga mjedisi i jashtëm me anë të një pistoni të ngurtë të lidhur mekanikisht me fiksimin (Fig. 1.4).

Me furnizimin e nxehtësisë në kokën e cilindrit, presioni i lëngut punues rritet dhe pistoni fillon të lëvizë djathtas nën veprimin e lëngut punues që zgjerohet (Fig. 1.5).

Kur lëngu i punës zgjerohet, presioni në cilindër bie. Për të kompensuar ftohjen e lëngut të punës gjatë zgjerimit të tij, furnizimi me nxehtësi vazhdon, për shkak të të cilit procesi

Ajo rrjedh në temperaturë konstante... Kur pistoni arrin pozicionin e tij më të djathtë (qendra e poshtme e vdekur), furnizimi me nxehtësi ndalon dhe ftohja e kokës së cilindrit fillon me ndihmën e një burimi të jashtëm (Fig. 1.6).

Presioni vazhdon të bjerë gjatë procesit të ftohjes. Pastaj pistoni fillon të lëvizë në të majtë, duke ngjeshur gazin. Procesi

Oriz. 1.8. Përfundimi i ciklit të punës.

Në këtë rast, ftohja vazhdon të kompensojë ngrohjen gjatë ngjeshjes, në mënyrë që ngjeshja të vazhdojë edhe në një temperaturë konstante (Fig. 1.7).

Kur pistoni arrin pozicionin e tij më të majtë ( krye të vdekur pika) pajisja ftohëse zëvendësohet nga një burim nxehtësie (Fig. 1.8).

Kjo sekuencë mund të përshkruhet në diagramet e gjendjes termodinamike (Fig. 1.9).

Meqenëse procesi i zgjerimit të nxehtë zhvillohet me një presion mesatar më të lartë se procesi i ngjeshjes së ftohur, motori funksionon punë e dobishme Megjithatë, kjo metodë e furnizimit dhe heqjes së nxehtësisë është e mundimshme dhe jopraktike, pasi kapaciteti i nxehtësisë së materialeve nga të cilat është bërë koka e cilindrit është shumë i lartë për të arritur nivelin e kërkuar.
ndryshimet e shpejta të temperaturës. Sidoqoftë, koncepti bazë i ngrohjes dhe ftohjes së alternuar të një lëngu pune të izoluar në presione të ndryshme për të marrë punë mekanike është paraqitur këtu mjaft saktë.

Vëllimi A

Problemi lind me përkthimin e këtij koncepti në praktikë. Një zgjidhje e qartë do të ishte ruajtja e një konstante në njërin skaj të cilindrit temperaturë të lartë, dhe nga ana tjetër - një e ulët konstante. Sidoqoftë, në këtë rast, do të ishte e pamundur të përdoret sistemi pistoni-cilindër i përmendur në përshkrimin e ciklit të punës, pasi lëngu i punës do të merrte dhe lëshonte njëkohësisht nxehtësi në faza të alternuara të procesit. Robert Sterling e kapërceu këtë vështirësi duke futur një piston zhvendosjeje, ose zhvendosës, të vendosur në seri me pistonin origjinal, i cili mori

Tani emri është "pistoni i punës". Pistoni i zhvendosjes është projektuar për të lëvizur lëngun e punës midis zgavrave të nxehta dhe të ftohta të vendosura në vend (Fig. 1.10).

Pistoni i zhvendosjes është i vendosur lirshëm në cilindër, në mënyrë që lëngu i punës të mund të rrjedhë rreth tij nga të gjitha anët, siç tregohet në Fig. 1.11, ku veprimi i pistonit të zhvendosjes ilustrohet pa iu referuar pistonit të punës.

Kur zhvendosësi lëviz lart në drejtim të skajit të nxehtë të cilindrit, lëngu i punës i nxehtë hyn në zgavrën e ftohtë përmes hendekut unazor në muret anësore të zhvendosjes
pistoni. Në këtë rast, presioni i lëngut të punës zvogëlohet për shkak të ftohjes. Nuk ka valvola në cilindër, kështu që nëse nuk merrni parasysh rënien e vogël, pothuajse të papërfillshme të presionit në hendekun unazor rreth pistonit të zhvendosjes, presioni në të gjitha zonat e cilindrit do të jetë i njëjtë. Kur lëvizni në qendrën e vdekur të poshtme, pistoni i zhvendosjes e detyron lëngun e punës të lëvizë nëpër zgavrën e ftohtë dhe hendekun unazor rreth sipërfaqes anësore të pistonit në zgavrën e nxehtë për ngrohje. Që në

Kur pistoni i zhvendosjes lëviz, presioni në të dy skajet e tij është gjithmonë i njëjtë; asnjë punë nuk shpenzohet për këtë lëvizje.

Lëvizja e pistonëve të zhvendosjes dhe të punës është jashtë fazës. Një shpjegim i kësaj nga pikëpamja e termodinamikës do të jepet më poshtë. Sidoqoftë, tashmë është e lehtë të kuptohet se nëse i gjithë lëngu i punës në një fazë të ciklit duhet të jetë në një zgavër të nxehtë, dhe në një fazë tjetër të ciklit - në një të ftohtë, atëherë të dy pistonët nuk mund të jenë në të njëjtën fazë. Për të marrë një lëvizje të tillë të pistonit jashtë fazës është e nevojshme. një mekanizëm lëvizës i ndryshëm nga ai konvencional. Një shembull i një mekanizmi të përdorur nga vetë Stirling është paraqitur në Fig. 1.12.

Një element më shumë nevojitet për të marrë motorin Stirling siç njihet sot. Është një rigjenerues, ose "ekonomizues", siç e quajti fillimisht Stirling. Kur pistoni i zhvendosjes lëviz lëngun e punës në zgjerim në zgavrën e ftohtë (Fig. 1.11), ai duhet të kalojë nëpër zgavrën e nxehtë ku, për shkak të
ngrohja merr nxehtësi të tepërt, e cila duhet të hiqet në frigorifer. Pasi lëngu i punës është i ngjeshur, ai kalon në zgavrën e nxehtë përmes asaj të ftohtë, duke ftohur gjithashtu. Rrjedhimisht, lëngu i punës hyn në zgavrën e nxehtë më të ftohtë se sa kërkohet, dhe në të ftohtë - më i nxehtë.

Nëse një rrjetë teli çeliku është instaluar në hendekun unazorë rreth pistonit të zhvendosjes, përmes të cilit rrjedh lëngu i punës, atëherë lëngu i punës, duke kaluar nëpër këtë boshllëk nga zgavra e nxehtë në zgavrën e ftohtë, do të ketë një temperaturë më të lartë se rrjeta dhe , prandaj, do të lëshojë nxehtësi këtë rrjet. Në këtë rast, rrjeti vepron si një para-ftohës, duke zvogëluar ngarkesën termike të ftohësit kryesor. Pas procesit të kompresimit, lëngu i punës do të rrjedhë në zgavrën e nxehtë, duke u ngrohur kur kalon nëpër rrjetë, domethënë do të marrë përsëri nxehtësinë e dhënë më parë në rrjetë. Rigjeneruesi tani vepron si një parangrohës, duke reduktuar hyrjen e kërkuar të energjisë. Sistemi i përshkruar në tërësi është paraqitur në Fig. 1.13.

Edhe pse qarku i paraqitur në Fig. 1.13, gjen zbatim praktik në shumë motorë, problemi transferim i shpejtë energjia mbetet e pazgjidhur, pasi është ende e nevojshme të kapërcehet inercia termike e mureve të cilindrit. Kur Philips përmirësoi motorin Stirling, këmbyesit tuba të nxehtësisë u përdorën për ngrohësin dhe ftohësin, dhe megjithëse kjo kërkonte vulosjen e pistonit të zhvendosjes, qëllimi kryesor u arrit. Cikli i plotë i punës tani mund të përshkruhet duke përdorur Fig. 1.14. Në fig. 1.14, përbërësit e proceseve të ciklit të punës të paraqitur në diagramin presion-vëllim (Fig. 1.9, a) dallohen lehtësisht.

