Двигатели внешнего сгорания

В последние годы стали разрабатываться газообразные поршневые двигатели, в которых продукты сгорания выполняют функции источника теплоты, а рабочим телом является газ (наиболее подходящий по своим термодинамическим свойствам), циркулирующий в замкнутом контуре. Идея подобного двигателя внешнего сгорания была высказана еще Р. Стирлингом в 1817 г. [c.540]

Форсаж путем изменения способа работы ПЭ при том же ИЭ позволяет увеличить расход последнего. По конечному результату этот метод подобен первому, однако техническое осуществление его другое. Практически этот метод применим лишь к ДВС, которое можно конвертировать в двигатель внешнего сгорания с поршневой РМ, добавив форсажную камеру сгорания. При этом возникает ряд конструктивно-технологических проблем конденсация паров воды в картере, приводящая к разжижению смазки и увеличению износа, влияние необычно большого вредного пространства в РМ и др. [c.89]

Двигатели внешнего сгорания [c.77]

Двигатели, в которых сгорание топлива осуществляется с внешней стороны цилиндра, содержащего замкнутую газовую систему и механические поршни, носят название двигателей внешнего сгорания. Этот тип двигателя сегодня приобретает важное значение, поскольку он, как и газовая турбина замкнутого цикла, позволяет снизить до минимума или даже совсем исключить вредные выбросы продуктов сгорания. Более того, термический КПД двигателя внешнего сгорания равен КПД цикла Карно. [c.77]

Двигатель внешнего сгорания был изобретен еще в 1816 г., но, несмотря на высокий [c.77]

КПД, ОН оказался значительно более громоздким и тяжелым, чем другие двигатели той же мощности. В результате он не выдерживал конкуренции с изобретенными позже турбинами и две. Некоторые европейские фирмы вновь заинтересовались идеей двигателя внешнего сгорания после второй мировой войны. Успехи в области технологии конструкционных материалов позволили сделать двигатель экономичным, компактным и бесшумным. Учитывая возросший интерес к двигателю внешнего сгорания, рассмотрим принцип его работы и применимость в качестве источника энергии. [c.78]

Хотя рабочий цикл реального двигателя внешнего сгорания отличается от идеализированного цикла, можно получить очень высокий КПД. Двигатель внешнего сгорания имеет и еще ряд преимуществ. Поскольку процесс горения топлива (в автомобильном двигателе внешнего сгорания) идет непрерывно, а не вспышками как в ДВС, и при атмосферном давлении, а цилиндры хорошо сбалансированы, вибрация и шум практически отсутствуют. Двигатель можно использовать фактически без глушителя. Автобус с двигателем внешнего сгорания легко удовлетворяет нормам по шуму тех европейских стран, где эти нормы существуют. Выше уже упоминалось о преимуществах применения двигателя внешнего сгорания для уменьшения вредных выбросов. В нем в принципе может быть использован [c.78]

Рис. 4.23, Упрощенная схема работы двигателя внешнего сгорания

Как мы уже говорили, изобретение № 166202 еще не осуществлено в металле. Но изобретатели успели подметить некоторые его слабые стороны и нашли способ их устранить. Дело в том, что газовая постоянная увеличивается не только при нагреве перед турбиной в результате диссоциации, но и при сжатии в компрессоре. Газа как бы становится больше, и на его сжатие приходится затрачивать больше работы. При расширении в турбине — картина обратная. Эти обстоятельства несколько снижают к.п.д. двигателя. Чтобы избавиться от таких нежелательных явлений, нужно весь процесс сжатия и расширения тоже производить при постоянной температуре, изотермически. Но как раз так и происходит в двигателе внешнего сгорания—двигателе Стирлинга. Поэтому именно в нем целесообразнее всего использовать диссоциирующее рабочее тело, например треххлористый алюминий или смесь метана с углекислым газом (авторское свидетельство № 213039). [c.274]

Хотя двигатель Стирлинга и получает энергию извне, его нельзя с достаточной строгостью назвать двигателем внешнего сгорания, поскольку любой источник тепла с подходящей температурой, например сфокусированная солнечная энергия, аккумулированная тепловая энергия, тепловая энергия, выделяющаяся при горении металла, ядерная энергия и т. п., может быть использован для этой цели. В настоящее время в большинстве установок с двигателями Стирлинга применяется жидкое топливо из-за простоты его использования и из-за требований, обусловленных конкретным назначением установки. При использовании системы сгорания для нагрева рабочего тела применяют непрерывный процесс горения, что позволяет сжигать различные виды топлива, которые эффективно сгорают, не создавая опасности попадания твердых частиц из топлива, окислителя или окружающего пространства в рабочие цилиндры. При использовании для сжигания жидких топлив непрерывное горение можно легко регулировать, в результате чего снижается уровень выбросов, особенно несгоревших углеводородов и окиси углерода, однако, чтобы понизить содержание окислов азота, необходимы дополнительные меры. [c.19]

Воздушно-реактивный двигатель внешнего сгорания........................95 [c.10]

С одинаковым успехом может быть сделан так называемый двигатель внешнего сгорания. [c.53]

Прошу выдать мне авторское свидетельство на предлагаемое мною изобретение воздушно-реактивного двигателя внешнего сгорания. [c.95]

