Двигатели внешнего сгорания

Основным видом индивидуального транспорта на сегодняшний момент стал автомобиль. Автомобиль завоевал планету и стал неотъемлемой частью быта. И мы все знаем, что основной частью автомобиля является двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания совершенствовался в течении десятков лет и трудно себе представить, что есть что то более надежное, чем он. Но в начале эры автомобилей, другие типы двигателей наравне конкурировали с двигателем внутреннего сгорания. И несмотря ни на что конкуренты живы до сих пор. Двигатель внешнего сгорания не забыт и более того около его конструкции выросла целая субкультура. Самым распространенным типом такого двигателя является двигатель Стирлинга.

Под катом много фото и видео.

----------------------<cut>----------------------

Двигатель Стирлинга был впервые запатентован шотландским священником Робертом Стирлингом 27 сентября 1816 года (английский патент № 4081). Однако первые элементарные «двигатели горячего воздуха» были известны ещё в конце XVII века, задолго до Стирлинга. Достижением Стирлинга является добавление очистителя, который он назвал «эконом». В современной научной литературе этот очиститель называется «регенератор» (теплообменник). Он увеличивает производительность двигателя, удерживая тепло в тёплой части двигателя, в то время как рабочее тело охлаждается. Этот процесс намного повышает эффективность системы. В 1843 году Джеймс Стирлинг использовал этот двигатель на заводе, где он в то время работал инженером. В 1938 году фирма «Филипс» инвестировала в мотор Стирлинга мощностью более двухсот лошадиных сил и отдачей более 30 %. Двигатель Стирлинга имеет много преимуществ и был широко распространён в эпоху паровых машин.

Есть тысячи любителей двигателей Стирлинга. Клубы любителей двигателя, конференции, выставки и сайты по продажам комплектующих для любительской сборки двигателей в домашних условиях. Ниже фото моделей двигателя Стирлинга:

Готовые наборы для сборки двигателя Стирлинга: ministeam.com/acatalog/Bohm...

А это те самые любители:

Выставка моделей двигателя Стирлинга:

Наш российский сайт по двигателям Стирлинга: physicstoys.narod.ru/index....

Несколько видео на тему: двигатель внешнего сгорания:

Псковский двигатель внешнего сгорания:

Двигатель, Двигатель внешнего сгорания, Двигатель Стирлинга

−368+

163

usahyi / Флуд-Док / на индексе / 9 марта 2010, 23:30 / источник

Рейтинг: ↓0+

ABVGD 22 января, 10:55 #

мАААНЬЯКИ +++++++
Рейтинг: ↓0+

cherkes (cherkes) 15 марта 2010, 23:38 #

Хорошая подборка :) Технологично так сказать :)
Рейтинг: ↓0+

Nightingale 13 марта 2010, 01:18 #

очень перспективно применение Стирлингов с нагревом от солнечной энергии. в америке был проект очень многообещающий — http://www.membrana.ru/articles/technic/2004/11/22/131300.html например.
для интересующихся рекомендую декабрьский номер "машин и механизмов" — там про альтернативную энергетику много рассказано. также неплохо погуглить по словам "тепловые насосы" и "когенерационные установки" :)
Рейтинг: ↓0+

leadwell 12 марта 2010, 00:57 #

Не пойму, как его можно использовать на автомобиле? Разве такой двигатель сможет достаточно быстро набрать или сбросить обороты?
- Рейтинг: ↓0+
  
  lexssa 12 марта 2010, 22:32 #
  
  Например паровоз, а вообще как альтернативный источник электро энергии
Рейтинг: ↓4+

NiKoLyA 11 марта 2010, 22:28 #

А давайте рассмотрим, например, такое применение "стирлинга": Для охлаждения центрального процессора компьютера мы используем гибридную связку: электровентеляторный кулер + телоотвод "стирлинга", сам "стирлинг" используется для выработки электричества. Это электричество используется для работы кулера чипа видеокарты (опять же гибридного — центральная сеть/вспомогательное электричество от "стирлинга"), а так же других энергопотребляющих устройств компьютера.

