7 термодинамические циклы поршневых двс

Применение устройств в настоящее время

Казалось бы, что такое старое изобретение не может использоваться в наши дни, однако это не так. NASA заказало двигатель внешнего сгорания типа Стирлинга, однако в качестве рабочего вещества должны использоваться ядерные и радиоизотопные источники тепла. Кроме этого, он также успешно может быть использован в следующих целях:

Использовать такую модель двигателя для перекачки жидкости гораздо проще, чем обычный насос. Во многом это благодаря тому, что в качестве поршня можно применять саму перекачиваемую жидкость. Кроме того, она же и будет охлаждать рабочее тело. К примеру, такой вид «насоса» можно использовать, чтобы накачивать воду в ирригационные каналы, используя для этого солнечное тепло.
Некоторые изготовители холодильников склоняются к установке таких устройств. Стоимость продукции удастся снизить, а в качестве хладагента можно применять обычный воздух.
Если совместить двигатель внешнего сгорания этого типа с тепловым насосом, то можно оптимизировать работу тепловой сети в доме.
Довольно успешно Стирлинги используются на подводных лодках ВМС Швеции. Дело в том, что двигатель работает на жидком кислороде, который впоследствии используется для дыхания

Для подводной лодки это очень важно. К тому же такое оборудование обладает достаточно низким уровнем шума

Конечно, агрегат достаточно большой и требует охлаждения, но именно эти два фактора несущественны, если речь идет о подводной лодке.

Комбинированная силовая установка

У двигателя внутреннего сгорания отработавшие газы имеют в конце процесса расширения температуру выше 1000 °C, но использовать их теплоту путем дальнейшего расширения в поршневом двигателе очень трудно.

Перевод газа с температурой 1000 °C из одного двигателя в другой связан с большими тепловыми потерями и техническими трудностями. В частности, поршневой двигатель с классическим кривошипным механизмом для дальнейшего расширения отработавших газов с такой температурой непригоден вследствие его размеров и массы.

Для использования энергии большого количества отработавших газов со сравнительно низким давлением наиболее пригодна газовая турбина. Она обычно и применяется для повторного цикла расширения газов и служит при этом либо для привода центробежного компрессора, подающего воздух в двигатель (двигатели с газотурбинным наддувом), либо передает свою мощность (например, через зубчатую передачу) непосредственно на коленчатый вал двигателя (так называемый турбокомпаундный двигатель).

Для использования теплоты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания может быть применен и цикл Ранкина. Отработавшие газы, нагревают жидкость (например, фреон), пары которой поступают в роторный двигатель. Этот двигатель имеет меньшие размеры и лучше сбалансирован, чем поршневой с кривошипным механизмом.

Конструкция такой комбинированной силовой установки (рис. 6 и 7) уже испытывается. Однако следует учитывать, что в ней можно использовать лишь некоторую часть энергии отработавших газов, соответствующую КПД цикла Ранкина.

Рис. 6. Комбинированная силовая установка:

1 – двигатель внутреннего сгорания; 2 – роторный двигатель на фреоне; 3 – ротор; 4 – вращающийся впускной золотник; 5 – тарельчатый выпускной клапан; 6 – выпускная труба.

Рис. 7. Схема комбинированной силовой установки:

1 – двигатель внутреннего сгорания; 2 – выпускная труба; 3 – теплообменник «отработавшие газы – фреон»; 4 – насос подачи фреона; 5 – дроссельный клапан подачи паров фреонов; 6 – роторный двигатель на фреоне; 7 – муфта свободного хода; 8 – теплообменник «фреон – вода»; 9 – бак с фреоном; 10 – водяной насос двигателя; 11 – радиатор двигателя; 12 – конденсатор воды из отработавших газов двигателя.

Кроме описанной схемы с роторным двигателем на фреоне, известны также испытания комбинированной установки, состоявшей из двигателя внутреннего сгорания фирмы «Мак» (США) с турбонаддувом мощностью 212 кВт и паровой турбины, пар в которую поступал из котла, нагреваемого теплотой отработавших газов двигателя. Установленный на грузовом автомобиле для магистральных перевозок двигатель «Мак» работает большей частью с полной мощностью и потому наиболее пригоден для использования теплоты отработавших газов. Паровая турбина в опытах развила мощность 40 кВт, что соответствовало повышению мощности и, следовательно, экономичности установки на 19 %.