Në fig. 1 14, dhe pistoni i punës është në pozicionin ekstrem të poshtëm, zhvendosësi është në pozicionin ekstrem të sipërm dhe i gjithë lëngu i punës është i mbyllur në një zgavër të ftohtë. Pastaj, nën veprimin e forcave të jashtme, pistoni i punës fillon të lëvizë lart, duke ngjeshur lëngun e punës në zgavrën e ftohtë dhe temperatura e lëngut të punës mbahet në një nivel minimal. Në pikën 2 (Fig. 1.15), pistoni i zhvendosjes është ende në pozicionin e tij më të lartë, në funksion
pistoni përfundon lëvizjen e tij lart, dhe procesi i ngjeshjes përfundon (Fig. 1.14.6). Pistoni i punës mbetet në qendrën e tij të sipërme të vdekur dhe pistoni i zhvendosjes fillon të lëvizë poshtë, duke lëvizur lëngun e punës në sistemin frigorifer - rigjenerues - ngrohës dhe më tej në zgavrën e nxehtë. Vëllimi i lëngut të punës në këtë proces mbetet konstant, ndërsa presioni rritet. Në procesin ndërmjet pikave 2 dhe 3, nxehtësia transferohet në lëngun e punës nga rigjeneruesi. Pika 3 korrespondon me qëndrimin e të gjithë lëngut të punës në zgavrën e nxehtë, në

Me këtë, pistoni i punës mbetet ende në qendrën e tij të vdekur. Duhet të theksohet se pistoni i zhvendosjes në pikën 3 nuk ka arritur ende ekstremin e tij pozicioni më i ulët.

Tani lëngu i punës, duke qenë në zgavrën e nxehtë, merr nxehtësi nga ngrohësi tubular dhe zgjerohet. Duke vepruar mbi pistonët e zhvendosjes dhe punës, lëngu i punës në zgjerim i detyron ata të lëvizin poshtë së bashku derisa të marrin pozicionin e tyre më të ulët. Në procesin ndërmjet pikave 3 dhe 4, bëhet punë pozitive. Pika 4 korrespondon me qëndrimin e të dy pistonëve në pjesën e poshtme të tyre pika të verbër... Pistoni i punës vazhdon të qëndrojë në këtë pozicion, dhe pistoni i zhvendosjes lëviz lart, duke zhvendosur lëngun e zgjeruar të punës përmes sistemit ngrohës - rigjenerues - frigorifer në zgavrën e ftohtë. Në këtë rast, lëngu i punës ia jep pjesën tjetër të nxehtësisë së tij rigjeneruesit. Në procesin 4 - 1, vëllimi mbetet i pandryshuar dhe presioni bie. Kështu kryhet cikli Stirling siç tregohet në dy diagramet e gjendjes (Fig. 1.15).

Duke krahasuar lëvizjen e pistonëve në raport me njëri-tjetrin në procese të njëpasnjëshme (Fig. 1.14), është e lehtë të shihet se lëvizja e tyre gjatë gjithë ciklit nuk përkon në fazë.

Lëvizja e ndërprerë e pistonëve është e nevojshme për të siguruar rrjedhën e një cikli të tillë siç përshkruhet më sipër. Ky përfundim mund të ilustrohet qartë nga diagrami i lëvizjeve të pistonit (Fig. 1.16).

Oriz. 1.15. Diagramet e gjendjes termodinamike të një cikli ideal Stirling.

Zgavra e zgjerimit të nxehtë përcaktohet nga një vëllim i ndryshueshëm VE ndërmjet kokës së cilindrit dhe skajit të sipërm të pistonit të zhvendosjes. Formohet vetëm nga lëvizja e pistonit të zhvendosjes. Zgavra e ngjeshjes së ftohtë përcaktohet nga vëllimi i ndryshueshëm Vc midis skajit të poshtëm të pistonit të zhvendosjes dhe skajit të sipërm të pistonit të punës. Vëllimi i ngrohësit, frigoriferit, rigjeneratorit dhe tubave ngjitur është një vëllim jo funksionues dhe quhet vëllimi i hapësirës së vdekur (vëllimi i vdekur) VD. Çdo vëllim i vdekur zvogëlon fuqinë e gjeneruar nga motori dhe duhet të mbahet në minimumin e lejuar karakteristikat e projektimit motorri. Megjithatë, në disa kushte, duke rritur vëllimin e vdekur, është e mundur të rritet Efikasiteti i motorit.

Tani do të ishte e nevojshme të merren parasysh problemet e termodinamikës, dinamikës së gazit dhe transferimit të nxehtësisë, të cilat duhet të zgjidhen për zbatimin e parimit Stirling. Gjithashtu nuk u pushtua
vështirësitë që lidhen me kompleksitetin e lartë të mekanizmit të lëvizjes dhe nevojën për të siguruar balancimin e mjaftueshëm të motorit.

Në fig. 1.16 tregon varësinë e ndryshimit të vëllimit nga këndi i rrotullimit të manivelit, gjatë së cilës realizohet cikli ideal Stirling. Funksioni kryesor i mekanizmit të lëvizjes është riprodhimi më i saktë i kësaj marrëdhënieje. Sidoqoftë, plotësimi i plotë i kërkesave të termodinamikës është i mundur vetëm me lëvizjen me ndërprerje të pistonëve, dhe pajisje mekanike në pamundësi për të riprodhuar me saktësi një lëvizje të tillë. Megjithëse, në parim, është e mundur të krijohet një mekanizëm që riprodhon ligjin e ndryshimit të vëllimit, afër idealit, gjatë projektimit duhet të merren parasysh faktorë të tjerë, përkatësisht: thjeshtësia e dizajnit, kompaktësia, faktorët dinamikë dhe mundësia e instalimit. një sistem vulosjeje.

Sa më shumë pjesë lëvizëse në mekanizmin e lëvizjes, aq më pak, si rregull, efikasiteti mekanik; në këtë rast, avantazhet për shkak të riprodhimit të ligjit të ndryshimit të vëllimit afër idealit mund të kompensohen nga efikasiteti i ulët i përgjithshëm i motorit. Përveç kësaj, numri i madh i pjesëve rrit koston e prodhimit të mekanizmit të makinës, kosto totale kostot e njësisë dhe funksionimit, si dhe një ulje e besueshmërisë në krahasim me mekanizmat e drejtimit të motorëve me djegie të brendshme konvencionale. Hapësira në të cilën motori Stirling duhet të "përshtatet" mund të jetë gjithashtu një faktor përcaktues dhe kjo do t'i lërë projektuesit një zgjedhje se cilën të preferojë: një mekanizëm vozitës të rëndë që ofron pothuajse ligj perfekt ndryshime në vëllim, ose një mekanizëm më kompakt, por riprodhon ligjin e ndryshimit të vëllimit me më pak saktësi.

Faktorët dinamikë që duhet të merren parasysh gjatë projektimit mund të ndahen në dy grupe: të lidhura me ngarkesën dinamike dhe të lidhura me balancimin dinamik të pjesëve lëvizëse të motorit. Ngarkesa dinamike kanë një ndikim vendimtar në përcaktimin e dimensioneve bazë të motorit Stirling. Analiza termodinamike e funksionimit të motorit imponon kërkesa të caktuara për vëllimin e punës, gjatësinë e shufrës lidhëse, etj., megjithatë, në aspektin sasior këto kërkesa shprehen me parametra pa dimensione dhe, për rrjedhojë, nuk vendosin asnjë madhësive reale... Madhësia e këtyre komponentëve bazohet në llogaritjet e mëvonshme dinamike, duke përfshirë përcaktimin e ngarkesave mbajtëse, momentin e përkuljes në shufrën lidhëse, etj.
de është pa zhurmë, dhe nëse në të sigurohet një mekanizëm lëvizës pa dridhje (dhe për këtë arsye i balancuar dinamikisht), atëherë potenciali i tij aplikim praktik do të zgjerohet ndjeshëm. Disa mekanizma lëvizës të krijuar për motorët Stirling përmbushin këto kërkesa.

Dhe së fundi, në motorët Stirling me zhvendosje të madhe, lind problemi i vulave që ndajnë cilindrat e motorit nga karteri dhe izolojnë karterin nga presioni i tepërt. Kështu, ne kemi renditur faktorët kryesorë që ndikojnë në zgjedhjen e një mekanizmi lëvizës për një motor Stirling.

Në motorët Stirling përdoren më shpesh: mekanizmi i shtrembër - balancues i thumbave, mekanizmi rombik, mekanizmi i larjes së zhdrejtë dhe me maniak.

E para në motorin Stirling ishte një mekanizëm lëvizës me thumba të shtrembër-balapsirped (Fig.1.17), në të cilin shufra e ekuilibrit artikulohet me anë të dy levave me pistonët e punës dhe zhvendosjes, dhe pistoni i punës drejtohet drejtpërdrejt nga bosht me gunga... Me këtë lloj makinerie, presioni i tepërt në karter është i pashmangshëm dhe për këtë arsye është i përshtatshëm vetëm për motorë të vegjël... Një makinë e tillë gjithashtu nuk siguron balancim dinamik të motorit me një cilindër.

