Какие бывают двигатели внешнего сгорания
- Двигатели внешнего сгорания: особый класс энергетических установок
- Применение и характеристики двигателей внешнего сгорания
- Расцвет и упадок двигателей внешнего сгорания
- Преимущества двигателей внешнего сгорания
- Двигатель Стирлинга: второе рождение
- Принцип работы и уникальные особенности двигателя Стирлинга
Двигатели внешнего сгорания: особый класс энергетических установок
В повседневной деятельности человека часто приходится сталкиваться с двигателями внутреннего сгорания, такими как бензиновые и дизельные моторы. Однако, существует еще один класс энергетических установок, которые имеют общее название двигателей внешнего сгорания.
Применение и характеристики двигателей внешнего сгорания
Двигатели внешнего сгорания, такие как паровые и газовые турбины, а также двигатели Стирлинга, отличаются от двигателей внутреннего сгорания тем, что процесс сжигания топлива и источник теплового воздействия находятся отдельно от рабочей установки. Прототипы таких установок были созданы уже более двух веков назад и использовались на протяжении XIX столетия.
Расцвет и упадок двигателей внешнего сгорания
С развитием промышленности потребовались энергетические установки, которые были мощными и экономичными. В то время паровые двигатели, работающие на паре под высоким давлением, заменили взрывоопасные паровые установки. В начале XIX столетия двигатели внешнего сгорания получили широкое распространение. Однако, спустя несколько десятилетий их заменили более дешевые двигатели внутреннего сгорания.
Преимущества двигателей внешнего сгорания
В настоящее время конструкторы все больше обращают внимание на двигатели внешнего сгорания из-за их преимуществ. Одним из главных достоинств таких установок является то, что они не требуют использования очищенного и дорогостоящего топлива. Двигатели внешнего сгорания являются менее требовательными к качеству топлива, хотя их постройка и обслуживание все еще стоят дорого.
Двигатель Стирлинга: второе рождение
Один из наиболее известных двигателей внешнего сгорания - машина Стирлинга. Она была изобретена в 1816 году, затем неоднократно улучшалась, но впоследствии была забыта на долгое время. Однако, сейчас двигатель Стирлинга получил новую жизнь и успешно применяется даже в космических исследованиях.
Принцип работы и уникальные особенности двигателя Стирлинга
Работа машины Стирлинга основана на замкнутом термодинамическом цикле. Сжатие и расширение газа происходят при разных температурах, а управление рабочим потоком осуществляется путем изменения его объема. Двигатель Стирлинга может выполнять функции теплового насоса, генератора давления и устройства для охлаждения. Тепло подается к рабочему телу извне, через стенку цилиндра, что делает его двигателем внешнего сгорания.