Последнее обновление 24.03.2014Опубликовано 13.03.2014

Сноски

Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. — М.: Машиностроение, 1987. — 320 с.: ил.//Стр. 22 — 23 (книга есть в ). – Прим. icarbio.ru
Речь идет о теоретическом КПД. Практически КПД конкретного парового двигателя может превосходить КПД некоторых ДВС. Так как в ДВС значительное количество теплоты уходит с отработавшими газами ( °C). В паровом же двигателе при использовании конденсатора может быть 40 °C. Также нельзя забывать об общей эффективности транспортного средства: паровой двигатель не требует коробки передач, так как максимальный крутящий момент доступен с нулевых оборотов, а также то, что работе парового двигателя можно придать черты работы гибридной силовой установки, так как можно добиться работы парового двигателя в оптимальном режиме, используя котел в качестве аккумулятора энергии. – Прим. icarbio.ru

Все материалы, представленные на данном сайте, защищены законодательством в области авторского права.
Смотрите публикация Ваших материалов, условия перепечатки материалов, соблюдение авторских прав.Дизайн и поддержка – Владимир Егоров, icarbio.ru 2010-2014 .

КАК РАБОТАЕТ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

В данном разделе рассматривается принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере одноцилиндрового бензинового мотора.

Главная часть двигателя внутреннего сгорания — это цилиндр с внутренней зеркальной поверхностью. Сверху на цилиндре установлена головка, которая является отдельной деталью и при необходимости снимается, например чтобы получить доступ к двигателю для проведения ремонтных работ (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Двигатель со снятой головкой блока цилиндров.

Внутри цилиндра находится поршень. Внешне он напоминает обычный стакан, который перевернут вверх дном (именно дно поршня является его рабочей поверхностью). В процессе работы двигателя поршень внутри цилиндра перемещается вертикально вверх- вниз с высокой интенсивностью.

Снаружи по окружности поршня в отдельных канавках расположены поршневые кольца. Поршень прилегает к внутренней поверхности цилиндра неплотно. Поршневые кольца, во-первых, препятствуют попаданию вниз газа, образующегося при работе двигателя, во- вторых, не пропускают моторное масло в камеру сгорания, которая находится над поршнем и расположена над верхней мертвой точкой (о том, что это такое, рассказывается далее).

Поршень закреплен на шатуне с помощью специальной детали, которая называется поршневым пальцем. В свою очередь, шатун закреплен на коленчатом валу двигателя, а точнее — на кривошипе коленчатого вала (рис. 1.3). При сгорании рабочей смеси образующиеся газы оказывают сильное давление на поршень, который начинает двигаться вниз и через шатун передает свою энергию на коленчатый вал, что в результате вынуждает его вращаться.

Рис. 1.3. Поршень с шатуном.

На конце коленчатого вала имеется тяжелый металлический диск с зубьями, который называется маховиком. Основная его задача — обеспечить вращение коленчатого вала по инерции, что необходимо для подготовительных тактов рабочего цикла (о том, что такое «такты» и «рабочий цикл», будет рассказано далее).

Горючая смесь поступает в камеру сгорания через впускной клапан, а после сгорания продукты горения, которые представляют собой выхлопные газы, выходят из камеры сгорания через выпускной клапан. Оба клапана открываются в тот момент, когда их толкает соответствующий кулачок распределительного вала. Как только кулачок отходит назад (это происходит очень быстро, так как распределительный вал вращается с высокой скоростью), клапаны вновь плотно закрываются: их возвращают в исходное положение мощные пружины.

Примечание.

Распределительный вал двигателя приводится в действие коленчатым валом.

Свеча вкручивается непосредственно в головку блока цилиндров: для этого специально предназначено отверстие с резьбой. Свеча является источником искры, которая проскакивает между ее электродами, от нее в камере сгорания воспламеняется рабочая смесь. На каждый цилиндр двигателя приходится одна свеча (следовательно, у четырехцилиндрового двигателя имеется четыре свечи, у восьми-цилиндрового — восемь и т. д.).

При движении вверх-вниз поршень поочередно достигает двух крайних положений — верхнего и нижнего: в них он максимально удален от центральной оси коленчатого вала. Верхнее крайнее положение поршня называется верхней мертвой точкой, а нижнее — нижней мертвой точкой (соответственно ВМТ и НМТ). Расстояние между ВМТ и НМТ называется ходом поршня.