И толь-ко ли компьютеры у нас имеют те же ТТХ...
- Рейтинг: ↓-8+
  
  Nitrorus 11 марта 2010, 23:30 #
  
  Комментарий скрыт
- Рейтинг: ↓0+
  
  sql30 12 марта 2010, 10:05 #
  
  В этом направлении уже работают.
  http://www.overclockers.ru/hardnews/28415.shtml
- Рейтинг: ↓0+
  
  sd296rty 26 октября 2010, 18:31 #
  
  В быту тоже можно от водогрейного газового котла теплом выходных газов крутить водяной насос. И тогда не будет необходимости ставить безперебойник, как в большинстве сейчас.
Рейтинг: ↓0+

timename 11 марта 2010, 21:52 #

Любопытно, для чего корпуса двигателей (то в чём движется поршень), в данном случае делают рифлеными, вроде как тепло там отводить особо не нужно, горение происходит не внутри камеры.
Получается что для красоты?
- Рейтинг: ↓0+
  
  timename 11 марта 2010, 22:06 #
  
  ИМХО steampunk оригинальнее http://www.youtube.com/watch?v=4Rrdi1Fut1c
- Рейтинг: ↓0+
  
  offspr1ng0 11 марта 2010, 22:07 #
  
  без охлаждения он не будет работать
  - Рейтинг: ↓0+
    
    timename 11 марта 2010, 22:13 #
    
    Так вроде давление внутри цилиндров не большое, можно делать тонкостенными и из меди (к примеру), охлаждение будет. Кстати интересно, а какую мощность такой двигатель может развивать, ну скажем поднять на метр от земли вес 1Кг или 100Кг и какой размер будет у такого двигателя, сколько надо сжечь топлива…
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    pauk89 11 марта 2010, 22:24 #
    
    думаю, если привязать его к подходящему гидравлическому домкрату, то он хоть машину поднимет... через какое-то время
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    timename 11 марта 2010, 22:30 #
    
    Имеется в виду через редуктор?
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    offspr1ng0 11 марта 2010, 22:29 #
    
    и 1 кг и 1000кг сможет
    а КПД и них выше, чем у двигателей внутреннего сгорания (не забываем об экономии средств на управление клапанами) — отсюда делаем выводы сами
    
    Проблема этих двигателей — они появились слишком рано, в 60х, с тогдашними материалами не смогли сделать нормальную герметизацию, потому и разработки застопорились
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    tix0n 11 марта 2010, 22:35 #
    
    проблема этих двигателей — в габаритах теплообменника.
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    timename 11 марта 2010, 22:39 #
    
    Ну я не очень хорошо представлю мощность такого двигателя, мне так кажется, что тут будет идти пропорция мощность – объём рабочего цилиндра. Т.е. двигатель способный поднять 100кг будет размером ну скажем с дом.
    Насчёт управления клапанами, понимаю, как сам факт сложности, но на саму мощность двигателя этот процесс не влияет, или влияет как механический процесс приводимый в движение самим же двигателем, но пренебрежимо мало.
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    offspr1ng0 11 марта 2010, 22:44 #
    
    следуя такой логике ни один сегодняшний двигатель не влезет под капот автомобиля :)
Рейтинг: ↓0+

spliner 11 марта 2010, 21:50 #

Кстати, книжка по сабжу:

William C. Fitt "Steam and Stirling: Engines You Can Build" 1980

http://www.avaxhome.ws/ebooks/engeneering_technology/SteamStirlingEngines1.html
Рейтинг: ↓0+

NiKoLyA 11 марта 2010, 21:39 #

Мне кажется, что по имиджу подобных систем очень сильно бьет определение "двигатель внешнего сгорания". У большинства обывателей (а к ним я отношу и себя, да и давайте будем честными сами с собой — наверно, процентов 80 читателей данного поста) такое определение рождает в воображении картину горящего под устройством костра, ну или, в лучшем случае, топку парового двигателя.
Лучше было бы назвать такую систему "двигателем на принципе разности температур", ну или просто "температурным двигателем".
- Рейтинг: ↓1+
  
  timename 11 марта 2010, 21:53 #
  
  ИМХО очень правильный термин, горение то происходит снаружи двигателя, а не внутри камеры, как у двигателя внутр. сгорания.
  - Рейтинг: ↓0+
    
    NiKoLyA 11 марта 2010, 21:55 #
    
    Вот именно — почему горение? Теплоотвод!
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    timename 11 марта 2010, 21:59 #
    
    Все же тепло приходит от горения, горение происходит во вне двигателя, значит двигатель внешнего горения. Нельзя же говорить что это теплоотводный двигатель, не принимая во внимание откуда это тепло взялось.
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    NiKoLyA 11 марта 2010, 22:04 #
    
    Некоторые "очумелые" личности на первых релизах процессоров AMD Athlon умудрялись приготовить яичницу. Тепла более 100 С. Горения нет. Топлива нет. Работа современного чипа предусматривает выделение тепла, на отвод которого тратится _энергия_. Спрашивается, почему бы не использовать часть этого тепла для производства _энергии_?
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    timename 11 марта 2010, 22:18 #
    
