היום אנו הולכים לדבר על סוג מנוע שונה מזה המקובל לשימוש בעירה פנימית. כלי הרכב משתמשים במנוע מסוג זה המופעל על ידי דלקים מאובנים שהיעילות שלהם לא טובה מדי. במקרה זה אנו מציגים בפניכם מנוע הסטירלינג. זהו מנוע טכני בעל יעילות רבה יותר ממנוע בנזין או דיזל. באופן זה ניתן לומר כי מדובר במנועים הטובים ביותר שקיימים ובנוסף הוא אקולוגי.
במאמר זה אנו הולכים לנתח את מאפייני מנוע הסטירלינג ולהשוות את היתרונות עם חסרונות השימוש בו. האם אתה רוצה לדעת יותר על סוג זה של מנוע? אתה רק צריך להמשיך לקרוא 🙂
מנוע הסטירלינג
מנוע זה אינו דבר מודרני או מהפכני. זה הומצא בשנת שנת 1816 מאת רוברט סטירלינג. ידוע שהוא מנוע בעל פוטנציאל להיות יעיל יותר מכל סוג בעירה אחר. מלבד הגילוי שלהם, אנחנו לא יכולים לומר שבסופו של דבר הם כפו את חיינו.
למעשה, מנוע זה, למרות היותו בעל פוטנציאל רב יותר, משמש רק בכמה יישומים מיוחדים במיוחד. האזורים בהם משתמשים בו דורשים שהמנוע יהיה שקט ככל האפשר, בניגוד למנועי בעירה פנימית קונבנציונאלית. לדוגמא, הוא משמש בצוללות או בגנרטורים עזר ליכטות.
זה עדיין לא בשימוש מאסיבי, אבל זה לא אומר שלא עובדים עליו. למנוע זה יתרונות גדולים אותם ננתח בהמשך.
המבצע
המנוע משתמש במחזור סטירלינג, השונה מהמחזורים המשמשים במנועי בעירה פנימית.
הגזים המשמשים לעולם לא יוצאים מהמנוע, המסייע להפחתת פליטת הגז המזהמת. אין בו שסתומי פליטה לאוורור גזים בלחץ גבוה, כמו במנוע הבנזין או הדיזל. במקרה שיש סכנה כלשהי, אין בה סיכון להתפוצצויות. בגלל זה מנועי הסטירלינג שקטים מאוד.
מנוע הסטירלינג משתמש במקור חום חיצוני שיכול להיות דליק. הן מבנזין לאנרגיה סולארית או אפילו מהחום המופק על ידי צמחים מתפוררים. המשמעות היא שבתוך המנוע אין סוג של בעירה.
העיקרון שלפיו עובד מנוע הסטירלינג הוא שכמות קבועה של גז אטומה בתוך המנוע. זה גורם להיווצרות סדרת אירועים שמשנה את לחץ הגז בתוך המנוע וגורם לו לפעול.
ישנם מספר מאפיינים של גזים שהם קריטיים עבור המנוע לתפקוד תקין:
- אם יש לך כמות קבועה של גז בנפח שטח קבוע ואתה מעלה את הטמפרטורה של הגז הזה, הלחץ יגדל.
- אם יש לך כמות קבועה של גז ולדחוס אותו (להקטין את נפח החלל שלך), הטמפרטורה של הגז הזה תעלה.
כך משתמש מנוע הסטירלינג בשני צילינדרים. אחד מהם מחומם על ידי מקור חום חיצוני (אש) והשני מקורר על ידי מקור קירור (כגון קרח). תאי הגזים שיש בשני הצילינדרים מחוברים והבוכנות מחוברות מכנית זו לזו על ידי חוליה הקובעת כיצד הן ינועו ביחס זו לזו.
חלקי מנוע
למנוע זה ארבעה חלקים למחזור ההפעלה או הבעירה שלו. שתי הבוכנות שהזכרנו בעבר הן אלה שממלאות את כל חלקי המחזור:
- ראשית, מוסיפים חום לגז שבתוך הגליל המחומם. זה יוצר לחץ ומכריח את הבוכנה לנוע כלפי מטה. זה החלק של מחזור סטירלינג שעושה את העבודה.
- ואז הבוכנה השמאלית נעה מעלה ואילו הבוכנה הימנית נעה מטה. תנועות אלה מניעות את הגז החם לעבר הגליל שמקורר על ידי קרח. קירור זה מוריד במהירות את לחץ הגז וניתן לדחוס אותו קל יותר לחלק הבא של המחזור.
- הבוכנה מתחילה לדחוס את הגז המקורר ואת החום שנוצר על ידי דחיסה זו הוא מוסר על ידי מקור הקירור.
- הבוכנה הימנית נעה למעלה ואילו השמאלית נעה למטה. זה גורם שוב לגז להיכנס לגליל המחומם שם הוא מתחמם במהירות, ולחץ הבנייה והמעגל חוזר שוב.
יתרונותיו של מנוע הסטירלינג
בזכות פעולות מסוג זה וביצועיה אנו יכולים למצוא כמה יתרונות.
- זה שותק. עבור פעילויות מסוימות בהן נדרשת שקט גדול יותר, מנוע מסוג זה הוא אפשרות טובה. קל גם לאזן אותו ויוצר מעט רעידות.
- יש לו יעילות גבוהה. בשל הטמפרטורות של המקורות החמים והקרים, ניתן לגרום למנוע לפעול בטמפרטורות נמוכות. קוגנרציה.
- אתה יכול לקבל מספר מקורות חמים. כדי לחמם את הגז אתה יכול לקבל מקורות חום כגון עץ, נסורת, אנרגיה סולארית או גיאותרמית, פסולת וכו '.
- זה יותר אקולוגי. מנוע מסוג זה אינו תורם לפליטת גז לאטמוספירה על ידי השגת בעירה מלאה.
- אמינות רבה יותר ותחזוקה קלה יותר. הטכנולוגיה שלה מאוד פשוטה אך יעילה. זה הופך אותם לאמינים מאוד ודורשים מעט תחזוקה.
- הם נמשכים זמן רב יותר. שלא כמו מנועים קונבנציונליים, היות שהם פשוטים יותר ובזכות העיצוב שלהם הם מחזיקים מעמד זמן רב יותר.
- שימושים שונים. זה יכול להיות מספר שימושים בשל האוטונומיה שלה ואת ההתאמה לצרכים וסוגים שונים של מקורות חום.
חסרונות
בדיוק כמו שמנוע מסוג זה מציע יתרונות, עלינו לנתח גם את החסרונות שהם:
- העלות היא הבעיה הגדולה ביותר שלך. זה לא תחרותי עם מדיה אחרת.
- לא ידוע לציבור הרחב. אם אינך יודע מהו מנוע סטירלינג, אינך יכול לקדם אותו.
- הם נוטים לבעיות באיטום. זה סיבוך. הבחירה האידיאלית תהיה מימן בזכות קלילותו ויכולתו לספוג קלוריות. עם זאת, אין לו את היכולת להתפשט דרך החומרים.
- לִפְעָמִים זה צריך להיות גדול מאוד ודורש מכשירים מגושמים.
- חוסר גמישות. קשה להשיג וריאציות כוח מהירות ויעילות עם מנוע סטירלינג. זה מוכשר יותר לפעול עם ביצועים סמלי קבועים.
בעזרת מידע זה תוכלו להבין טוב יותר מנוע מסוג זה ולנתח אותו לחלוטין.