Danas ćemo razgovarati o vrsti motora koja se razlikuje od one koja se uobičajeno koristi za unutarnje izgaranje. Vozila koriste ovu vrstu motora s pogonom na fosilna goriva čija učinkovitost nije previše dobra. U ovom slučaju, predstavljamo vam Stirlingov motor. To je tehnički motor s većom učinkovitošću 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 Stirlingova motora i usporediti prednosti s nedostacima njegove uporabe. Želite li znati više o ovoj vrsti motora? Jednostavno morate nastaviti čitati 🙂
Stirlingov motor
Ovaj motor nije ništa moderno ili revolucionarno. Izumljeno je god godine 1816. Roberta Stirlinga. Poznato je da je riječ o motoru s potencijalom da bude učinkovitiji od bilo koje druge vrste izgaranja. Bez obzira na njihovo otkriće, ne možemo reći da su nam na kraju nametnuli život.
Zapravo se ovaj motor, unatoč tome što ima više potencijala, koristi samo u nekim vrlo specijaliziranim aplikacijama. Prostori u kojima se koristi zahtijevaju da motor bude što tiši, za razliku od konvencionalnih motora s unutarnjim izgaranjem. Na primjer, koristi se u podmornicama ili pomoćnim generatorima energije za jahte.
Još se masovno ne koristi, 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 s unutarnjim izgaranjem.
Plinovi koji se koriste nikad ne izlaze iz motora, što pomaže u smanjenju emisija zagađujućih plinova. Nema ispušne ventile za ispuštanje plinova pod visokim tlakom, kao kod benzinskog ili dizelskog 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 topline koju proizvode biljke koje propadaju. To znači da unutar motora nema vrste izgaranja.
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 uzrokuju njegov rad.
Postoji nekoliko svojstava plinova koja su presudna za pravilno funkcioniranje motora:
- Ako imate fiksnu količinu plina u fiksnom volumenu prostora i povećate temperaturu tog plina, tlak će se povećati.
- Ako imate fiksnu količinu plina i stlačite ga (smanjite volumen svog prostora), temperatura tog plina će se povećati.
Tako Stirlingov motor koristi dva cilindra. Jedan od njih zagrijava se vanjskim izvorom topline (vatra), a drugi hladi izvorom hlađenja (poput leda). Plinske komore koje imaju oba cilindra povezane su, a klipovi su međusobno mehanički povezani karikom koja određuje kako će se kretati jedan prema drugom.
Dijelovi motora
Ovaj motor ima četiri dijela za svoj radni ili ciklus izgaranja. Dva klipa koja smo prije spomenuli ispunjavaju sve dijelove ciklusa:
- Za početak se plinu unutar zagrijane boce dodaje toplina. 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 pomiču vrući plin prema cilindru koji se hladi ledom. Brzo hlađenje smanjuje tlak plina i može se lakše stlačiti tijekom sljedećeg dijela ciklusa.
- Klip počinje komprimirati ohlađeni plin i toplinu koja nastaje tom kompresijom uklanja ga izvor hlađenja.
- Desni se klip 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 dobra je opcija. Također je lako uravnotežiti i stvara malo vibracija.
- Ima visoku učinkovitost. Zbog temperatura vrućih i hladnih izvora, motor se može pokretati na niskim temperaturama. kogeneracija.
- Možete imati nekoliko vrućih izvora. Za grijanje plina možete imati izvore topline kao što su drvo, piljevina, solarna ili geotermalna energija, otpad itd.
- Ekološki je više. Ova vrsta motora ne doprinosi emisiji plinova u atmosferu postizanjem potpunog izgaranja.
- Više pouzdanosti i lakše održavanje. Njegova je tehnologija vrlo jednostavna, ali učinkovita. To ih čini vrlo pouzdanima i zahtijeva malo održavanja.
- Traju duže. Za razliku od konvencionalnih motora, jednostavniji su i zahvaljujući svom dizajnu traju dulje.
- Razne namjene. Može imati više namjena zbog svoje autonomije i prilagodljivosti potrebama i različitim vrstama izvora topline.
nedostaci
Baš kao što ova vrsta motora nudi prednosti, također je potrebno analizirati nedostatke koji su:
- Trošak je vaš najveći problem. Nije konkurentan ostalim medijima.
- Nije poznato široj javnosti. Ako ne znate što je Stirlingov motor, ne možete ga promovirati.
- Oni imaju problema s brtvljenjem. Ovo je komplikacija. Idealan izbor bio bi vodik zbog svoje lakoće i sposobnosti apsorpcije kalorija. Međutim, nema sposobnost širenja kroz materijale.
- Ponekad mora biti vrlo velika i zahtijeva glomazne uređaje.
- Nedostatak fleksibilnosti. Brze i učinkovite varijacije snage teško je postići Stirlingovim motorom. Ovaj je kvalificiraniji za rad sa stalnim nominalnim performansama.
Pomoću ovih podataka moći ćete bolje razumjeti ovu vrstu motora i u potpunosti ih analizirati.