Rritja e fuqisë së motorit Stirling në procesin e përmirësimit të tij çoi në nevojën për të izoluar cilindrat nga kavilja për të shmangur presioni i tepërt në karter. Ky problem zgjidhet me instalimin e një disku rombik (Fig. 1.18), i zhvilluar nga Philips në vitet '50. Avantazhi i një disku të tillë është gjithashtu mundësia e balancimit dinamik, edhe në rastin e një motori me një cilindër. Disavantazhet e tij kryesore janë kompleksiteti i mekanizmit, pasi ai përbëhet nga një numër i madh i pjesëve lëvizëse, sipërfaqeve të fërkimit, etj., dhe prania e dy ingranazheve në angazhim në mekanizëm.

Rondele e zhdrejtë (Fig. 1.19) përdoret kryesisht në motorët e destinuar për instalim në makina, ku kompaktësia është një faktor vendimtar. njësia e fuqisë... Një mekanizëm i tillë është i balancuar dinamikisht në një kënd të caktuar të prirjes së rondele. Gjithashtu e bën të lehtë izolimin e cilindrave nga karteri. Sidoqoftë, në rastin e instalimit të motorit në një makinë, problemi i besueshmërisë së vulave lind në kushtet e një ndryshimi të shpejtë të një numri të madh ciklesh. Rondele e zhdrejtë ju lejon gjithashtu të kontrolloni fuqinë e motorit duke ndryshuar këndin e prirjes së rondele, gjë që nga ana tjetër çon në një ndryshim në goditjen e pistonëve të motorit. Në këtë rast, motori është i balancuar dinamikisht vetëm në një vlerë të këndit të larjes.

Mekanizmi i fiksimit (Fig. 1.20) është përdorur në motorët me djegie të brendshme për shumë vite. Është jashtëzakonisht i besueshëm dhe deri më tani është grumbulluar shumë përvojë në funksionimin e tij. Ky mekanizëm përdoret gjerësisht në motorët Stirling. aktrim i dyfishtë me ose pa kryqe. Përparësitë e mekanizmit janë besueshmëria dhe lehtësia e prodhimit, megjithatë, balancimi dinamik i motorit me një mekanizëm të tillë lëvizës është praktikisht i paarritshëm.

Mekanizmi i fiksimit, siç mund ta shihnim, nuk është zgjidhje e thjeshtë problemet e drejtimit kur pistonët e punës dhe të zhvendosjes janë të vendosura në mënyrë sekuenciale në të njëjtin cilindër. Megjithatë, një mekanizëm i tillë është gjerësisht

Përdoret në modifikimin e paraqitjes së motorit Stirling me cilindra të dyfishtë. Fillimisht, ky modifikim përdori pistonët e punës dhe të zhvendosjes të vendosura në dy cilindra të lidhur me një tub të shkurtër (Fig. 1.21).

Në shekullin XIX. një motor i tillë u ndërtua nga Henrich dhe Robinson. Në literaturën për motorët Stirling, duke filluar nga (> 0-të e shekullit tonë dhe më gjerë, ky variant shpesh përmendet si konfigurimi gama.

Motorët me dy cilindra u propozuan nga Ryder, gjë që çoi në një rritje të konsiderueshme fuqi specifike në krahasim me modifikimet e tjera të motorit Stirling të krijuara në atë kohë. Që nga ajo kohë, motorët me dy cilindra kanë fituar pranim të gjerë. Në modifikimin e Ryder-it, në vend të sistemit të zhvendosjes së pistonit përdoren dy pistona të mbyllur plotësisht në cilindra. Këmbyesit e nxehtësisë të tipit "ngrohës - rigjenerues - frigorifer" ndërtohen midis dy cilindrave, duke formuar një kanal lidhës (Fig. 1.22).

Kjo marrëveshje ka zgjeruar mundësitë e krijimit të konfigurimeve të ndryshme të motorit që zbatojnë parimin Stirling; për shembull, cilindrat mund të vendosen njëri kundër tjetrit horizontalisht ose vertikalisht, paralel me njëri-tjetrin, në formën e shkronjës V (Fig. 1.23) dhe në modele të tjera.

Të gjithë motorët e përmendur më sipër, në parimin e tyre të përgjithshëm të funksionimit, janë motorë me një veprim. Duhet theksuar se ky emër i referohet motorit dhe jo pistonit, pasi edhe pse
Pistoni i zhvendosjes mund të prodhojë një veprim të dyfishtë ku sipërfaqet e tij të sipërme dhe të poshtme kontrollojnë lëvizjen e gazit, ndërsa motori në tërësi mund të identifikohet ende si një motor veprim i thjeshtë... Termat "motor

"" me një veprim dhe "motor me veprim të dyfishtë" në lidhje me motorët Stirling përdoren për të karakterizuar motorin në tërësi. Për shembull, siç tregohet më poshtë, jo-

Sa njësi me veprim të vetëm mund të kombinohen në një motor me veprim të dyfishtë. Ne do ta ilustrojmë këtë metodë duke përdorur shembullin e renditjes së cilindrave të propozuar nga Ryder dhe të quajtur gjithashtu modifikim i paraqitjes alfa (Fig. 1.24).

Një cikël me një veprim sigurohet nga veprimi i kombinuar i sipërfaqes së sipërme të një pistoni dhe sipërfaqes së poshtme.

Hunda e një pistoni tjetër në cilindrat ngjitur. Lëngu i punës qarkullon ndërmjet këtyre dy cilindrave. Ai nuk lëviz nëpër të gjithë sistemin - nga cilindri i parë në të katërtin. Kështu, pistoni në secilin cilindër vepron si piston pune dhe zhvendosjeje, dhe në të njëjtën kohë

Çdo piston përfshihet njëkohësisht në dy cikle pune. Rrjedhimisht, në një rregullim me katër cilindra (Fig. 1.24), katër cikle të veçanta ndodhin njëkohësisht:

Ky lloj motori Stirling u propozua fillimisht nga inxhinieri anglez Siemens dhe në mënyrë të pavarur nga inxhinierët holandezë Reeny dhe Van Veen gjatë qëndrimit të tyre në Philips, ku u përmirësua. Motori me veprim të dyfishtë është veçanërisht efikas në pajisjet e gjenerimit të energjisë mekanike ■ për shkak të raportit të tij të lartë fuqi-peshë për shkak të pistonit që bën një goditje të plotë për çdo rrotullim të boshtit me gunga në çdo cilindër.

Kjo do të thotë që në një motor me veprim të dyfishtë, pistoni ka dy funksione (ose ka një funksion të dyfishtë):

1) mbushja me lëngun punues të dy zgavrave me vëllim të ndryshueshëm dhe zhvendosja e lëngut punues nga këto zgavra;

2) transferimi i forcës në boshtin e daljes.

Motorët Stirling me veprim të dyfishtë duhet të jenë në mënyrë të pashmangshme me shumë cilindra, pasi kërkohen të paktën tre pistona për të marrë proceset e zgjerimit dhe kompresimit të zhvendosur në fazë (nevoja për një zhvendosje të tillë u vu re më herët). Në praktikë, megjithatë, zakonisht përdoren të paktën katër pistona, të lidhur me një bosht me gunga, me pistonët ngjitur që veprojnë së bashku në një palë, gjë që arrihet veprimi i dyfishtë. Mekanizmat e lëvizjes së motorit me veprim të dyfishtë duhet. kryejnë dy funksionet e mësipërme. Më e përshtatshme për këtë duket të jetë një bosht me gunga konvencionale me shumë mbajtëse të një motori në linjë.

Oriz. 1.26. Konfigurimi koaksial] RIS "L25) - Ky lloj mekanizmi është një motor i veçantë me veprim të dyfishtë, i cili është veçanërisht i përshtatshëm për motorë të mëdhenj.

Kompaktësia më e mirë sigurohet nga rregullimi i cilindrave në një katror, ​​i ashtuquajturi rregullim koaksial (Fig. 1.26), i cili lejon jo vetëm përdorimin sistemi i përbashkët djegie, por edhe të aplikojnë Llojet e ndryshme mekanizmat e lëvizjes. Shumica e llojeve të mekanizmave të lëvizjes të përshtatshme për motorë të tillë janë modifikime të mekanizmit të shufrës lidhëse me thumba të shtrembër, megjithatë, firmat "Philips", "General Motors" dhe "Ford" shpenzuan përpjekje të konsiderueshme për të përmirësuar mekanizmin me një rondele të zhdrejtë. . Dizajni optimal i këtij lloji të makinës siguron efikasitet mekanik. mbi 90%.

