Двигатель Стирлинга

Опубликовано 17.12.2010 Ведущая Ольга Резникова

Двигатель Стирлинга - это тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме. Он является разновидностью двигателя внешнего сгорания. Работа двигателя основана на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Такой двигатель впервые был разработан шотландским священником Робертом Стирлингом 27 сентября 1816 года. Особенностью двигателя с жидким рабочим телом является малые размеры, высокая удельная мощность и большие рабочие давления. Двигатель Стирлинга использует цикл Стирлинга, который по термодинамической эффективности не уступает циклу Карно, и даже обладает преимуществом. Цикл Стирлинга состоит из четырёх фаз и разделён двумя переходными фазами: нагрев, расширение и переход к источнику холода, охлаждение, сжатие и переход к источнику тепла. Цикл Стирлинга позволяет получить практически работающий двигатель в приемлемых габаритах. Таким образом, при переходе от тёплого источника к холодному происходит расширение и сжатие газа, находящегося в цилиндре. Разница объёмов газа или жидкости превращается в работу. Двигатель Стирлинга имеет ряд преимуществ:
- Как и все двигатели внешнего сгорания, двигатель Стирлинга может работать от почти любого перепада температур.
- Простота конструкции - конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач.
- Бесшумность двигателя - он не имеет выхлопа, а значит - не шумит.
- Сам по себе такой двигатель не имеет каких-то частей или процессов, которые могут способствовать загрязнению окружающей среды. Он не расходует рабочее тело. Экологичность двигателя обусловлена, прежде всего, экологичностью источника тепла. Стоит также отметить, что обеспечить полноту сгорания топлива в двигателе внешнего сгорания проще, чем в двигателе внутреннего сгорания. Двигатель Стирлинга применим в случаях, когда необходим компактный преобразователь тепловой энергии, простой по устройству, либо когда эффективность других тепловых двигателей оказывается ниже.