Пространство, которое остается над поршнем при его нахождении в ВМТ, называется камерой сгорания. Именно здесь воспламеняется и сгорает рабочая смесь. При этом возникает своеобразный «мини-взрыв», который сопровождается резким и сильным повышением давления, под воздействием которого поршень начинает двигаться вниз. Как раз в этот момент тепловая энергия превращается в механическую. При вертикальном движении вниз поршень через шатун толкает коленчатый вал, заставляя его вращаться. Образовавшийся крутящий момент передается на ведущие колеса автомобиля, которые и приводят машину в движение.

Объем в промежутке между ВМТ и НМТ называется рабочим объемом цилиндра. Если суммировать объем камеры сгорания (как указывалось, так называется пространство над ВМТ) и рабочий объем цилиндра, получится полный объем цилиндра. Сумма полных объемов всех цилиндров называется рабочим объемом двигателя.

По такому принципу работает двигатель внутреннего сгорания современного автомобиля. Далее рассмотрено, что представляет собой рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания.

Дизельные двигатели

Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей в несколько раз больше, чем у карбюраторных. И так как давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень высоки, то происходит самовоспламенение топлива. А это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Первый такт — впуск, служит для наполнения цилиндра двигателя только воздухом. При движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, происходит всасывание воздуха через открытый впускной клапан. Второй такт — сжатие, необходим для подготовки к самовоспламенению дизельного топлива. При своем движении к верхней мертвой точке, поршень сжимает воздух в 18 — 22 раза (у карбюраторных — в 8 — 10 раз). Поэтому в конце такта сжатия, давление над поршнем достигает 40 кг/см2, а температура поднимается выше 500 градусов.

Третий такт — рабочий ход, служит для преобразования энергии сгораемого топлива в механическую работу. В конце такта сжатия, в камеру сгорания, через форсунку под давлением подается дизельное топливо, которое самовоспламеняется за счет высокой температуры сжатого воздуха.

При сгорании дизельного топлива (взрыве), происходит его расширение и увеличение давления. При этом возникает усилие, которое перемещает поршень к нижней мертвой точке и через шатун проворачивает коленчатый вал. Во время рабочего хода давление в цилиндре достигает 100 кг/см2, а температура превышает 2000 0 С. Четвертый такт — выпуск отработавших газов, служит для освобождения цилиндра от отработавших газов.

Поршень от нижней мертвой точки поднимается к верхней мертвой точке и, через открытый выпускной клапан, выталкивает отработавшие газы.

При своем последующем движении вниз, поршень засасывает свежую порцию воздуха, происходит такт впуска и рабочий цикл повторяется.

В дизельном двигателе, нагрузки на все механизмы и детали значительно больше, чем в карбюраторном бензиновом, и это закономерно приводит к увеличению его массы, размеров и стоимости. Однако дизельный двигатель имеет и неоспоримые преимущества — меньший расход топлива, чем у карбюраторного (приблизительно на 30%), а также отсутствие системы зажигания, что значительно уменьшает количество возможных неисправностей при эксплуатации.

Двигатели внешнего сгорания

Двигатель Стирлинга относится к двигателям с внешним сгоранием. Рабочее тело (воздух) получает теплоту не за счет прямого сгорания топлива в рабочем цилиндре, а путем ее подвода извне через стенки. Подробнее это рассмотрено в статье «Двигатель Стирлинга». Цикл со смешанным подводом теплоты (см. рис. 3) может служить и для оценки двигателя Стирлинга с тем исключением, что часть отводимой теплоты при использовании регенератора снова возвращается в общее количество подводимой теплоты . Изменение давления в цилиндре реального двигателя существенно отличается от изменения давлений в термодинамическом цикле. Это вызвано тем, что сгорание топлива не происходит только в момент нахождения поршня в ВМТ или при постоянном давлении в начале хода расширения. Выпускные каналы открываются раньше, чем поршень достигает НМТ, и поэтому давление перед ней уже ниже того, которое было бы в НМТ поршня при закрытом канале. Сжатие также начинается лишь после закрытия впускного клапана, т. е. после НМТ. Однако для четырехтактных двигателей в представленных выше диаграммах термодинамических циклов не изображены процессы изменения давления при тактах впуска и выпуска, из-за наличия которых углы термодинамических циклов в действительных рабочих циклах значительно скруглены вблизи ВМТ и НМТ.

Поскольку здесь рассматривается только один практический вопрос — снижение расхода топлива при условии обеспечения эффективного и экономичного функционирования автомобиля, выше были изложены лишь основные принципы, необходимые для понимания циклов работы двигателей.

Для привода автомобиля ранее применялся паровой двигатель, о котором конструкторы не забывают и сегодня. Поэтому кратко поясним принципы работы паросиловой установки по циклу Ранкина.