Konfigurimet e motorit Stirling në kombinim me mekanizma të ndryshëm lëvizës janë paraqitur në fig. 1.27. Sigurisht, arsyeja e zgjedhjes së një ose një tjetër mekanizmi të makinës nuk është vetëm kompaktësia e tij, por edhe faktorë të tjerë. Këta faktorë diskutohen në detaje në Sec. 2.5.

Në të gjithë motorët e konsideruar deri më tani, janë përdorur mekanizma lëvizës në të cilët pistonët janë të lidhur ngushtë me njëri-tjetrin duke përdorur lidhje të ndryshme kinematike, dhe këto lidhje, nga ana tjetër, janë të lidhura ngushtë me boshtin e daljes, i cili shërben për transferimin e energjisë mekanike nga motorri. Motori Stirling mund të funksionojë pa një mekanik
. UI Përshëndetje midis pistonëve. Në këtë rast, punëtori dhe zhvendosësi janë iii. iii pistonët quhen piston të lirë. Ky koncept Tsii mund të përdoret jo vetëm në motorët Starinna, por vetëm në lidhje me motorë të tillë. zbatuar me sukses. Për herë të parë ai e mishëroi atë në realitet

Une jam". 1.38. Opsionet e motorit Fluidine me mënyra të ndryshme të transferimit të energjisë.

Ra. goditje presioni; b shufra lëkundëse; c - rrymë jet; 1 - halla e nxehtë; 2 - zgavër e ftohtë; 3-varen; 4- burim restaurues.

"■ tema. Sistemi bën lëvizje këndore dhe meqenëse struktura "temp" është e ngurtë, këto lëvizje këndore transferohen në kolonat e lëngut zhvendosës, ku neutralizojnë humbjet viskoze dhe mbajnë lëkundje të qëndrueshme.

Motori jet Fluidine, si dhe motori ii dhe ai me presion diferencial, kanë një zgavër integrale të ftohtë. Tubat e ftohtë dhe të daljes lidhen me tubin e nxehtë në bazën e tij. Kjo lidhje siguron një efekt jet jet.
Menisku në zgavrën e nxehtë, një pjesë e lëngut devijohet drejt zgavrës së ftohtë, gjë që bën që kolona e lëngut në tubin e ftohtë të lëvizë lart, dhe gjatë goditjes së kthimit, lëngu që shkon në tubin e nxehtë shkakton rrjedhjen nga tubi i ftohtë në lëvizin në zhvendosës me nxitim. Kjo arrin si goditjen lart ashtu edhe atë poshtë.

Oriz. 1.39. Fazat vijuese të "vetë-ndezjes" së motorit "Fluidine".

A - pozicioni fillestar para nisjes; b - faza e zgjerimit; c - tejkalim primar: g - tejkalim sekondar; e - faza e vetë-ngacmimit.

Efekti i s reaktive, trui. Megjithatë, proceset aktuale që ndodhin në këtë lidhje hidraulike ende nuk janë hetuar mjaftueshëm. Përkundër kësaj, versioni jet është më i zakonshmi në mesin e motorëve Fluidine. Cikli i punës së një motori reaktiv do të diskutohet më poshtë.

Tani le t'i hedhim një vështrim më të afërt proceseve që ndodhin në mënyrë sekuenciale gjatë ndezjes së motorit Fluidine, pasi një nga karakteristikat më të rëndësishme të tij është mundësia e "vetë-ndizjes".

Sekuenca e proceseve gjatë vetë-fillimit është treguar në Fig. 1.39. Në pozicionin e ekuilibrit para fillimit, nivelet e lëngjeve huh2 dhe h3 përcaktohen nga vlerat e presionit statik në tuba. Nëse presioni në zgavrat e punës mbi-
Nëse vëllimi është i barabartë me atë atmosferik, atëherë të gjitha nivelet janë të njëjta (vini re se nivelet hi dhe h2 në këtë moment janë gjithmonë të njëjta). Kur energjia e nxehtësisë furnizohet në tubin e duhur 1, temperatura e lëngut të punës rritet dhe ai zgjerohet. Presioni në zgavrat e punës gjithashtu rritet dhe për shkak të kësaj fillojnë të ulen edhe nivelet e lëngjeve në gypat e nxehtë dhe të ftohtë.Në të njëjtën kohë rritet niveli i lëngut në tubin e daljes.Duhet theksuar se të gjitha ndryshimet në Niveli i lëngut është shumë i vogël. Zgjerimi parësor çon në vetë-ndizjen e pajisjes vetëm pasi të arrihet një luhatje kritike e parametrit Tss , në varësi të vlerave kryesore të parametrave që përcaktojnë kushtet e funksionimit të motorit:

Kjo formulë bazohet në një analizë të fenomenit të diskutuar në detaje në Sec. 1.6. Për shumicën e motorëve "Flui - 1ain" Tss ~ 0.1.

Në fund të fazës parësore të zgjerimit, niveli i lëngut në tubin e daljes vazhdon të rritet për shkak të inercisë së lëngut në lëvizje. Niveli i lëngut në anën e nxehtë vazhdon të bjerë derisa të arrihet ekuilibri midis lëngut dhe mediumit të punës. Në këtë pikë, niveli i lëngut në tubin anësor të ftohtë është më i lartë se në tubin anësor të nxehtë. Kjo gjendje, e cila konsiston në një sekuencë fazash që zëvendësojnë njëra-tjetrën kur motori ndizet, quhet "tejkalim parësor".

Sapo graviteti ndalon lëvizjen lart të lëngut në tubin e daljes, niveli i lëngut në anën e nxehtë gjithashtu stabilizohet; në të njëjtën kohë ka një tendencë që nivelet e lëngjeve të barazohen në anën e nxehtë dhe të ftohtë. Rrjedhimisht, niveli i lëngut në tubin e nxehtë rritet, ndërsa në prizë zvogëlohet. Në të njëjtën kohë, vëllimi i gazit të ndezur dhe presioni i tij në zgavrën e punës zvogëlohet për shkak të një rënie të temperaturës në këtë zgavër për shkak të një rritje të nivelit të lëngut në tubin e nxehtë dhe një ulje përkatëse në sasinë e punës. gazi duke u ngrohur. Këto procese lehtësohen nga lëvizja e vazhdueshme në rënie e nivelit të lëngut në tubin e daljes, gjë që shkakton një kokë dinamike të konsiderueshme në lidhjen hidraulike dhe një rritje shtesë të nivelit në tub në anën e nxehtë. Së bashku, këto procese bëjnë që niveli i lëngut në tub në anën e nxehtë të rritet në një nivel më të lartë se nivelet në dy tubat e tjerë. Kjo gjendje quhet tejkalim dytësor. Ajo çon në një rritje të mëtejshme të potencialit gravitacional midis meniskut.

Në këtë moment, sistemi është në një gjendje ekuilibri të paqëndrueshëm dhe nivelet e lëngjeve fillojnë të lëvizin drejt një gjendje ekuilibri të qëndrueshëm. Niveli i lëngut në anën e nxehtë është ulur, gjë që lejon që më shumë lëngu i punës të marrë energji nga burimi i energjisë. Trupi i punës zgjerohet dhe procesi fillon përsëri,

Megjithatë, lëkundjet tani po bëhen të vetë-ngacmuara dhe të qëndrueshme.

Cikli i punës i përshkruar më sipër ka të njëjtën bazë fizike si cikli për një sistem me dy tuba U.

Fluidina mund të funksionojë në të dy mënyrat e lagështa dhe të thata. Në rastin e parë, ekziston një kontakt midis lëngut të zhvendosur dhe lëngut të punës. Në të dytën, sipërfaqet e lëngut dhe gazit të punës ndahen ose nga një shtresë gazi "inert" ose nga një notues mekanik. Energjia në Fluidine gjenerohet në formën e dridhjeve të lëngut në tubin e daljes, dhe kjo është veçanërisht e përshtatshme për përdorimin e motorit si ventilator. (Historia e teknologjisë njeh një pajisje shumë të ngjashme - një pompë Humphrey me lak të hapur.) Efekti i pompimit arrihet në dy mënyra kryesore, të njohura si pompim direkt dhe indirekt. Në rastin e parë, tubi i daljes, ose rezonanti, shndërrohet plotësisht në pjesën e dërgimit të pompës, ndërsa me injektim indirekt, tubi rezonant mbetet në formën e tij origjinale dhe efekti i injektimit arrihet duke përdorur një kanal të veçantë të lidhur me zgavra e ftohtë (Fig. 1.40, 1.41) ...

