Dnes budeme hovořit o jiném typu motoru, než jaký se běžně používá pro spalování. Vozidla využívají tento typ motoru poháněného motorem fosilních paliv jehož účinnost není příliš dobrá. V tomto případě vám představujeme Stirlingův motor. Jedná se o technický motor s vyšší účinností než benzínový nebo naftový motor. Tímto způsobem lze říci, že je to jeden z nejlepších motorů, které existují, a navíc je ekologický.
V tomto článku budeme analyzovat vlastnosti Stirlingova motoru a porovnat výhody s nevýhodami jeho použití. Chcete se o tomto typu motoru dozvědět více? Musíte jen dál číst 🙂
Stirlingův motor
Tento motor není nic moderního ani revolučního. Byl vynalezen v rok 1816 Robert Stirling. Je známo, že jde o motor s potenciálem být účinnější než jakýkoli jiný typ spalování. Kromě jejich objevu nemůžeme říci, že skončili vnucením našich životů.
Ve skutečnosti je tento motor, přestože má větší potenciál, používán pouze v některých velmi specializovaných aplikacích. Oblasti, kde se používá, vyžadují, aby byl motor na rozdíl od konvenčních spalovacích motorů co nejtišší. Používá se například v ponorkách nebo v pomocných generátorech energie pro jachty.
Dosud se nepoužívá masivně, ale to neznamená, že se na něm nepracuje. Tento motor má velké výhody, které budeme analyzovat později.
operace
Motor používá Stirlingův cyklus, který se liší od cyklů používaných ve spalovacích motorech.
Použité plyny nikdy nevycházejí z motoru, což pomáhá snižovat emise znečišťujících plynů. Nemá výfukové ventily k odvětrání vysokotlakých plynů, jako u benzínového nebo naftového motoru. V případě nebezpečí nehrozí nebezpečí výbuchu. Z tohoto důvodu jsou Stirlingovy motory velmi tiché.
Stirlingův motor využívá externí zdroj tepla, který může být hořlavý. Jak z benzínu, tak na sluneční energii nebo dokonce na teplo produkované rozpadajícími se rostlinami. To znamená, že uvnitř motoru nedochází ke spalování.
Princip, podle kterého Stirlingův motor funguje je to, že pevné množství plynu je utěsněno uvnitř motoru. To způsobí vznik řady událostí, které mění tlak plynu uvnitř motoru a způsobí jeho běh.
Existuje několik vlastností plynů, které jsou důležité pro správné fungování motoru:
- Pokud máte pevné množství plynu v pevném objemu prostoru a zvýšíte teplotu tohoto plynu, tlak se zvýší.
- Pokud máte pevné množství plynu a stlačíte ho (zmenšíte objem svého prostoru), teplota tohoto plynu se zvýší.
Takto používá Stirlingův motor dva válce. Jeden z nich je ohříván externím zdrojem tepla (oheň) a druhý je ochlazován chladicím zdrojem (například ledem). Plynové komory, které mají oba válce, jsou spojeny a písty jsou vzájemně mechanicky spojeny spojkou, která určuje, jak se budou vzájemně pohybovat.
Části motoru
Tento motor má ve svém provozním nebo spalovacím cyklu čtyři části. Dva písty, které jsme zmínili dříve, jsou ty, které splňují všechny části cyklu:
- Nejprve se k plynu uvnitř vyhřívaného válce přidává teplo. To vytváří tlak a nutí píst k pohybu dolů. Toto je část Stirlingova cyklu, která dělá práci.
- Poté se levý píst pohybuje nahoru, zatímco pravý píst dolů. Tyto pohyby posouvají horký plyn směrem k válci, který je chlazen ledem. Jeho chlazení rychle sníží tlak plynu a může být jednodušší stlačeno pro další část cyklu.
- Píst začíná stlačovat ochlazený plyn a teplo generované touto kompresí je odstraněn zdrojem chlazení.
- Pravý píst se pohybuje nahoru, zatímco levý se pohybuje dolů. To opět způsobí, že plyn vstoupí do vyhřívaného válce, kde se rychle ohřívá, vytváří tlak a cyklus se znovu opakuje.
Výhody Stirlingova motoru
Díky tomuto typu operace a jejímu výkonu můžeme najít některé výhody.
- Je ticho. Pro některé činnosti, kde je vyžadováno větší ticho, je tento typ motoru dobrou volbou. Rovněž se snadno vyvažuje a vytváří malé vibrace.
- Má vysokou účinnost. Vzhledem k teplotám teplých a studených zdrojů lze motor nechat běžet při nízkých teplotách. kogenerace.
- Můžete mít několik horkých zdrojů. K ohřevu plynu můžete mít zdroje tepla, jako je dřevo, piliny, sluneční nebo geotermální energie, odpad atd.
- Je to ekologičtější. Tento typ motoru nepřispívá k emisím plynů do atmosféry dosažením úplného spalování.
- Více spolehlivosti a snadnější údržba. Jeho technologie je velmi jednoduchá, ale efektivní. Díky tomu jsou vysoce spolehliví a vyžadují malou údržbu.
- Vydrží déle. Na rozdíl od konvenčních motorů je jednodušší a díky své konstrukci vydrží delší roky.
- Různá použití. Může mít několik využití díky své samostatnosti a přizpůsobivosti potřebám a různým typům zdrojů tepla.
Nevýhody
Stejně jako tento typ motoru nabízí výhody, musíme také analyzovat nevýhody, které jsou:
- Náklady jsou vaším největším problémem. Není konkurenceschopný s jinými médii.
- Není známo široké veřejnosti. Pokud nevíte, co je Stirlingův motor, nemůžete ho propagovat.
- Mají obvykle problémy s těsněním. To je komplikace. Ideální volbou by byl vodík pro jeho lehkost a schopnost absorbovat kalorie. Nemá však schopnost se šířit skrz materiály.
- Někdy musí to být velmi velké a vyžaduje objemné spotřebiče.
- Nedostatek flexibility. Rychlé a efektivní změny výkonu je u motoru Stirling obtížné dosáhnout. To je kvalifikovanější pro provoz se stálým jmenovitým výkonem.
S těmito informacemi budete schopni lépe porozumět tomuto typu motoru a kompletně jej analyzovat.