Рис. 5. Схема паросиловой установки, работающей по циклу Ранкина:

1 — паровой котел; 2 — перегреватель; 3 — паровой двигатель; 4 — конденсатор; 5 — питающий насос.

Схема такой установки изображена на рис. 5. В паровом котле вода нагревается до точки кипения, а насыщенный пар поступает к пароперегревателю , в котором температура пара увеличивается. Перегретый пар далее поступает в паровой двигатель , цилиндр которого снабжен тепловой изоляцией, где происходит адиабатическое расширение пара и за счет этого совершается работа.

Отработанный пар из двигателя поступает в конденсатор , где конденсируется в воду. Вода из конденсатора при помощи питающего насоса снова возвращается в паровой котел.

Полезная работа парового двигателя определяется разницей работ, совершаемых собственно паровой машиной и питающим насосом. Так как объем воды, подаваемой насосом в котел, незначителен по сравнению с объемом пара, выходящего из котла при постоянном давлении, то при низких значениях давления работа этого насоса весьма мала и ее можно не учитывать. В отличие от двигателей внутреннего сгорания, где процесс сгорания топлива происходит непосредственно в рабочем цилиндре, паровой двигатель не имеет камеры сжатия (сгорания). Это явный выигрыш, поскольку камера сжатия — вредное пространство, которое должно быть минимальным.

Отрицательное свойство парового двигателя состоит в том, что теплота к рабочему телу подводится через металлическую стенку, которая должна иметь высокую термостойкость и прочность. Несмотря на то, что в настоящее время паровые котлы работают под давлением выше 10 МПа и при температуре пара 470 °C, величина температуры рабочего тела остается почти на 2000 °C меньше, чем в двигателе внутреннего сгорания. Минимальная температура может быть у сравниваемых циклов одинаковой, так как это практически температура окружающего воздуха. У парового двигателя с конденсатором легко достижимо значение °C.

У хорошей паровой турбины КПД составляет примерно 34 % в сравнении с 40 % у двигателя внутреннего сгорания. Однако при использовании паровой турбины необходимо учитывать, что КПД котла составляет примерно 85 %, так что общий КПД паровой турбины в целом падает до 28,9 %. Топливо для котла дешевле нефтяных моторных топлив, так как в качестве него может использоваться уголь. Теплотворная способность угля, правда, меньше, чем нефти, однако если в качестве котельного топлива используют природный газ или мазут, то разница в затратах по сравнению с углем невелика.

Рабочий цикл — автомат

Схема работы ( а и циклограмма ( б желобошлвфовального автомата ЛЗ-9.

Рабочий цикл автомата, согласно циклограмме Т 27 4 сек, 0 46 мин.

Рабочий цикл автомата соответствует одному обороту распределительного вала.

Рабочий цикл автомата развертки тарелок осуществляется точно, как в токарном автомате, — поворот и фиксация стола, выполнение одновременно всех операций на рабочих и холостых позициях, расфиксация, снова поворот. Программирование рабочего цикла автоматов различного назначения, расчет и построение циклограмм выполняются по единым правилам.

Управление рабочим циклом автомата и полуавтомата осуществляется кулачками, установленными на так называемом распределительном валу. Кулачки посредством рычагов и толкателей перемещают исполнительные механизмы автомата или полуавтомата.

Для графического изображения рабочего цикла автоматов и автоматических линий широко применяются циклограммы. На рис. 1 — 4 приведена циклограмма автомата, изображенного на рис. 1 — 3, которая показывает координацию работы всех целевых механизмов в зависимости от угла поворота распределительного вала.

Планировка автоматической линии для обработки корпусных деталей ( модель 1Л165.

Для графического изображения рабочего цикла автоматов и автоматических линий широко применяются циклограммы. На рис. 1 — 4 приведена циклограмма автомата модели 1А225, которая дает графическое изображение рабочего цикла, отражая все перемещения, производимые целевыми механизмами в зависимости от угла поворота распределительного вала.

Для графического изображения рабочего цикла автоматов и автоматических линий широко применяются циклограммы.

Проследим весь путь программирования рабочего цикла автомата с РВ на конкретных примерах обработки некоторых деталей.

В ряде случаев более удобно считать, что рабочий цикл автомата начинается с выборки из памяти той команды, которая должна выполняться на последующих шагах этого цикла. Рабочий цикл автомата в этом случае занимает лишь некоторую часть описанного цикла. Так, в случае одноадресной системы команд с естественным порядком их следования в течение одного обычного рабочего цикла выполняется либо чтение, либо запись ( в соответствии с кодом операции) информационного слова в память автомата ( по адресу, указанному в команде) и выборка следующей по порядку команды. Описанный выше нормальный трехадресный цикл может быть выполнен, очевидно, в течение трех одноадресных циклов.