Në rastin e pompimit indirekt, është e vështirë të kryhet "self-tanycK" dhe kërkohen pajisje të veçanta shtesë, të tilla si një linjë kullimi e ndërtuar paralelisht me daljen e trashë dhe që vepron si një pajisje primare pompimi.

Duhet të theksohet gjithashtu se në "Fluidine" "të lagësht" është e pamundur të instalohen rigjenerues me ambalazhe, pasi ato nuk janë shumë efektive në atmosferën e mjegullës së formuar.

Në avujt e lëngut. Mungesa e një rigjeneruesi në "të lagësht" "Fluy-1ain" ndoshta mund të shpjegojë pse motorë të tillë kanë një efikasitet shumë të ulët. Sidoqoftë, duhet të merret parasysh se "Fluidine" "i lagësht" mund të funksionojë vetëm në temperatura të rendit 350 K (77 ° C) dhe diferenca e temperaturës gjatë furnizimit dhe heqjes së nxehtësisë nuk është më shumë se 25 ° C. Në këto kushte, efikasiteti i ciklit Carnot është më pak se 10%.

15 motorët Stirling të diskutuar më sipër përdorën një lëng pune të gaztë; edhe në "Fluidinën" e "lagësht", lëngu i punës është i gaztë në shumicën dërrmuese të rasteve. Aktualisht, janë paraqitur propozime për përdorimin e lëngjeve të punës me një gjendje fazore në ndryshim, për shembull, ato të përdorura në motorët me avull dhe turbinat me avull, por ende nuk ka asnjë informacion që pajisje të tilla janë duke punuar me sukses ose të paktën janë zhvilluar. Në vitet '30, inxhinieri anglez Malone ndërtoi një pistoni reciproke me një nickle të mbyllur, duke përdorur një lëng si një lëng pune. Walker sugjeron që motori Malone është në fakt një motor Stirling, dhe publikimi i vetëm i Malone duket se ofron prova të mëtejshme.

4 Zak. 839 për një supozim të tillë. Megjithatë, një analizë më e kujdesshme dhe diskutimi i mëpasshëm i detajuar i kësaj çështjeje në një ekip studiuesish që punojnë në këtë fushë nën drejtimin e prof. Wheatley në Universitetin e Kalifornisë (San Diego, SHBA), çoi në përfundimin se ka shumë të ngjarë që motori Malone të funksionojë në një cikël të ngjashëm me atë të një motori Stirling, por me dallime të konsiderueshme. Në të njëjtën kohë, motori Malone, pas modifikimeve të vogla, mund të përputhet saktësisht me motorin Stirling. Sidoqoftë, një numër pyetjesh mbeten të paqarta në lidhje me parimet e funksionimit të motorit Malone, madje edhe në formën e tij origjinale, kështu që ne e konsiderojmë të parakohshme të përpiqemi të përshkruajmë ciklin e tij të funksionimit.

Ciklet e funksionimit të formave të ndryshme të motorit Stirling, të cilët shndërrojnë energjinë termike në energji mekanike, janë përshkruar tashmë nga ne. Të gjithë këta motorë kanë të njëjtat parime themelore të funksionimit, megjithatë, ka disa dallime në dizajn, veçanërisht kur bëhet fjalë për mënyrën e përdorimit të energjisë së gjeneruar. Diagramet skematike dhe përshkrimet e hollësishme, megjithëse janë shumë të dobishme për të lehtësuar të kuptuarit e parimeve bazë mbi të cilat bazohen këta motorë, jo gjithmonë i lehtësojnë gjërat kur bëhet fjalë për përcaktimin nëse pajisja në fjalë është një motor Stirling. Seksioni tjetër ofron fotografi dhe përshkrime të motorëve Stirling të ndërtuar tashmë të llojeve të ndryshme, të cilat do të eliminojnë këto vështirësi.

Motori Stirling, dikur i famshëm, u harrua për një kohë të gjatë për shkak të përdorimit të gjerë të një motori tjetër (djegie të brendshme). Por sot dëgjojmë gjithnjë e më shumë për të. Ndoshta ai ka një shans të bëhet më popullor dhe të gjejë vendin e tij në një modifikim të ri në botën moderne?

Historia

Motori Stirling është një motor ngrohjeje që u shpik në fillim të shekullit të nëntëmbëdhjetë. Autori, siç e dini, ishte një farë Stirling i quajtur Robert, një prift nga Skocia. Pajisja është një motor me djegie të jashtme, ku trupi lëviz në një enë të mbyllur, duke ndryshuar vazhdimisht temperaturën e tij.

Për shkak të përhapjes së një lloji tjetër motori, ai pothuajse u harrua. Sidoqoftë, falë avantazheve të tij, sot motori Stirling (shumë amatorë e ndërtojnë atë në shtëpi me duart e tyre) po kthehet përsëri.

Dallimi kryesor nga një motor me djegie të brendshme është se energjia e nxehtësisë vjen nga jashtë dhe nuk gjenerohet në vetë motorin, si në një motor me djegie të brendshme.

Parimi i funksionimit

Ju mund të imagjinoni një vëllim ajri të mbyllur të mbyllur në një strehë me një membranë, domethënë një pistoni. Kur trupi nxehet, ajri zgjerohet dhe kryen punë, duke përkulur kështu pistonin. Më pas ftohet dhe paloset sërish. Ky është cikli i mekanizmit.

Nuk është çudi që shumë motorë termoakustikë Stirling, bëjeni vetë, prodhohen në shtëpi. Mjetet dhe materialet për këtë kërkojnë minimumin që mund të gjendet në shtëpinë e secilit. Le të shohim dy mënyra të ndryshme për ta krijuar atë lehtësisht.

Materiale për punë

Për të bërë një motor Stirling me duart tuaja, do t'ju nevojiten materialet e mëposhtme:

• kallaj;
• foli çeliku;
• tub bronzi;
• sharrë hekuri;
• dosje;
• stendë prej druri;
• gërshërë për metal;
• detajet e mbërthyesve;
• Makine per ngjitjen e metalit;
• saldim;
• saldim;
• makinë.

është e gjitha. Pjesa tjetër është një çështje e teknikës së thjeshtë.

Si të bësh

Një kuti zjarri dhe dy cilindra për bazën përgatiten nga kallaji, nga i cili do të përbëhet motori Stirling, i bërë me dorë. Dimensionet zgjidhen në mënyrë të pavarur, duke marrë parasysh qëllimet për të cilat është menduar kjo pajisje. Le të supozojmë se motori është bërë për qëllime demonstrimi. Pastaj pastrimi i cilindrit kryesor do të jetë nga njëzet në njëzet e pesë centimetra, jo më shumë. Pjesa tjetër e pjesëve duhet të përshtatet me të.

Në pjesën e sipërme të cilindrit, bëhen dy zgjatime dhe vrima me një diametër prej katër deri në pesë milimetra për të lëvizur pistonin. Elementet do të veprojnë si kushineta për vendosjen e montimit të fiksimit.

Më pas, ata bëjnë lëngun e punës të motorit (uji i zakonshëm do të bëhet ai). Rrathët e kallajit janë ngjitur në cilindër, i cili është mbështjellë në një tub. Në to bëhen vrima dhe tubat prej bronzi futen nga njëzet e pesë deri në tridhjetë e pesë centimetra në gjatësi dhe katër deri në pesë milimetra në diametër. Në fund kontrollojnë sa është shtrënguar dhoma duke e përmbytur me ujë.

Më pas vjen zhvendosësi. Për prodhim, merrni një bosh nga një pemë. Në makinë, ata sigurohen që ajo të marrë formën e një cilindri të rregullt. Zhvendosësi duhet të jetë pak më i vogël se diametri i cilindrit. Lartësia optimale zgjidhet pasi të jetë bërë motori Stirling, bëjeni vetë. Prandaj, në këtë fazë, gjatësia duhet të marrë një diferencë.

Speci është kthyer në një shufër cilindri. Një vrimë është bërë në qendër të enës prej druri, e përshtatshme për kërcellin, futeni atë. Në pjesën e sipërme të kërcellit, është e nevojshme të sigurohet një vend për pajisjen e shufrës lidhëse.

Pastaj marrin tuba bakri katër centimetra e gjysmë të gjatë dhe dy centimetra e gjysmë në diametër. Një turi prej kallaji është ngjitur në cilindër. Në anët e mureve bëhet një vrimë për komunikimin e kontejnerit me cilindrin.

Pistoni është gjithashtu i vendosur në një torno në pjesën e brendshme të cilindrit të madh. Në krye, kërcelli është i lidhur në një mënyrë të varur.

