I dag skal vi tale om en anden type motor end den, der konventionelt bruges til forbrænding. Køretøjerne anvender denne type motor, der drives af fossile brændstoffer hvis effektivitet ikke er for god. I dette tilfælde præsenterer vi dig Stirling-motoren. Det er en teknisk motor med større effektivitet end en benzin- eller dieselmotor. På denne måde kan det siges, at det er en af de bedste motorer, der findes, og desuden er det økologisk.
I denne artikel skal vi analysere egenskaberne ved Stirling-motoren og sammenligne fordelene med ulemperne ved brugen. Ønsker du at vide mere om denne type motor? Du skal bare fortsætte med at læse 🙂
Stirling-motoren
Denne motor er ikke noget moderne eller revolutionerende. Det blev opfundet i året 1816 af Robert Stirling. Det vides at være en motor med potentialet til at være mere effektiv end nogen anden form for forbrænding. Uanset deres opdagelse kan vi ikke sige, at de endte med at påtvinge vores liv.
Faktisk bruges denne motor, til trods for at den har mere potentiale, kun i nogle meget specialiserede applikationer. De områder, hvor den bruges, kræver, at motoren er så stille som muligt, i modsætning til konventionelle forbrændingsmotorer. For eksempel bruges det i ubåde eller hjælpekraftgeneratorer til lystbåde.
Det bruges ikke massivt endnu, men det betyder ikke, at det ikke arbejdes med. Denne motor har store fordele, som vi vil analysere senere.
drift
Motoren bruger en Stirling-cyklus, som er forskellig fra de cyklusser, der anvendes i forbrændingsmotorer.
De anvendte gasser kommer aldrig ud af motoren, hvilket hjælper med at reducere forurenende gasemissioner. Den har ikke udstødningsventiler til udluftning af højtryksgasser, som med benzin- eller dieselmotoren. I tilfælde af at der er nogen fare, er der ingen risiko for eksplosioner. På grund af dette er Stirling-motorer meget stille.
Stirling-motoren bruger en ekstern varmekilde, der kan være brændbar. Både fra benzin til solenergi eller endda varmen produceret af forfaldne planter. Dette betyder, at der ikke er nogen form for forbrænding inde i motoren.
Princippet, hvormed Stirling-motoren fungerer er, at en fast mængde gas er forseglet inde i motoren. Dette medfører, at der dannes en række begivenheder, der ændrer gastrykket inde i motoren og får den til at køre.
Der er flere egenskaber ved gasser, der er kritiske for, at motoren fungerer korrekt:
- Hvis du har en fast mængde gas i et fast rumfang, og du øger temperaturen på den gas, vil trykket stige.
- Hvis du har en fast mængde gas og komprimerer den (mindsker volumenet på dit rum), vil temperaturen på denne gas stige.
Sådan bruger Stirling-motoren to cylindre. Den ene opvarmes af en ekstern varmekilde (ild) og den anden afkøles af en kølekilde (såsom is). Gaskamrene, som begge cylindre har, er forbundet, og stemplerne er mekanisk forbundet med hinanden ved hjælp af et led, der bestemmer, hvordan de vil bevæge sig i forhold til hinanden.
Motordele
Denne motor har fire dele til sin drifts- eller forbrændingscyklus. De to stempler, som vi tidligere har nævnt, er dem, der opfylder alle dele af cyklussen:
- Til at begynde med tilsættes varme til gassen inde i den opvarmede cylinder. Dette skaber tryk og tvinger stemplet til at bevæge sig nedad. Dette er den del af Stirling-cyklussen, der udfører arbejdet.
- Derefter bevæger venstre stempel sig op, mens højre stempel bevæger sig ned. Disse bevægelser flytter den varme gas mod cylinderen, der afkøles af is. Køling sænker hurtigt gastrykket og kan lettere komprimeres til næste del af cyklussen.
- Stemplet begynder at komprimere den afkølede gas og den varme, der genereres af kompressionen det fjernes af kølekilden.
- Det højre stempel bevæger sig op, mens det venstre bevæger sig ned. Dette får igen gassen til at komme ind i den opvarmede cylinder, hvor den opvarmes hurtigt, bygger tryk, og cyklussen gentages igen.
Fordele ved Stirling-motoren
Takket være denne type operation og dens ydeevne kan vi finde nogle fordele.
- Det er tavs. For nogle aktiviteter, hvor der kræves større stilhed, er denne type motor en god mulighed. Det er også let at afbalancere og genererer lidt vibrationer.
- Det har høj effektivitet. På grund af temperaturerne i de varme og kolde kilder kan motoren bringes til at køre ved lave temperaturer. kraftvarmeproduktion.
- Du kan have flere varme kilder. For at opvarme gassen kan du have varmekilder som træ, savsmuld, sol- eller geotermisk energi, affald osv.
- Det er mere økologisk. Denne type motor bidrager ikke til gasemissioner i atmosfæren ved at opnå fuldstændig forbrænding.
- Mere pålidelighed og lettere vedligeholdelse. Dens teknologi er meget enkel, men effektiv. Dette gør dem meget pålidelige og kræver lidt vedligeholdelse.
- De holder længere. I modsætning til konventionelle motorer holder de længere, takket være deres design.
- Forskellige anvendelser. Det kan have flere anvendelser på grund af dets autonomi og tilpasningsevne til behovene og forskellige typer varmekilder.
ulemper
Ligesom denne type motor tilbyder fordele, skal vi også analysere de ulemper, der er:
- Omkostninger er dit største problem. Det er ikke konkurrencedygtigt med andre medier.
- Ikke kendt for offentligheden. Hvis du ikke ved, hvad en Stirling-motor er, kan du ikke promovere den.
- De har tendens til at have forseglingsproblemer. Dette er en komplikation. Det ideelle valg ville være brint på grund af dets lethed og evne til at absorbere kalorier. Det har dog ikke evnen til at sprede sig gennem materialerne.
- Sommetider det skal være meget stort og kræver store apparater.
- Manglende fleksibilitet. Hurtige og effektive effektvariationer er vanskelige at opnå med en Stirling-motor. Denne er mere kvalificeret til at operere med en konstant nominel ydeevne.
Med disse oplysninger vil du være i stand til bedre at forstå denne type motor og analysere den fuldstændigt.