Danas ćemo razgovarati o tipu motora različitom od onog koji se uobičajeno koristi za unutrašnje sagorijevanje. Vozila koriste ovu vrstu motora koji pokreće fosilna goriva čija efikasnost nije previše dobra. U ovom slučaju, predstavljamo vam Stirlingov motor. To je tehnički motor sa većom efikasnošću od benzinskog ili dizelskog motora. Na taj se način može reći da je to jedan od najboljih motora koji postoji, a uz to je i ekološki.
U ovom ćemo članku analizirati karakteristike Stirlingovog motora i usporediti prednosti s nedostacima njegove upotrebe. Želite li znati više o ovoj vrsti motora? Jednostavno morate nastaviti čitati 🙂
Stirlingov motor
Ovaj motor nije ništa moderno ili revolucionarno. Izumljeno je godine godine 1816. Roberta Stirlinga. Poznato je da se radi o motoru s potencijalom da bude efikasniji od bilo koje druge vrste sagorevanja. Bez obzira na njihovo otkriće, ne možemo reći da su nam na kraju nametnuli život.
U stvari, ovaj motor, iako ima veći potencijal, koristi se samo u nekim vrlo specijaliziranim aplikacijama. Prostori u kojima se koristi zahtevaju da motor bude što tiši, za razliku od konvencionalnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Na primjer, koristi se u podmornicama ili pomoćnim generatorima energije za jahte.
Još se ne koristi masovno, ali ne znači da se na njemu ne radi. Ovaj motor ima velike prednosti koje ćemo kasnije analizirati.
Operacija
Motor koristi Stirlingov ciklus, koji se razlikuje od ciklusa koji se koriste u motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem.
Plinovi koji se koriste nikada ne izlaze iz motora, što pomaže u smanjenju emisija zagađujućih gasova. Nema ispušne ventile za odzračivanje plinova visokog pritiska, kao kod benzinskog ili dizel motora. U slučaju opasnosti, ne postoji opasnost od eksplozije. Zbog toga su Stirlingovi motori vrlo tihi.
Stirlingov motor koristi vanjski izvor topline koji može biti zapaljiv. I od benzina do solarne energije ili čak od toplote koju proizvode biljke koje propadaju. To znači da unutar motora nema vrste sagorijevanja.
Načelo po kojem radi Stirlingov motor je da je fiksna količina plina zatvorena unutar motora. To dovodi do stvaranja niza događaja koji mijenjaju tlak plina unutar motora i pokreću ga.
Postoji nekoliko svojstava plinova koja su presudna za pravilno funkcioniranje motora:
- Ako imate fiksnu količinu plina u fiksnoj zapremini prostora i povećate temperaturu tog plina, tlak će se povećati.
- Ako imate fiksnu količinu plina i stlačite ga (smanjite zapreminu svog prostora), temperatura tog plina će se povećati.
Na ovaj način Stirlingov motor koristi dva cilindra. Jedan od njih grije se vanjskim izvorom topline (vatra), a drugi hladi izvorom hlađenja (poput leda). Plinske komore koje imaju oba cilindra su povezane, a klipovi su međusobno mehanički povezani karikom koja određuje kako će se kretati jedan prema drugom.
Dijelovi motora
Ovaj motor ima četiri dijela u svom radnom ciklusu ili ciklusu sagorijevanja. Dva klipa koja smo prije spomenuli ispunjavaju sve dijelove ciklusa:
- Za početak se toplina dodaje plinu unutar zagrijane boce. To stvara pritisak i prisiljava klip da se kreće prema dolje. Ovo je dio Stirlingova ciklusa koji obavlja posao.
- Tada se lijevi klip pomiče prema gore, dok se desni klip pomiče prema dolje. Ovi pokreti kreću vrući plin prema cilindru koji se hladi ledom. Brzo hlađenje smanjuje pritisak plina i može se lakše stlačiti u sljedećem dijelu ciklusa.
- Klip počinje komprimirati ohlađeni plin i toplinu koja nastaje tom kompresijom uklanja ga izvor hlađenja.
- Desni klip se pomiče prema gore, dok se lijevi pomiče prema dolje. To opet dovodi do toga da plin ulazi u zagrijani cilindar gdje se brzo zagrijava, stvarajući pritisak i ciklus se ponovno ponavlja.
Prednosti Stirlingovog motora
Zahvaljujući ovoj vrsti operacije i njenim izvedbama možemo pronaći neke prednosti.
- Šuti. Za neke aktivnosti u kojima je potrebna veća tišina, ova vrsta motora je dobra opcija. Jednostavno je uravnotežiti i stvara malo vibracija.
- Ima visoku efikasnost. Zbog temperatura vrućih i hladnih izvora, motor se može pokretati na niskim temperaturama. kogeneracija.
- Možete imati nekoliko vrućih izvora. Za zagrijavanje plina možete imati izvore topline kao što su drvo, piljevina, solarna ili geotermalna energija, otpad itd.
- Ekološki je. Ova vrsta motora ne doprinosi emisiji gasova u atmosferu postizanjem potpunog sagorijevanja.
- Više pouzdanosti i lakše održavanje. Njegova tehnologija je vrlo jednostavna, ali efikasna. To ih čini izuzetno pouzdanima i zahtijeva malo održavanja.
- Traju duže. Za razliku od konvencionalnih motora, jednostavniji i zahvaljujući svom dizajnu traju duže godine.
- Razne namjene. Može imati više upotreba zbog svoje autonomije i prilagodljivosti potrebama i različitim vrstama izvora toplote.
Nedostaci
Baš kao što ova vrsta motora nudi prednosti, moramo analizirati i nedostatke koji su:
- Troškovi su vaše najveće pitanje. Nije konkurentna ostalim medijima.
- Nije poznato široj javnosti. Ako ne znate što je Stirlingov motor, ne možete ga promovirati.
- Oni imaju problema sa zaptivanjem. Ovo je komplikacija. Idealan izbor bio bi vodik zbog svoje lakoće i sposobnosti apsorpcije kalorija. Međutim, nema sposobnost širenja kroz materijale.
- Ponekad mora biti jako velika i zahtijeva glomazne uređaje.
- Nedostatak fleksibilnosti. Brze i efikasne varijacije snage teško je postići Stirlingovim motorom. Ovaj je kvalifikovaniji za rad sa stalnim nominalnim performansama.
Pomoću ovih informacija moći ćete bolje razumjeti ovu vrstu motora i u potpunosti ih analizirati.