Montimi ka përfunduar dhe mekanizmi është vendosur. Për ta bërë këtë, pistoni futet në një cilindër më të madh dhe ky i fundit lidhet me një cilindër tjetër më të vogël.

Një mekanizëm fiksimi është ndërtuar mbi një cilindër të madh. Një pjesë e motorit është e fiksuar me një hekur saldimi. Pjesët kryesore janë të fiksuara në një bazë druri.

Cilindri mbushet me ujë dhe një qiri vendoset nën fund. Motori Stirling, i bërë me dorë nga fillimi deri në fund, është testuar për funksionueshmëri.

Metoda e dytë: materialet

Motori mund të bëhet në një mënyrë tjetër. Për ta bërë këtë, do t'ju nevojiten materialet e mëposhtme:

• kallaj;
• gome shkume;
• kapese letrash;
• disqe;
• dy bulona.

Si të bësh

Goma e shkumës përdoret shumë shpesh për të bërë një motor të thjeshtë, jo të fuqishëm Stirling në shtëpi me duart tuaja. Prej tij përgatitet një zhvendosës për motorin. Pritini rrethin e shkumës. Diametri duhet të jetë pak më i vogël se ai i një kanaçe, dhe lartësia duhet të jetë pak më shumë se gjysma.

Një vrimë është bërë në qendër të kapakut për shufrën e ardhshme lidhëse. Për ta bërë atë të ecë pa probleme, kapësja e letrës paloset në një spirale dhe ngjitet në kapak.

Rrethi i gomës me shkumë në mes shpohet me një tel të hollë me vidë dhe fiksohet sipër me një rondele. Pastaj një copë kapëse letre lidhet me saldim.

Zhvendosësi shtyhet në vrimën në kapak dhe kavanozi dhe kapaku janë ngjitur së bashku për të vulosur. Një lak i vogël bëhet në një kapëse letre dhe një vrimë tjetër më e madhe në kapak.

Fleta e kallajit mbështillet në një cilindër dhe bashkohet, dhe më pas ngjitet në kavanoz në mënyrë që të mos mbeten fare boshllëqe.

Kapëse letre është kthyer në një bosht me gunga. Distanca duhet të jetë saktësisht nëntëdhjetë gradë. Gjuri sipër cilindrit është bërë pak më i madh se tjetri.

Pjesa tjetër e kapëseve shndërrohet në rafte boshti. Membrana është bërë si më poshtë: cilindri është i mbështjellë në një film polietileni, i shtypur dhe i fiksuar me një fije.

Shufra lidhëse është bërë nga një kapëse letre që futet në një copë gome dhe pjesa e përfunduar është ngjitur në membranë. Gjatësia e shufrës lidhëse është bërë e tillë që membrana të tërhiqet në cilindër në pikën bruto të poshtme dhe të shtrihet në pikën më të lartë. Pjesa e dytë e shufrës lidhëse është bërë në të njëjtën mënyrë.

Pastaj njëra është ngjitur në membranë dhe tjetra në zhvendosës.

Këmbët e kavanozit gjithashtu mund të bëhen nga kapëse letre dhe të bashkohen. Një CD përdoret për fiksimin.

Pra, i gjithë mekanizmi është gati. Mbetet vetëm për të zëvendësuar dhe ndezur një qiri nën të, dhe më pas të jepni një shtytje përmes volantit.

konkluzioni

I tillë është motori Stirling me temperaturë të ulët (i ndërtuar vetë). Sigurisht, në një shkallë industriale, pajisje të tilla prodhohen në një mënyrë krejtësisht të ndryshme. Sidoqoftë, parimi mbetet i pandryshuar: vëllimi i ajrit nxehet dhe më pas ftohet. Dhe kjo përsëritet vazhdimisht.

Më në fund, shikoni këto vizatime të motorit Stirling (mund ta bëni vetë pa aftësi të veçanta). Ndoshta ju jeni tashmë në zjarr me idenë dhe dëshironi të bëni diçka të ngjashme?

1. Hyrje …………………………………………………………………………………… 3

2. Historia ………………………………………………………………………………… 4

3. Përshkrimi ………………………………………………………………………………… 4

4. Konfigurimi ………………………………………………………………………. 6

5. Disavantazhet ……………………………………………………………………………… .. 7

6. Përfitimet ………………………………………………………………………… 7

7. Aplikimi ……………………………………………………………………. tetë

8. Përfundimi ………………………………………………………………………… njëmbëdhjetë

9. Referencat …………………………………………………………… .. 12

Prezantimi

Në fillim të shekullit të 21-të, njerëzimi e shikon të ardhmen me optimizëm. Ka arsyet më bindëse për këtë. Mendimi shkencor nuk qëndron ende. Sot na ofrohen gjithnjë e më shumë zhvillime të reja. Gjithnjë e më shumë teknologji ekonomike, miqësore me mjedisin dhe premtuese po futen në jetën tonë

Kjo vlen, para së gjithash, për ndërtimin alternativ të motorit dhe përdorimin e të ashtuquajturave lëndë djegëse alternative "të reja": era, dielli, uji dhe burime të tjera të energjisë.

Falë motorëve të të gjitha llojeve, një person merr energji, dritë, nxehtësi dhe informacion. Motorët janë zemra që rreh në kohë me zhvillimin e qytetërimit modern. Ato sigurojnë rritjen e prodhimit, shkurtojnë distancën. Motorët me djegie të brendshme aktualisht të përhapur kanë një sërë disavantazhesh: funksionimi i tyre shoqërohet me zhurmë, dridhje, lëshojnë gazra të dëmshëm të shkarkimit, duke ndotur kështu natyrën tonë dhe konsumojnë shumë karburant. Por sot një alternativë ndaj tyre tashmë ekziston. Klasa e motorëve, dëmi nga i cili është minimal, janë motorët Stirling. Punojnë në një cikël të mbyllur, pa mikro-shpërthime të vazhdueshme në cilindrat e punës, praktikisht pa çlirim të gazrave të dëmshëm dhe kanë nevojë për shumë më pak karburant.

I shpikur shumë kohë përpara motorit me djegie të brendshme dhe naftë, motori Stirling u harrua në mënyrë të pamerituar.

Ringjallja e interesit për motorët Stirling zakonisht shoqërohet me aktivitetet e Philips. Puna për hartimin e motorëve Stirling me fuqi të ulët filloi në kompani në mesin e viteve '30 të shekullit të njëzetë. Qëllimi i punës ishte krijimi i një gjeneratori të vogël elektrik me një nivel të ulët zhurme dhe një makinë termike për fuqizimin e pajisjeve radio në zona të botës pa furnizim të rregullt me ​​energji elektrike. Në vitin 1958, General Motors hyri në një marrëveshje licencimi me Philips dhe marrëdhënia e tyre vazhdoi deri në vitin 1970. Zhvillimet lidheshin me përdorimin e motorëve Stirling për termocentralet hapësinore dhe nënujore, makinat dhe anijet, si dhe për sistemet stacionare të furnizimit me energji elektrike. Firma suedeze United Stirling, e cila ka përqendruar përpjekjet e saj kryesisht në motorët për automjete të rënda, ka zgjeruar interesat e saj në fushën e motorëve për makinat e pasagjerëve. Interesi i vërtetë për motorin Stirling u ringjall vetëm gjatë të ashtuquajturës "krizë energjetike". Pikërisht atëherë potenciali i këtij motori në raport me konsumin ekonomik të karburantit të lëngshëm konvencional dukej të ishte veçanërisht tërheqës, gjë që dukej të ishte shumë e rëndësishme në lidhje me rritjen e çmimit të karburantit.

Historia

Motori Stirling u patentua për herë të parë nga prifti skocez Robert Stirling më 27 shtator 1816 (patenta angleze nr. 4081). Sidoqoftë, "motorët e parë me ajër të nxehtë" filluan të njiheshin në fund të shekullit të 17-të, shumë kohë përpara Stirling. Arritja e Stirling është shtimi i një pastruesi, të cilin ai e quan "ekonomi". Në literaturën moderne shkencore, ky pastrues quhet "rigjenerues" (këmbyes nxehtësie). Rrit performancën e motorit duke bllokuar nxehtësinë në pjesën e ngrohtë të motorit ndërsa lëngu i punës ftohet. Ky proces përmirëson ndjeshëm efikasitetin e sistemit. Në 1843, James Stirling e përdori këtë motor në një fabrikë ku ai punonte si inxhinier në atë kohë. Në vitin 1938, Philips investoi në një motor Stirling me një kapacitet prej më shumë se dyqind kuajfuqi dhe një kthim prej më shumë se 30%. Motori Stirling ka shumë përparësi dhe ishte i përhapur në epokën e motorëve me avull.

