Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник






Двигун зовнішнього згоряння

Адіабатні дизелі

ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ДВИГУНІВ НЕТРАДИЦІЙНИХ СХЕМ

( самостійне вивчення)

Як зазначалось вище, широке використання дизелів на автомобілях пояснюється їх високими економічними та екологічними показниками. Не менш інтенсивно ведуться пошуки і дослідження щодо їх вдоскона­лення. Один із основних напрямків таких досліджень - розробка адіаба­тного дизеля, або, як його часто називають, дизеля з обмеженим відве­денням теплоти. Ідея створення такого двигуна полягає в зменшенні кількості теплоти, що непродуктивно відводиться в охолоджуюче сере­довище, тобто в наближенні процесів, що протікають в камері згоряння, до адіабатних. Це дає можливість збільшити роботу газів у циліндрі ди­зеля і використовувати гази, що виходять при високій температурі, для отримання енергії поза циліндром. Крім того, якщо вилучити систему охолодження і агрегати, що забезпечують її роботу (вентилятор, водя­ний насос), то з'являється додатковий приріст енергетичних та економі­чних показників, знижуються маса та габаритні розміри двигуна. Таким чином, адіабатний дизель може мати економічні показники значно вищі, ніж у існуючих дизелів. Однак розробка такого дизеля, який би мав ви­соку надійність і достатню довговічність, є дуже складною проблемою. Для її вирішення необхідні деталі циліндро-поршневої групи із покрит­тям теплоізолюючими матеріалами, що довговічні в умовах високих тис­ків і температур. Використовують керамічні матеріали, двоокис цирконію і компонент, що складається із окису алюмінію і окису титану. Не менш важливим питанням є забезпечення змащування деталей тертя. Най­більш перспективним вважається тверде мастило.

Висока температура відпрацьованих газів дає можливість викорис­товувати їх енергію як гарячого джерела теплоти в циклах парового двигуна або двигуна Стірлінга, для приводу газової турбіни, з'єднаної з валом дизеля. У результаті підвищується ефективність використання енергії палива, що згоряє. Токсичність адіабатного дизеля по оксидах азоту вища, але її можна знизити до рівня звичайних дизелів шляхом зменшення кута випередження впорскування. Викиди сажі в адіабатно­му дизелі нижчі, ніж у звичайному.

 

Ці двигуни названі іменем Роберта Стірлінга, який в 1816 р. одер­жав патент на "машину, яка виробляє рушійну силу за допомогою нагрі­того повітря".

Двигуни Стірлінга є двигунами зовнішнього згоряння, у яких робоче тіло не змінюється, а підведення теплоти може здійснюватись від будь- якого джерела енергії, у тому числі сонячної і ядерної. Однак навіть у випадку використання палив нафтового походження викид токсичних речовин у таких двигунах значно нижчий порівняно з поршневими дви­гунами внутрішнього згоряння у результаті кращого сумішоутворення і безперервного горіння палива при достатній кількості кисню. Цим і по­яснюється підвищений інтерес до цих двигунів.

Принцип роботи двигуна зовнішнього згоряння такий же, як і двигу­на внутрішнього згоряння. Для одержання корисної роботи необхідно виконувати процес стиснення робочого тіла при низькій температурі (тобто і при меншому тискові), а процес розширення - при високій тем­пературі (високому тискові).

 

Мал 1. Схема двигуна Стірлінга

 

Для здійснення цих процесів у двигуні Стір­лінга (рис. 1) є дві порожнини - гаряча 5 і холодна 1. Для переміщен­ня робочого тіла із однієї порожнини в іншу використовується спеціаль­ний витискувач 6. При переміщенні робочого тіла із холодної порожнини в гарячу до нього в нагрівнику 4 підводиться теплота, при зворотному переміщенні в холодильнику 2 від нього відводиться теплота. Регенера­тор 3 застосовується для кращого використання теплоти і працює таким чином: при переміщенні робочого тіла з гарячої порожнини в холодну частина теплоти віддається в регенераторі, при зворотному переміщен­ні - від регенератора теплота повертається робочому тілу. Для стиску робочого тіла і сприйняття зусиль при його розширенні викори­стовується робочий поршень 7.

Розглянемо робочий цикл двигуна Стірлінга (рис. 1).

У положенні «а» робоче тіло повністю витиснене з гарячої порожнини в холодну. В положенні «б» закінчується стиснення робочого тіла в холод­ній порожнині робочим поршнем. Далі витискувач 6 переміщує робоче тіло з холодної порожнини в гарячу, при цьому температура і тиск тіла підвищуються у результаті підведення до нього теплоти в регенераторі і нагрівачі (положення в). Робоче тіло переміщує витискувач і поршень вниз, виконуючи роботу за значенням більшу, ніж робота стиску (по­ложення г). Потім витискувач переміщує робоче тіло з гарячої порожни­ни в холодну з відведенням теплоти в регенераторі і холодильнику і процес повторюється. На рис. 1, д показана схема двигуна Стірлінга з найбільш розповсюдженим ромбічним приводним механізмом, який забезпечує необхідні закони переміщення витискувача і робочого порш­ня. Крім того, такий механізм виключає виникнення бокових сил і дозво­ляє уникнути прориву газів під високим тиском в картер шляхом ство­рення під робочим поршнем буферної порожнини із підвищеним тиском. Як робоче тіло в двигунах Стірлінга найбільш широко використовують водень і гелій, хоча останнім часом перевіряється можливість викорис­тання повітря і вуглекислого газу. Регулювання потужності двигунів здійснюється зміненням маси робочого тіла.

В наш час перспективними вважаються багатоциліндрові двигуни Стірлінга подвійної дії, у яких з'єднані гарячі і холодні порожнини різних циліндрів.

Переваги двигуна Стірлінга при використанні на автомобілях: високі ККД і питома потужність; високий (до 80% номінального) від'ємний крутний момент при гальмуванні; сприятливе протікання крутного моменту, що дозволяє спростити трансмісію; низька токсичність відпрацьованих газів; незначні вібрації і рівень шуму; можливість роботи на різних оли­вах і т.д.

Як вади двигунів Стірлінга, що стримують його широке розповсю­дження, можуть бути названі висока вартість виготовлення, складність конструкції, невисока надійність ущільнень, недовговічність деяких вуз­лів. Ці недоліки поступово усуваються в процесі досліджень і розробки нових конструкцій.

 


Читайте також:

  1. Адаптація організму до змін чинників зовнішнього середовища
  2. Аналіз зовнішнього середовища
  3. Асинхронні виконавчі двигуни і тахогенератори
  4. Багатоциліндрові двигуни
  5. Бистрість – це здатність людини до термінового реагування на подразники та до високої швидкості рухів, що виконуються при відсутності значного зовнішнього опору.
  6. Будова і принцип дії трифазного асинхронного двигуна
  7. Будова трифазних асинхронних електродвигунів
  8. Взаємодія зовнішнього і внутрішнього
  9. Вибійні двигуни
  10. Вибір і визначення магнітної індукції в елементах двигуна.
  11. Види двигунів постійного струму.
  12. Виділимо групу факторів зовнішнього середовища, які спричиняють певні зміни в організації.




Переглядів: 2200

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Конструктивні особливості будови систем мащення | Газотурбінні двигуни

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.055 сек.