Motorul Stirling

Astăzi vom vorbi despre un tip de motor diferit de cel utilizat în mod convențional pentru arderea internă. Vehiculele utilizează acest tip de motor propulsat de combustibili fosili a căror eficiență nu este prea bună. În acest caz, vă prezentăm motorul Stirling. Este un motor tehnic cu o eficiență mai mare decât un motor pe benzină sau diesel. În acest fel, se poate spune că este unul dintre cele mai bune motoare care există și, în plus, este ecologic.

În acest articol vom analiza caracteristicile motorului Stirling și vom compara avantajele cu dezavantajele utilizării sale. Vrei să afli mai multe despre acest tip de motor? Trebuie doar să continuați să citiți 🙂

Motorul Stirling

Acest motor nu este nimic modern sau revoluționar. A fost inventat în anul 1816 de Robert Stirling. Se știe că este un motor cu potențialul de a fi mai eficient decât orice alt tip de combustie. Indiferent de descoperirea lor, nu putem spune că au ajuns să ne impună viața.

De fapt, acest motor, deși are mai mult potențial, este utilizat doar în unele aplicații foarte specializate. Zonele în care este utilizat necesită ca motorul să fie cât mai silențios, spre deosebire de motoarele convenționale cu ardere internă. De exemplu, este utilizat în submarine sau generatoare de energie auxiliare pentru iahturi.

Nu se folosește încă masiv, dar nu înseamnă că nu se lucrează. Acest motor are avantaje mari pe care le vom analiza mai târziu.

operație

Motorul utilizează un ciclu Stirling, care este diferit de ciclurile utilizate la motoarele cu ardere internă.

Gazele folosite nu ies niciodată din motor, care contribuie la reducerea emisiilor de gaze poluante. Nu are supape de evacuare pentru evacuarea gazelor de înaltă presiune, la fel ca la motorul pe benzină sau diesel. În cazul în care există vreun pericol, acesta nu prezintă niciun risc de explozie. Din această cauză, motoarele Stirling sunt foarte silențioase.

Motorul Stirling folosește o sursă externă de căldură care poate fi combustibilă. Atât de la benzină până la energia solară sau chiar căldura produsă de plantele în descompunere. Aceasta înseamnă că în interiorul motorului nu există niciun tip de combustie.

Principiul prin care funcționează motorul Stirling  este că o cantitate fixă ​​de gaz este etanșată în interiorul motorului. Acest lucru determină formarea unei serii de evenimente care modifică presiunea gazului din interiorul motorului și determină funcționarea acestuia.

Există mai multe proprietăți ale gazelor care sunt esențiale pentru funcționarea corectă a motorului:

• Dacă aveți o cantitate fixă ​​de gaz într-un volum fix de spațiu și creșteți temperatura gazului respectiv, presiunea va crește.
• Dacă aveți o cantitate fixă ​​de gaz și o comprimați (reduceți volumul spațiului dvs.), temperatura gazului respectiv va crește.

Acesta este modul în care motorul Stirling folosește doi cilindri. Una dintre ele este încălzită de o sursă externă de căldură (foc), iar cealaltă este răcită de o sursă de răcire (cum ar fi gheața). Camerele de gaz pe care le au ambii cilindri sunt conectate, iar pistoanele sunt conectate mecanic între ele printr-o legătură care determină modul în care se vor mișca unul față de altul.

Piese de motor

Acest motor are patru părți la ciclul său de funcționare sau de ardere. Cele două pistoane menționate anterior sunt cele care îndeplinesc toate părțile ciclului:

1. Pentru început, căldura este adăugată la gazul din interiorul buteliei încălzite. Acest lucru creează presiune și forțează pistonul să se deplaseze în jos. Aceasta este partea ciclului Stirling care face treaba.
2. Apoi, pistonul stâng se deplasează în sus, în timp ce pistonul drept se deplasează în jos. Aceste mișcări deplasează gazul fierbinte către cilindrul care este răcit de gheață. Răcirea scade rapid presiunea gazului și poate fi comprimată mai ușor pentru următoarea parte a ciclului.
3. Pistonul începe să comprime gazul răcit și căldura generată de această compresie este îndepărtat de sursa de răcire.
4. Pistonul drept se deplasează în sus, în timp ce cel stâng se deplasează în jos. Acest lucru determină din nou pătrunderea gazului în cilindrul încălzit unde se încălzește rapid, crescând presiunea, iar ciclul se repetă din nou.

Avantajele motorului Stirling

Datorită acestui tip de operație și a performanței sale, putem găsi câteva avantaje.

• Este tăcut. Pentru unele activități în care este necesară o liniște mai mare, acest tip de motor este o opțiune bună. De asemenea, este ușor de echilibrat și generează puține vibrații.
• Are o eficiență ridicată. Datorită temperaturilor surselor calde și reci, motorul poate fi pus în funcțiune la temperaturi scăzute. cogenerare.
• Puteți avea mai multe surse fierbinți. Pentru încălzirea gazului puteți avea surse de căldură precum lemn, rumeguș, energie solară sau geotermală, deșeuri etc.
• Este mai ecologic. Acest tip de motor nu contribuie la emisiile de gaze în atmosferă prin obținerea unei arderi complete.
• Mai multă fiabilitate și întreținere mai ușoară. Tehnologia sa este foarte simplă, dar eficientă. Acest lucru le face extrem de fiabile și necesită puțină întreținere.
• Durează mai mult. Spre deosebire de motoarele convenționale, fiind mai simple și datorită designului lor durează mai mult.
• Utilizări diverse. Poate avea mai multe utilizări datorită autonomiei și adaptabilității sale la nevoile și diferitele tipuri de surse de căldură.

dezavantaje

La fel cum acest tip de motor oferă avantaje, este necesar, de asemenea, să analizăm dezavantajele care sunt:

• Costul este cea mai mare problemă. Nu este competitiv cu alte medii.
• Nu este cunoscut publicului larg. Dacă nu știți ce este un motor Stirling, nu îl puteți promova.
• Au tendința de a avea probleme de etanșare. Aceasta este o complicație. Alegerea ideală ar fi hidrogenul pentru ușurința și capacitatea sa de a absorbi calorii. Cu toate acestea, nu are capacitatea de a se răspândi prin materiale.
• Uneori trebuie să fie foarte mare și necesită aparate voluminoase.
• Lipsa de flexibilitate. Variațiile de putere rapide și eficiente sunt dificil de obținut cu un motor Stirling. Acesta este mai calificat să funcționeze cu o performanță nominală constantă.

Cu aceste informații veți putea să înțelegeți mai bine acest tip de motor și să îl analizați complet.