Përshkrim

Motori i Stirling- një motor ngrohjeje, në të cilin një lëng pune i lëngshëm ose i gaztë lëviz në një vëllim të mbyllur, një lloj motori me djegie të jashtme. Ai bazohet në ngrohjen dhe ftohjen periodike të lëngut të punës me nxjerrjen e energjisë nga ndryshimi që rezulton në vëllimin e lëngut punues. Mund të funksionojë jo vetëm nga djegia e karburantit, por edhe nga çdo burim nxehtësie.

Në shekullin e 19-të, inxhinierët donin të krijonin një alternativë të sigurt për motorët me avull të kohës, kaldajat e të cilëve shpërthyen shpesh për shkak të presioneve të larta të avullit dhe materialeve të papërshtatshme për ndërtimin e tyre. Një alternativë e mirë për motorët me avull u shfaq me krijimin e motorëve Stirling, të cilët mund të kthenin çdo ndryshim të temperaturës në punë. Parimi themelor i funksionimit të motorit Stirling është alternimi i vazhdueshëm i ngrohjes dhe ftohjes së lëngut të punës në një cilindër të mbyllur. Zakonisht ajri vepron si një lëng pune, por përdoren gjithashtu hidrogjeni dhe heliumi. Në një numër mostrash eksperimentale u testuan freonet, dioksidi i azotit, propan-butani i lëngshëm dhe uji. Në rastin e fundit, uji mbetet në gjendje të lëngshme në të gjitha pjesët e ciklit termodinamik. E veçanta e trazimit me një lëng pune të lëngshëm është madhësia e tij e vogël, dendësia e lartë e fuqisë dhe presionet e larta të punës. Ekziston edhe një stilim me një lëng pune dyfazor. Karakterizohet gjithashtu nga dendësia e lartë e fuqisë dhe presioni i lartë i punës.

Nga termodinamika dihet se presioni, temperatura dhe vëllimi i një gazi janë të ndërlidhura dhe ndjekin ligjin e gazeve ideale.

• P është presioni i gazit;
• V është vëllimi i gazit;
• n është numri i moleve të gazit;
• R është konstanta universale e gazit;
• T është temperatura e gazit në Kelvin.

Kjo do të thotë se kur gazi nxehet, vëllimi i tij rritet, dhe kur ftohet, zvogëlohet. Është kjo veti e gazrave që qëndron në themel të funksionimit të motorit Stirling.

Motori Stirling përdor ciklin Stirling, i cili nuk është inferior ndaj ciklit Carnot për sa i përket efikasitetit termodinamik, madje ka një avantazh. Fakti është se cikli Carnot përbëhet nga izoterma dhe adiabate që ndryshojnë pak nga njëra-tjetra. Zbatimi praktik i këtij cikli nuk është shumë premtues. Cikli Stirling bëri të mundur marrjen e një motori praktikisht të punës në dimensione të pranueshme.

Cikli Stirling përbëhet nga katër faza dhe ndahet nga dy faza kalimtare: ngrohja, zgjerimi, kalimi në një burim të ftohtë, ftohja, ngjeshja dhe kalimi në një burim nxehtësie. Kështu, kur kalon nga një burim i ngrohtë në një burim të ftohtë, gazi në cilindër zgjerohet dhe tkurret. Diferenca në vëllimet e gazit mund të kthehet në punë, gjë që bën motori Stirling. Cikli i punës i një motori Stirling të tipit beta është:

1

2

3

4

ku: a - pistoni i zhvendosjes; b - pistoni i punës; c - volant; d - zjarri (zona e ngrohjes); e - fins ftohës (zona e ftohjes).

1. Një burim i jashtëm nxehtësie ngroh gazin në fund të cilindrit të shkëmbimit të nxehtësisë. Presioni i krijuar e shtyn pistonin e punës lart (vini re se pistoni i zhvendosjes nuk përshtatet mirë me muret).
2. Volanti e shtyn pistonin e zhvendosjes poshtë, duke transferuar kështu ajrin e nxehtë nga fundi në dhomën e ftohjes.
3. Ajri ftohet dhe tkurret, pistoni zbret.
4. Pistoni i zhvendosjes lëviz lart, duke lëvizur kështu ajrin e ftohur në fund. Dhe cikli përsëritet.

Në një makinë Stirling, lëvizja e pistonit të punës zhvendoset me 90 ° në krahasim me lëvizjen e pistonit të zhvendosjes. Në varësi të shenjës së këtij ndryshimi, makina mund të jetë një motor ose një pompë nxehtësie. Në një zhvendosje prej 0, makina nuk kryen asnjë punë (përveç humbjeve nga fërkimi) dhe nuk e gjeneron atë.

Beta Stirling- ka vetëm një cilindër, i nxehtë nga njëri skaj dhe i ftohtë nga tjetri. Një piston (nga i cili hiqet fuqia) dhe një "zhvendësues" lëvizin brenda cilindrit, duke ndryshuar vëllimin e zgavrës së nxehtë. Gazi pompohet nga pjesa e ftohtë në pjesën e nxehtë të cilindrit përmes rigjeneruesit. Rigjeneruesi mund të jetë i jashtëm, pjesë e një shkëmbyesi nxehtësie ose i kombinuar me një pistoni me zhvendosje.

Gama Stirling- ka gjithashtu një piston dhe një "zhvendësues", por në të njëjtën kohë ka dy cilindra - një i ftohtë (pistoni lëviz atje, nga i cili hiqet fuqia), dhe i dyti është i nxehtë nga njëri skaj dhe i ftohtë nga tjetri (ka një "zhvendësues" që lëviz atje). Rigjeneruesi lidh pjesën e nxehtë të cilindrit të dytë me atë të ftohtë dhe njëkohësisht me cilindrin e parë (të ftohtë).

Motori Stirling, parimi i funksionimit të të cilit është cilësisht i ndryshëm nga i zakonshmi për të gjithë motorët me djegie të brendshme, dikur përbënte një konkurrencë të denjë për këta të fundit. Megjithatë, ata e harruan atë për një kohë. Si përdoret ky motor sot, cili është parimi i funksionimit të tij (në artikull mund të gjeni edhe vizatime të motorit Stirling, duke demonstruar qartë funksionimin e tij), dhe cilat janë perspektivat për përdorim në të ardhmen, lexoni më poshtë.

Historia

Në 1816 në Skoci, Robert Stirling patentoi emrin sot pas shpikësit të tij. Para tij u shpikën motorët e parë me ajër të nxehtë. Por Stirling i shtoi pajisjes një pastrues, i cili në literaturën teknike quhet rigjenerues, ose shkëmbyes nxehtësie. Falë tij, performanca e motorit u rrit duke e mbajtur njësinë të ngrohtë.

Motori u njoh si motori me avull më i qëndrueshëm i disponueshëm në atë kohë, pasi nuk shpërtheu kurrë. Para tij, në motorët e tjerë, ky problem u shfaq shpesh. Megjithë suksesin e tij të shpejtë, në fillim të shekullit të njëzetë, zhvillimi i tij u braktis, pasi u bë më pak ekonomik se motorët e tjerë me djegie të brendshme dhe motorët elektrikë që u shfaqën atëherë. Megjithatë, Stirling vazhdoi të përdoret në disa industri.

Motori me djegie të jashtme

Parimi i funksionimit të të gjithë motorëve të nxehtësisë është që për të marrë një gaz në një gjendje të zgjeruar, nevojiten forca mekanike më të mëdha sesa kur ngjeshni një të ftohtë. Për ta demonstruar këtë, mund të kryhet një eksperiment me dy tenxhere të mbushura me ujë të nxehtë dhe të ftohtë, si dhe një shishe. Ky i fundit zhytet në ujë të ftohtë, mbyllet, më pas transferohet në ujë të nxehtë. Kjo do të bëjë që gazi në shishe të kryejë punë mekanike dhe ta shtyjë tapën jashtë. Motori i parë me djegie të jashtme mbështetej tërësisht në këtë proces. Vërtetë, më vonë shpikësi kuptoi se një pjesë e nxehtësisë mund të përdoret për ngrohje. Kështu, produktiviteti është rritur ndjeshëm. Por edhe kjo nuk ndihmoi që motori të bëhej i përhapur.

Më vonë, Erickson, një inxhinier nga Suedia, përmirësoi dizajnin duke propozuar që të ftohet dhe ngrohet gazi me presion konstant në vend të vëllimit. Si rezultat, shumë kopje filluan të përdoren për punë në miniera, në anije dhe në shtypshkronja. Por për ekuipazhet, ato doli të ishin shumë të rënda.

