De Stirling-motor

Vandaag gaan we het hebben over een type motor dat verschilt van degene die conventioneel wordt gebruikt voor interne verbranding. De voertuigen maken gebruik van dit type motor aangedreven door de fossiele brandstoffen wiens efficiëntie niet al te best is. In dit geval stellen wij u voor de Stirlingmotor. Het is een technische motor met meer efficiëntie dan een benzine- of dieselmotor. Op deze manier kan worden gezegd dat het een van de beste motoren is die er zijn en bovendien ecologisch.

In dit artikel gaan we de kenmerken van de Stirling-engine analyseren en de voordelen en de nadelen van het gebruik ervan vergelijken. Meer weten over dit type motor? Je moet gewoon blijven lezen 🙂

De Stirling-motor

Deze motor is niet modern of revolutionair. Het is uitgevonden in het jaar 1816 door Robert Stirling. Het is bekend dat het een motor is met het potentieel om efficiënter te zijn dan enig ander type verbranding. Ongeacht hun ontdekking kunnen we niet zeggen dat ze ons leven hebben opgedrongen.

In feite wordt deze motor, ondanks dat hij meer potentieel heeft, alleen gebruikt in enkele zeer gespecialiseerde toepassingen. De gebieden waar het wordt gebruikt, vereisen dat de motor zo stil mogelijk is, in tegenstelling tot conventionele verbrandingsmotoren. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in onderzeeërs of hulpstroomgeneratoren voor jachten.

Het wordt nog niet massaal gebruikt, maar het betekent niet dat er niet aan wordt gewerkt. Deze engine heeft grote voordelen die we later zullen analyseren.

operatie

De motor maakt gebruik van een Stirling-cyclus, die verschilt van de cycli die worden gebruikt in verbrandingsmotoren.

De gassen die worden gebruikt, komen nooit uit de motor, wat helpt om de uitstoot van vervuilende gassen te verminderen. Het heeft geen uitlaatkleppen om gassen onder hoge druk af te voeren, zoals bij de benzine- of dieselmotor. In het geval dat er enig gevaar is, is er geen risico op explosies. Hierdoor zijn Stirling-motoren erg stil.

De Stirlingmotor maakt gebruik van een externe warmtebron die brandbaar kan zijn. Zowel van benzine tot zonne-energie of zelfs de warmte die wordt geproduceerd door rottende planten. Dit betekent dat er in de motor geen verbranding is.

Het principe waarmee de Stirlingmotor werkt  is dat een vaste hoeveelheid gas wordt verzegeld in de motor. Dit veroorzaakt een reeks gebeurtenissen die de gasdruk in de motor veranderen en ervoor zorgen dat deze gaat draaien.

Er zijn verschillende eigenschappen van gassen die essentieel zijn voor het goed functioneren van de motor:

• Als je een vaste hoeveelheid gas in een vast volume aan ruimte hebt en je verhoogt de temperatuur van dat gas, dan zal de druk toenemen.
• Als je een vaste hoeveelheid gas hebt en deze comprimeert (het volume van je ruimte verkleinen), zal de temperatuur van dat gas stijgen.

Dit is hoe de Stirlingmotor twee cilinders gebruikt. Een ervan wordt verwarmd door een externe warmtebron (vuur) en de ander wordt gekoeld door een koelbron (zoals ijs). De gaskamers die beide cilinders hebben zijn met elkaar verbonden en de zuigers zijn mechanisch met elkaar verbonden door een schakel die bepaalt hoe ze ten opzichte van elkaar gaan bewegen.

Motor onderdelen

Deze motor heeft vier onderdelen voor zijn werkings- of verbrandingscyclus. De twee zuigers die we eerder hebben genoemd, zijn degene die alle onderdelen van de cyclus vervullen:

1. Om te beginnen wordt er warmte toegevoegd aan het gas in de verwarmde cilinder. Dit creëert druk en dwingt de zuiger om naar beneden te bewegen. Dit is het deel van de Stirling-cyclus dat het werk doet.
2. Dan beweegt de linkerzuiger omhoog terwijl de rechterzuiger omlaag beweegt. Deze bewegingen verplaatsen het hete gas naar de cilinder die wordt gekoeld door ijs. Door het snel af te koelen, wordt de gasdruk verlaagd en kan het gemakkelijker worden gecomprimeerd voor het volgende deel van de cyclus.
3. De zuiger begint het afgekoelde gas samen te drukken en de warmte die door die compressie wordt gegenereerd het wordt verwijderd door de koelbron.
4. De rechterzuiger beweegt omhoog terwijl de linker naar beneden beweegt. Dit zorgt er weer voor dat het gas de verwarmde cilinder binnengaat, waar het snel opwarmt, druk opbouwt en de cyclus zich opnieuw herhaalt.

Voordelen van de Stirlingmotor

Dankzij dit type bewerking en de prestaties ervan, kunnen we enkele voordelen vinden.

• Het is stil. Voor sommige activiteiten waarbij meer stilte vereist is, is dit type motor een goede optie. Het is ook gemakkelijk in balans en genereert weinig trillingen.
• Het heeft een hoog rendement. Door de temperaturen van de warme en koude bronnen kan de motor op lage temperaturen draaien. warmtekrachtkoppeling.
• U kunt verschillende hete bronnen hebben. Om het gas te verwarmen kun je warmtebronnen hebben zoals hout, zaagsel, zonne- of geothermische energie, afval, etc.
• Het is ecologischer. Dit type motor draagt ​​niet bij aan de uitstoot van gassen in de atmosfeer door volledige verbranding te bewerkstelligen.
• Meer betrouwbaarheid en eenvoudiger onderhoud. De technologie is heel eenvoudig maar effectief. Dit maakt ze zeer betrouwbaar en onderhoudsarm.
• Ze gaan langer mee. In tegenstelling tot conventionele motoren, zijn ze eenvoudiger en gaan ze dankzij hun ontwerp langer mee.
• Diverse toepassingen. Het kan verschillende toepassingen hebben vanwege zijn autonomie en aanpasbaarheid aan de behoeften en verschillende soorten warmtebronnen.

nadelen

Net zoals dit type motor voordelen biedt, moeten we ook de nadelen analyseren die zijn:

• De kosten zijn uw grootste probleem. Het is niet concurrerend met andere media.
• Niet bekend bij het grote publiek. Als u niet weet wat een Stirlingmotor is, kunt u deze niet promoten.
• Ze hebben de neiging om problemen met de afdichting te hebben. Dit is een complicatie. De ideale keuze zou waterstof zijn vanwege de lichtheid en het vermogen om calorieën op te nemen. Het kan zich echter niet door de materialen verspreiden.
• Soms het moet erg groot zijn en vereist omvangrijke apparaten.
• Gebrek aan flexibiliteit. Snelle en effectieve vermogensvariaties zijn moeilijk te verkrijgen met een Stirlingmotor. Deze is meer gekwalificeerd om te werken met een constante nominale prestatie.

Met deze informatie kunt u dit type motor beter begrijpen en volledig analyseren.