Время сцепления и расцепления фрикционных муфт необходимо знать для расчета длительности рабочего цикла различных автоматов и других машин, в которых эти муфты используются.

У одного среднее время безотказной работы тср1 30 мин, среднее время восстановления работоспособности 6СР1 3 мин, длительность рабочего цикла автомата Т 0 5 мин. У второго соответственно / Иср2 40 мин, 6Ср 5 мин, Т — I мин. Очевидно, сами по себе эти данные не могут дать ответа на вопрос, какая конструкция более надежна, потому что у первого автооператора интенсивность отказов выше, но длительность обнаружения и устранения отказов меньше; кроме того, имеет значение частота их срабатывания. Очевидно, необходимы такие обобщенные показатели надежности, которые учитывают все эти факторы вместе и дают однозначный ответ.

2.3 Цикл с подводом теплоты при V=const

Цикл Н. Отто – немецкий инженер и предприниматель. В реальном поршневом двигателе это означает, сто сгорание топлива происходит вблизи ВМТ. Такой процесс характерен для двигателей с принудительным воспламенением смеси (искровым зажиганием) — карбюраторный или с впрыском топлива, дозирование которого осуществляется электронными, механическими или пневмомеханическими устройствами. Двигатели могут иметь широкий диапазон частот вращения вала – в реальной практике в основном от 2500 до 7000 об/мин. Цикл легко реализуется при малых n, об/мин с нижней границей 50…100 об/мин.

Рисунок 2.1 – Цикл со подводом теплоты при V=const

Для этого цикла:

и ;

— степень предварительного расширения.

Подставляя в формулу смешанного цикла и P_t имеем:

Анализ зависимостей:

— зависит только от и показателя адиабаты сжатия и расширения k.

Рисунок 2.2 – Зависимость термического КПД от степени сжатия

Однако, возрастание заметно уменьшается при высоких степенях сжатия (начиная с ). Здесь К:

K=1,4 – двухатомный газ (воздух);

K=1,35 – смесь воздуха и продуктов сгорания;

K=1,30 – смесь двух и трёхатомных газов.

Величина P_t дополнительно зависит от начального давления P_a и степени повышения давления λ.

Примерная зависимость.

Рисунок 2.3 – Зависимость P_t от степени повышения давления

Учитывая, что теплота сгорания бензовоздушной смеси, при α=1, не превышает , максимально P_t не может быть выше 2,1 МПа: при ε = 20 и λ = 4,5; а при ε = 8 и λ = 6: P_t≤ 1,85 МПа.

Для повышения P_t нужно иметь топливо с более высокой теплотой сгорания и детонационной стойкостью.

Вывод:

1. Минимальные потери теплоты получаются при использовании в качестве рабочего тела – воздуха. При использовании топливовоздушной смеси потери теплоты повышаются.

2. По данному циклу целесообразнее осуществлять рабочий процесс с ε ≤ 11…12. Дальнейшее повышение ε приводит к незначительному увеличению и P_t, однако существенно повышаются механические нагрузки на двигатель.

Число — рабочий цикл

Число рабочих циклов в минуту Мощность электродвигателя, KRIU Скорость вращения, об / мин.

При установлении числа рабочих циклов необходимо учитывать конкретные условия работы. Так, например, при работе на влажных глинистых грунтах глина частично налипает на ковш. При этом время разгрузки ковша может увеличиться в 2 — 2 5 раза. В связи с этим число рабочих циклов уменьшается.

Суммирующие машины по числу рабочих циклов делятся на однопериодные и двухпериодные. В однопериодных машинах момент набора числа на клавиатуре совпадает с моментом передачи его в счетчик, а в двухпериодных — за первый период производится набор числа на клавиатуре, а за второй — при помощи рукоятки или клавиши управления выполняется передача его в счетчик и печатающий механизм.

Срок службы аккумуляторов определяется числом рабочих циклов заряд — разряд.

Часто производительность крана измеряют по числу рабочих циклов, совершаемых краном в единицу времени. Зная производительность крана, легко подсчитать число рабочих циклов, необходимое для выполнения какого-нибудь заданного объема работ в требуемые сроки. Производительность крана зависит не только от его конструкции, но и от технологии и организации производства работ.