    Так ли нет горения, в описанном примере. А если Ваше электричество получено на ГЭС, а на мазутной или атомной?
    И при этом, я себе плохо представляю машину с шлангом от бензоколонки, а Ваше предложение есть машина с проводом от розетки.
    А насчёт современного чипа… да выделяет тепло, переделывает электричество в тепло, иногда приходится даже охлаждение ставить. Умны смогли этим теплом офисы греть.
    Хотя мысль любопытная – тепло от серверной греет такой двигатель, а он вращает динамо машину и дает серверной электричество ;-)
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    NiKoLyA 11 марта 2010, 22:35 #
    
    Ну согласно Вашей мысли нужно загнобть троллейбусы! И я с этим согласен. (Не, не о троллейбусах, я их люблю). Но я то говорю о _халявном_ тепле, которое мы, даже прилагая усилия при этом, выбрасываем просто так.
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    timename 11 марта 2010, 22:46 #
    
    ну я в принципе удивляюсь теме гибридных двигателей как на Toyota prius, который весь из себя такой положительно экологичный.
    Ну у Вас оригинальная идея, запитайте куллер CPU или CD-привод электричеством от самого CPU – вот это будет реально круто.
    Но я бы выбирал как рабочее тело воду, чем воздух.
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    NiKoLyA 11 марта 2010, 22:51 #
    
    Да хоть ртуть — лишь бы работало! ;-) Главное-то за темой "неучтенной" дармовой энергии, а уж по принципу Стирлинга это будет или нет, не так уж важно.
- Рейтинг: ↓0+
  
  NiKoLyA 11 марта 2010, 21:53 #
  
  Ну и как всегда забыл сказать — автору плюс в лицо! (Хы, почти юбилейный — 290-й).
Рейтинг: ↓0+

aliua 11 марта 2010, 21:10 #

Эх, КПД низкое, все в тепло...
Рейтинг: ↓0+

olo_ 11 марта 2010, 21:06 #

William C. Fitt, "Steam and Stirling: Engines You Can Build"
Wildwood Publications | 1980 | ISBN: 0914104063 | 160 pages | PDF | 57,6 MB

http://depositfiles.com/files/r6v152cta
http://uploading.com/files/7m1b8m83/0914104063%252BSteam.rar
http://www.megaupload.com/?d=AT760JTA
Рейтинг: ↓0+

mastakw 11 марта 2010, 20:52 #

Пока что реальный КПД этого двигателя 35-40%, что ниже современных ДВС. Дла двигателя стирлинга характерна зависмость КПД от разницы температур нагревателя и охладителя — чем больше разница — тем выше КПД. Это ограничивает его применение в малых объемах — например под капотом автомобиля.

Но у двигателя внешнего сгорания есть очевидное приемущество — его можно кормить хоть дровами !

Бензин необязателен, хоть уголь перемолотый в порошок (пример), хоть порошковый аллюминий (перспективный вид топлива), хоть пеллеты (прессованые древесные опилки)
- Рейтинг: ↓0+
  
  bhaad 11 марта 2010, 20:57 #
  
  О_о вы че, в сосну головой стукнулись? эт вы у какого ДВС КПД в 40% нашли? у лабораторных образцов? на реальной технике КПД и десяти процентов не достигает.
  - Рейтинг: ↓0+
    
    mastakw 11 марта 2010, 21:03 #
    
    Привет слезшим с пальмы ! На дворе 21 век, а некоторые все еще в середине 20 го
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    bhaad 11 марта 2010, 21:16 #
    
    и собственно что? от этого кпд двс стал 100%?
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    mastakw 11 марта 2010, 21:24 #
    
    Например, применение насос-форсунок и метода послойного впрыска позволяет поднять КПД ДВС до 45-48%
    И это уже сегодня, и у меня в машине ;))
    
    Рейтинг: ↓0+
    
    pauk89 11 марта 2010, 22:30 #
    
    извините, но на наших жигулях, максимум — 30, и то — если только что с конвеера
- Рейтинг: ↓0+
  
  NiKoLyA 11 марта 2010, 21:17 #
  
  Не соглашусь по поводу малых объемов. Скажем под капотом автомобиля температуры двух рабочих объемов "стирлинга" может регулировать электроника перераспределяя ох. жидкость. Управляет же электроника распределением зажигания (Это, что касается моего примера с турбиной, см. ниже).
  
  А о применении ДВнешС — не обязательно же использовать его напрямую, ведь существуют сейчас гибридные электро-топливные установки в автомобилестроении.
  
