Dnes si povieme niečo o type motora odlišnom od toho, ktorý sa bežne používa na spaľovanie. Vozidlá používajú tento typ motora poháňaného motorom fosílne palivá ktorých účinnosť nie je príliš dobrá. V takom prípade vás predstavujeme Stirlingov motor. Je to technický motor s vyššou účinnosťou ako benzínový alebo naftový motor. Týmto spôsobom sa dá povedať, že ide o jeden z najlepších motorov, ktoré existujú, a navyše je ekologický.
V tomto článku sa chystáme analyzovať vlastnosti Stirlingovho motora a porovnať výhody s nevýhodami jeho použitia. Chcete sa dozvedieť viac informácií o tomto type motora? Musíš stále čítať 🙂
Stirlingov motor
Tento motor nie je nič moderné ani prevratné. Bol vynájdený v roku rok 1816 Robert Stirling. Je známe, že ide o motor s potenciálom byť efektívnejší ako ktorýkoľvek iný typ spaľovania. Bez ohľadu na ich objav nemôžeme povedať, že by nám nakoniec vnucovali životy.
Napriek tomu, že má tento motor väčší potenciál, tento motor sa v skutočnosti používa iba v niektorých veľmi špecializovaných aplikáciách. Oblasti, kde sa používa, vyžadujú, aby bol motor čo najtichší, na rozdiel od bežných spaľovacích motorov. Používa sa napríklad v ponorkách alebo v pomocných generátoroch energie pre jachty.
Zatiaľ sa nepoužíva masívne, ale to neznamená, že sa na ňom nepracuje. Tento motor má veľké výhody, ktoré budeme analyzovať neskôr.
operácie
Motor využíva Stirlingov cyklus, ktorý sa líši od cyklov používaných v spaľovacích motoroch.
Použité plyny nikdy nevychádzajú z motora, čo pomáha znižovať emisie znečisťujúcich plynov. Nemá výfukové ventily na odvetranie vysokotlakových plynov, ako je to v prípade benzínového alebo naftového motora. V prípade nebezpečenstva nehrozí nebezpečenstvo výbuchu. Z tohto dôvodu sú Stirlingove motory veľmi tiché.
Stirlingov motor využíva externý zdroj tepla, ktorý môže byť horľavý. Či už z benzínu na solárnu energiu, alebo dokonca na teplo produkované rozpadajúcimi sa rastlinami. To znamená, že vo vnútri motora nie je žiadny typ spaľovania.
Princíp, podľa ktorého pracuje Stirlingov motor je to, že pevne stanovené množstvo plynu je zapečatené vo vnútri motora. To spôsobí, že sa vytvorí rad udalostí, ktoré zmenia tlak plynu vo vnútri motora a spôsobia jeho chod.
Pre správne fungovanie motora je rozhodujúcich niekoľko vlastností plynov:
- Ak máte pevné množstvo plynu v pevnom objeme priestoru a zvýšite jeho teplotu, zvýši sa tlak.
- Ak máte pevne dané množstvo plynu a stlačíte ho (zmenší sa objem vášho priestoru), teplota tohto plynu sa zvýši.
Takto využíva Stirlingov motor dva valce. Jeden z nich je ohrievaný externým zdrojom tepla (oheň) a druhý je ochladzovaný chladiacim zdrojom (napríklad ľadom). Plynové komory, ktoré majú obidva valce, sú spojené a piesty sú navzájom mechanicky spojené spojením, ktoré určuje ich vzájomný pohyb.
Časti motora
Tento motor má svoj operačný alebo spaľovací cyklus so štyrmi časťami. Dva piesty, ktoré sme už spomenuli, sú tie, ktoré spĺňajú všetky časti cyklu:
- Najskôr sa do plynu vo vnútri ohriateho valca pridáva teplo. To vytvára tlak a núti piest posúvať sa nadol. Toto je časť Stirlingovho cyklu, ktorá robí prácu.
- Potom sa ľavý piest posúva nahor, zatiaľ čo pravý piest sa pohybuje dole. Tieto pohyby posúvajú horúci plyn smerom k valcu, ktorý je chladený ľadom. Jeho ochladením sa rýchlo zníži tlak plynu a v nasledujúcej časti cyklu sa dá ľahšie stlačiť.
- Piest začne komprimovať ochladený plyn a teplo generované touto kompresiou je odstránený chladiacim zdrojom.
- Pravý piest sa pohybuje nahor, zatiaľ čo ľavý sa pohybuje dole. To opäť spôsobí, že plyn vstúpi do vyhriateho valca, kde sa rýchlo zahrieva, vytvára tlak a cyklus sa opakuje znova.
Výhody Stirlingovho motora
Vďaka tomuto typu prevádzky a jej výkonu môžeme nájsť niekoľko výhod.
- Je ticho. Pre niektoré činnosti, pri ktorých sa vyžaduje väčšie ticho, je tento typ motora dobrou voľbou. Je tiež ľahké ho vyvážiť a vytvára malé vibrácie.
- Má vysokú účinnosť. Z dôvodu teplých a studených zdrojov je možné motor nechať bežať pri nízkych teplotách. kogenerácia.
- Môžete mať niekoľko horúcich zdrojov. Na ohrev plynu môžete mať zdroje tepla, ako je drevo, piliny, slnečná alebo geotermálna energia, odpad atď.
- Je to ekologickejšie. Tento typ motora neprispieva k emisiám plynov do atmosféry dosiahnutím úplného spaľovania.
- Väčšia spoľahlivosť a ľahšia údržba. Jeho technológia je veľmi jednoduchá, ale efektívna. Vďaka tomu sú vysoko spoľahlivé a vyžadujú si malú údržbu.
- Vydržia dlhšie. Na rozdiel od bežných motorov je jednoduchší a vďaka svojej konštrukcii vydrží dlhšie roky.
- Rôzne použitie. Môže mať niekoľko využití vďaka svojej autonómii a prispôsobivosti potrebám a rôznym typom zdrojov tepla.
nevýhody
Rovnako ako tento typ motora ponúka výhody, musíme analyzovať aj nevýhody, ktoré sú:
- Cena je váš najväčší problém. Nie je konkurencieschopný s inými médiami.
- Nie je známa širokej verejnosti. Ak neviete, čo je Stirlingov motor, nemôžete ho propagovať.
- Zvyknú mať problémy s tesnením. To je komplikácia. Ideálnou voľbou by bol vodík pre svoju ľahkosť a schopnosť absorbovať kalórie. Nemá však schopnosť sa šíriť cez materiály.
- Niekedy musí byť veľmi veľký a vyžaduje objemné spotrebiče.
- Nedostatok flexibility. Rýchle a efektívne zmeny výkonu je u Stirlingovho motora ťažké dosiahnuť. Toto je kvalifikovanejšie na prevádzku s konštantným nominálnym výkonom.
Vďaka týmto informáciám budete schopní lepšie pochopiť tento typ motora a úplne ho analyzovať.