Часто измеряют производительность крана по числу рабочих циклов, совершаемых краном в единицу времени. Зная производительность крана, легко подсчитать число рабочих циклов, необходимое для выполнения какого-нибудь заданного объема работ в требуемые сроки. Производительность крана зависит не только от его конструкции, но и от технологии и организации производства работ. Поэтому, называя производи-тельность крана, указывают и условия производства работ. Если такого указания нет, то имеют в виду среднее значение этого параметра.

Схема определения основных параметров шасси автомобильных кранов.

Зная производительность крана, легко подсчитать число рабочих циклов, необходимое для выполнения какого-нибудь заданного объема работ в требуемые сроки. Производительность крана зависит не только от его конструкции, но и от технологии и организации производства работ. Поэтому, называя производительность крана, указывают и условия производства работ. Если такого указания нет, то имеют в виду среднее значение этого параметра.

Для получения более точных данных о числе рабочих циклов, а также о числе перегибов каната и его нагрузке на ряде предприятий и строительств были проведены длительные наблюдения и хронометраж работы различных действующих подъемных устройств.

При понижении частоты вращения коленчатого вала уменьшается число рабочих циклов в единицу времени, значительно возрастают время соприкосновения нагретых газов со стенками цилиндра и потери тепла, уносимого от стенок цилиндра охлаждающей средой.

Скорость работы универсальных программных автоматов измеряется обычно числом рабочих циклов, выполняемых автоматом в течение одной секунды. Часто различные рабочие циклы ( например, циклы, соответствующие командам сложения и умножения) имеют различную длительность, поэтому при определении быстродействия автомата прибегают к подсчету среднего числа циклов ( команд), выполняемых им в единицу времени. При этом в большинстве случаев не учитывают команд ввода, вывода и обмена информацией между ОЗУ и ВЗУ, предполагая, что машина ( автомат) работает все время с оперативным запоминающим устройством.

Так как отсутствуют реакции между твердыми веществами, число возможных рабочих циклов элемента неограничено и безопасна даже полная его разрядка.

На свободнопордшевых дизель-компрессорах, работающих в узкой области числа рабочих циклов в минуту и имеющих короткий нагнетательный трубопровод, применяются открытые форсунки.

Таким образом, в двигателях двойного действия увеличивается вдвое число рабочих циклов в единицу времени по сравнению с двигателями простого действия при одинаковых частотах вращения колепчатг:; калов у обоих двигателей.

Секторный механизм ориентации.

Применение

Двигатель Стирлинга можно применять в случаях, если требуется простой, компактный преобразователь тепловой энергии или когда эффективность других типов тепловых машин ниже: к примеру, если разница температур недостаточна для использования газовой или паровой турбины.

Вот конкретные примеры использования:

Уже сегодня выпускаются автономные генераторы для туристов. Есть модели, которые работают от газовой конфорки;

NASA заказало вариант генератора на основе «стирлинга», который работает от ядерного и радиоизотопного источников тепла. Он будет использоваться в космических экспедициях.

«Стирлинг» для перекачки жидкости гораздо проще установки «двигатель-насос». В качестве рабочего поршня он может использовать перекачиваемую жидкость, которая будет заодно охлаждать рабочее тело.Таким насосом можно накачивать воду в ирригационные каналы, используя солнечное тепло, подавать горячую воду от солнечного коллектора в дом, перекачивать химические реагенты, поскольку система полностью герметична;
Производителей бытовых холодильников внедряют модели на «стирлингах». Они будут экономнее, а в качестве хладагента предполагается использоваться обычный воздух;
Совмещённый Стирлинг с тепловым насосом оптимизирует систему отопления в доме. Он будет отдавать бросовое тепло «холодного» цилиндра, а полученную механическую энергию может использовать для подкачки тепла, которое идет из окружающей среды;
Сегодня на всех подводных лодках ВМС Швеции установлены двигатели Стирлинга. Они работают на жидком кислороде, который в дальнейшем используется для дыхания. Очень важный фактор для лодки, низкий уровень шума, а недостатки типа: «большой размер», «необходимость охлаждения» – в условиях подводной лодки не существенны. Аналогичными установками оснащены и новейшие японские подводные лодки типа «Сорю»;
Двигатель Стирлинга используется для преобразования солнечной энергии в электрическую. Для этого он монтируется в фокусе параболического зеркала. Компания Stirling Solar Energy строит солнечные коллекторы мощностью до 150 кВт на зеркало. Они используются на крупнейшей в мире солнечной электростанции в южной Калифорнии.