Motorë me djegie të jashtme nga Philips

Motorë të tillë janë të llojeve të mëposhtme:

• avull;
• turbinë me avull;
• Stirling.

Lloji i fundit nuk është zhvilluar për shkak të besueshmërisë së ulët dhe pjesa tjetër nuk janë treguesit më të lartë në krahasim me llojet e tjera të njësive që janë shfaqur. Sidoqoftë, Philips rifilloi funksionimin në 1938. Motorët filluan të shërbenin për të drejtuar gjeneratorët në zona jo të elektrizuara. Në vitin 1945, inxhinierët e kompanisë gjetën aplikimin e kundërt për ta: nëse boshti rrotullohet nga një motor elektrik, atëherë ftohja e kokës së cilindrit arrin në minus njëqind e nëntëdhjetë gradë Celsius. Pastaj u vendos që të përdoret një motor i përmirësuar Stirling në njësitë ftohëse.

Parimi i funksionimit

Veprimi i motorit është të punojë në cikle termodinamike, në të cilat ngjeshja dhe zgjerimi ndodhin në temperatura të ndryshme. Në këtë rast, rregullimi i rrjedhës së lëngut të punës realizohet për shkak të vëllimit të ndryshëm (ose presionit - në varësi të modelit). Ky është parimi i funksionimit të shumicës së këtyre makinave, të cilat mund të kenë funksione dhe skema të ndryshme projektimi. Motorët mund të jenë reciprok ose rrotullues. Makinat me instalimet e tyre punojnë si pompa nxehtësie, frigoriferë, gjeneratorë presioni etj.

Përveç kësaj, ka motorë me cikël të hapur ku kontrolli i rrjedhës realizohet me anë të valvulave. Ata quhen motorë Erickson, përveç emrit të zakonshëm të emrit Stirling. Në një motor me djegie të brendshme, puna e dobishme kryhet pas kompresimit paraprak të ajrit, injektimit të karburantit, ngrohjes së përzierjes që rezulton të përzier me djegie dhe zgjerim.

Motori Stirling ka të njëjtin parim funksionimi: në temperatura të ulëta, ndodh ngjeshja, dhe në temperatura të larta, zgjerimi. Por ngrohja kryhet në mënyra të ndryshme: nxehtësia furnizohet përmes murit të cilindrit nga jashtë. Prandaj, ai mori emrin e motorit me djegie të jashtme. Stirling përdori një ndryshim periodik të temperaturës me një piston zhvendosjeje. Ky i fundit lëviz gazin nga një zgavër cilindri në tjetrin. Nga njëra anë, temperatura është vazhdimisht e ulët, dhe nga ana tjetër është e lartë. Kur pistoni lëviz lart, gazi lëviz nga zgavra e nxehtë në të ftohtë, dhe poshtë kthehet në atë të nxehtë. Fillimisht, gazi lëshon shumë nxehtësi në frigorifer dhe më pas merr nga ngrohësi aq nxehtësi sa dha. Një rigjenerues vendoset midis ngrohësit dhe frigoriferit - një zgavër e mbushur me material në të cilin gazi lëshon nxehtësi. Në rast rrjedhjeje të kundërt, rigjeneruesi e kthen atë.

Sistemi i zhvendosjes është i lidhur me një piston pune që ngjesh gazin në mot të ftohtë dhe lejon zgjerimin në ngrohtësi. Puna e dobishme bëhet me ngjeshje në një temperaturë më të ulët. I gjithë sistemi kalon në katër cikle me lëvizje të ndërprera. Mekanizmi i fiksimit siguron kështu vazhdimësinë. Prandaj, kufijtë e mprehtë midis fazave të ciklit nuk respektohen, dhe Stirling nuk zvogëlohet.

Duke marrë parasysh të gjitha sa më sipër, përfundimi sugjeron vetë se ky motor është një makinë pistoni me një furnizim të jashtëm nxehtësie, ku lëngu i punës nuk largohet nga hapësira e kufizuar dhe nuk zëvendësohet. Vizatimet e motorit Stirling ilustrojnë mirë pajisjen dhe parimin e funksionimit të saj.

Detajet e punës

Dielli, energjia elektrike, energjia bërthamore ose çdo burim tjetër nxehtësie mund të furnizojnë energji për një motor Stirling. Parimi i trupit të tij është përdorimi i heliumit, hidrogjenit ose ajrit. Një cikël ideal ka një efikasitet maksimal termik të mundshëm prej tridhjetë deri në dyzet përqind. Por me një rigjenerues efikas, ai do të jetë në gjendje të punojë me një efikasitet më të lartë. Rigjenerimi, ngrohja dhe ftohja sigurohet nga shkëmbyesit e nxehtësisë të integruar pa vaj. Duhet të theksohet se motori ka nevojë për shumë pak lubrifikim. Presioni mesatar i cilindrit është zakonisht 10 deri në 20 MPa. Prandaj, këtu kërkohet një sistem i shkëlqyer vulosjeje dhe aftësia për të futur vaj në dhomat e punës.

Karakteristikat krahasuese

Shumica e motorëve të këtij lloji në funksion sot përdorin lëndë djegëse të lëngshme. Presioni i vazhdueshëm është i lehtë për t'u kontrolluar, gjë që ndihmon në reduktimin e emetimeve. Mungesa e valvulave siguron funksionim të qetë. Fuqia ndaj peshës është e krahasueshme me motorët me turbocharged dhe raporti fuqi-peshë është i barabartë me atë të një njësie me naftë. Shpejtësia dhe çift rrotullimi janë të pavarura nga njëra-tjetra.

Kostoja e prodhimit të një motori është shumë më e lartë se ajo e një motori me djegie të brendshme. Por gjatë funksionimit, merret treguesi i kundërt.

Përparësitë

Çdo model i motorit Stirling ka shumë përparësi:

• Efikasiteti në dizajnin modern mund të arrijë deri në shtatëdhjetë përqind.
• Motori nuk ka një sistem ndezjeje me tension të lartë, bosht me gunga dhe valvola. Nuk do të ketë nevojë të rregullohet gjatë gjithë jetës së shërbimit.
• Në Stirlings, nuk ka një shpërthim të tillë si në motorin me djegie të brendshme, i cili ngarkon rëndë boshtin me gunga, kushinetat dhe shufrat lidhës.
• Nuk e kanë atë efekt kur thonë se “motori ka ngecur”.
• Për shkak të thjeshtësisë së pajisjes, ajo mund të përdoret për një kohë të gjatë.
• Mund të punojë si në dru ashtu edhe me lëndë djegëse bërthamore dhe çdo lloj tjetër.
• Djegia ndodh jashtë motorit.

disavantazhet

Aplikacion

Aktualisht, një motor Stirling me një gjenerator përdoret në shumë fusha. Është një burim i gjithanshëm i energjisë elektrike në frigoriferë, pompa, nëndetëse dhe termocentrale diellore. Falë përdorimit të llojeve të ndryshme të karburantit është e mundur të përdoret gjerësisht.

Ringjallja

Falë Philips, këta motorë janë zhvilluar përsëri. Në mesin e shekullit të njëzetë, General Motors hyri në një marrëveshje me të. Ajo udhëhoqi zhvillimin për aplikimin e Stirlings në pajisje hapësinore dhe nënujore, anije dhe automobila. Pas tyre, një kompani tjetër nga Suedia, United Stirling, filloi të merret me zhvillimin e tyre, duke përfshirë përdorimin e mundshëm në

Sot motori linear Stirling përdoret në instalimet e automjeteve nënujore, hapësinore dhe diellore. Interesi i madh për të është për shkak të rëndësisë së çështjeve të degradimit të mjedisit, si dhe luftës kundër zhurmës. Në Kanada dhe SHBA, Gjermani dhe Francë, si dhe në Japoni, ka një kërkim aktiv për zhvillimin dhe përmirësimin e përdorimit të tij.

e ardhmja

Përparësitë e qarta që kanë pistoni dhe Stirling, të cilat konsistojnë në një jetëgjatësi të gjatë shërbimi, përdorimi i lëndëve djegëse të ndryshme, pa zhurmë dhe toksicitet i ulët, e bëjnë atë shumë premtues në sfondin e një motori me djegie të brendshme. Megjithatë, duke pasur parasysh faktin se motori me djegie të brendshme është përmirësuar gjatë gjithë kohës, ai nuk mund të zhvendoset lehtë. Në një mënyrë apo tjetër, është pikërisht një motor i tillë që sot zë një pozicion drejtues dhe nuk ka ndërmend ta dorëzojë atë në të ardhmen e afërt.