  Что касается топлива — полностью согласен, но не стоит зацикливаться только не нем. Мы используем огромное количество устройств выделяющих тепло впустую и, даже, борющихся с тепловыделением, например, системный блок компьютера, ну и т.д. и т.п.
Рейтинг: ↓0+

rreell (rellax) 11 марта 2010, 20:21 #

Ну все дело за малым теперь катайся на одной машине долго долго без поломок!!! Только салонные отопители будут ломаться как фены потому что их снабдят спиралями
Рейтинг: ↓0+

Eugene_Loo 11 марта 2010, 19:53 #

Хммм, а от чего ж не использовать нагревание электричеством? Само электричество можно вырабатывать тем же двигателем.. И дрова не нужны..
- Рейтинг: ↓0+
  
  Alfa1 (Sovetnik) 11 марта 2010, 20:36 #
  
  ну кпд там же намного меньше 100% так что замкнуть не получится...
  А вот внешний источник питания... вряд ли электричество, потому что эффективно с электричеством будет только ядерный генератор... А вот перейти на более экологичное топливо — на раз...
- Рейтинг: ↓0+
  
  danilovc 11 марта 2010, 20:45 #
  
  вечный двигатель не существует
Рейтинг: ↓1+

NiKoLyA 11 марта 2010, 18:58 #

Даже классический "стирлинг" можно использовать для турбонаддува двигателей внутреннего сгорания, у которых одна из основных проблем _отвод тепла_ и значительная часть полезной работы уходит на прокачку системы охлаждения. А так можно добиться снижения объема ДВС с сохранением мощности за счет турбины, работающей от дармового тепла, которое иначе было бы просто выброшено в атмосферу.
- Рейтинг: ↓0+
  
  usahyi 11 марта 2010, 22:37 #
  
  Интересная мысль.
Рейтинг: ↓0+

randg 11 марта 2010, 18:23 #

Интересно, а КПД у них какой? 1-20%?
- Рейтинг: ↓2+
  
  46100 (Man) 11 марта 2010, 19:15 #
  
  КПД при сегодняшних разработках можно довести как минимум до 60-70% против 20-30 у ДВС, ДВС работает только при непосредственной подаче тепла (т.е. при подаче и сгорании топлива в цилиндрах). Дв. Стирлинга может продолжать работать без потери мощности ещё около трети времени после прекращения подвода тепла. А если конструкторы сумеют создать хорошо изолированную камеру для подвода тепла, то и того более! Потери будут идти исключительно на трение.
- Рейтинг: ↓0+
  
  vertibird 11 марта 2010, 21:25 #
  
  "В настоящее время все подводные лодки ВМС Швеции оснащены двигателями Стирлинга...".
  http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0
  Шведская современная серия подводных лодок типа "Готланд" поголовно оснащена двигателями Стирлинга.
  http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BB%D0%BE%D0%B4%D0%BA%D0%B8_%D1%82%D0%B8%D0%BF%D0%B0_%C2%AB%D0%93%D0%BE%D1%82%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B4%C2%BB
Рейтинг: ↓2+

a1n9n9a3 11 марта 2010, 18:09 #

Выхожу с утреца , сажусь в мерин ,зажигаю спиртовочку и даю копоти!!!!!
- Рейтинг: ↓0+
  
  olo_ 11 марта 2010, 21:15 #
  
  The Steam Car Club of Great Britain
  
  http://www.steamcar.net
  
  http://www.steamcar.net/lsr-09/28-07-1.jpg
  
  151 mph Aug 26th 2009 Steam Car Record Run.
Рейтинг: ↓0+

weldi 11 марта 2010, 17:55 #

рекорд по полному КПД преобразования солнечной энергии в электрическую достигнут на установке с подобным двигателем и системой концентрации...а вот с котлами применять не стоит...если конечно котел не казенный...
Рейтинг: ↓-6+

jim73 11 марта 2010, 17:04 #

Комментарий скрыт
- Рейтинг: ↓1+
  
  vvv_75 11 марта 2010, 17:51 #
  
  Идеально подошли бы для использования в отопительном оборудовании — котлах, автоотопителях типа "vebasto".
- Рейтинг: ↓0+
  
  nimbpi 11 марта 2010, 18:13 #
  
  А Швеция на таком двигателе строит подлодки...
  - Рейтинг: ↓0+
    
    Terll 11 марта 2010, 19:22 #
    
    +1 Разработали дополнительный к основному двигатель уже 2ого поколения для работы на новых подлодках. Если не ошибаюсь, то скорость на нём будет около 5ти миль в час.
- Рейтинг: ↓0+
  
  offspr1ng0 11 марта 2010, 21:35 #
  
  есть автомобили на этом двигле, КПД у них выше, просто серийное производство отсутствует
Рейтинг: ↓0+

ProfUser 11 марта 2010, 15:58 #

класс !!!
+
Рейтинг: ↓0+

Forvad 11 марта 2010, 14:57 #

спасибо