Воздушно-реактивный двигатель внешнего сгорания [c.95]

Конструкция воздушно-реактивного двигателя внешнего сгорания очень проста. [c.95]

Предлагается новый двигатель — воздушно-реактивный двигатель внешнего сгорания. Двигатель не имеет камеры сгорания и представляет собой крыло самолета с расположенными в нем форсунками и свечами (у передней кромки крыла). Сгорание происходит вне крыла, в наружном воздухе, вблизи критической точки. [c.98]

Тепловые двигатели, в которых сгорание топлива происходит вне двигателя, называются двигателями внешнего сгорания. К таким двигателям относятся паровой поршневой двигатель и паровая турбина. В этих двигателях горение топлива происходит в топке парового котла. [c.5]

Паровая турбина, так же как и паровой поршневой двигатель, является двигателем внешнего сгорания. В ней, как и в паровом поршневом двигателе, сгорание топлива происходит вне самого двигателя, в специальном паровом котле. [c.7]

Таким образом, принципиальное отличие двигателя внутреннего сгорания от двигателей внешнего сгорания (парового поршневого двигателя и паровой [c.8]

Двигатель Стирлинга представляет собой поршневой двигатель внешнего сгорания, использующий газ в качестве рабочего тела. Подобно всем тепловым машинам он имеет высокотемпературный и низкотемпературный теплообменники. Тепловая труба может быть использована для передачи теплоты от единого источника к отдельным цилиндрам многоцилиндрового двигателя. Тепловые трубы могут быть также использованы для передачи отводимой теплоты радиатору. Идеальный цикл Стирлинга изображен на рис. 7-15. [c.232]

Интересно отметить, что вначале подобная машина предназначалась фирмой Филипс для получения работы, т. е. использовалась в качестве теплового двигателя внешнего сгорания. Тепло к нему подводилось потоком горячего газа (продуктов сгорания), который обогревал ребристую поверхность головки машины. [c.157]

Тепловые двигатели принято. делить на две группы двигатели внешнего сгорания и двигатели внутреннего сгорания. [c.29]

Двигателями внешнего сгорания называются тепловые двигатели, в которых сгорание топлива происходит вне двигателя. [c.29]

В тепловом двигателе внешнего сгорания в качестве теплоносителя (рабочего тела, выполняющего непосредственную работу в машине) используется водяной пар. Водяной пар получают в котле от теплоты сжигаемого топлива в топке (или реакторе атомных электростанций). Этот пар, называемый сырым, имеющий низкую температуру, равную температуре воды котла, при соприкосновении с холодными стенками машины интенсивно охлаждается и конденсируется, теряя давление. Это состояние называется мятием пара. Машины, работающие на сыром паре, имеют низкий КПД. Чтобы уменьшить эффект мятия, пар нагревают в пароперегревателе до температуры 300...600°С. Такие параметры пара приемлемы для работы паровых машин — поршневых или лопаточных (турбин). Поршневые машины применяются на паровозах и пароходах. Лопаточные двигатели применяются на тепловых и атомных электростанциях в качестве двигателей турбогенераторов. [c.130]

Какие существуют тепловые двигатели внешнего сгорания и где они применяются [c.147]

Нечувствительность к пыли окружающего пространства. Так как двигагель Стирлинга — двигатель внешнего сгорания, то пыль, попадающая в воздушный заряд камеры сгорания из окружающего пространства, не поступает в цилиндры и картер (в двигателе Стирлинга вентиляция картера не требуется). Вследствие этого в двигателе Стирлинга отсутствует дополнительный абразивный износ движущихся деталей механизма привода. Кроме того, из-за малой скорости движения воздушного заряда и отработавших тазов в рекуперативном теплообменнике [c.130]

К внешним силам, например, относятся давление рабочей смеси (газа или жидкости) на поршень кривошипно-ползунного механизма двигателя внутреннего сгорания, парового двигателя, компрессора, вращающий момент, развиваемый электродвигателем на валу рабочего механизма, и др. Некоторые силы возникают в результате движения механизма. К этим силам, например, относятся силы трения при движении, силы сопротивления среды и т. д. Некоторые силы, как, например, динамические реакции в кинематических парах, возникают при движении вследствие инерции звеньев. [c.204]

Анализ такого цикла с точки зрения теории тепловых процессов невозможен, а поэтому термодинамика исследует не реальные процессы двигателей внутреннего сгорания, а идеальные, обратимые циклы. В качестве рабочего тела принимают идеальный газ с постоянной теплоемкостью. Цилиндр заполнен постоянным количеством рабочего тела. Разность температур между источником теплоты и рабочим телом бесконечно малая. Подвод теплоты к рабочему телу осуществляется от внешних источников теплоты, а не за счет сжигания топлива. То же необходимо сказать и об отводе теплоты. [c.262]

Примерами адиабатных процессов могут служить процессы сжатия воздуха в цилиндре воздушного огнива, в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. В соответствии с первым законом термодинамики, при адиабатном сжатии изменение внутренней энергии газа Д1/ равно работе внешних сил А [c.100]

Каждая деталь машины в отдельности является системой материальных точек — телом, а машина в целом представляет собой материальную систему, состоящую из абсолютно твердых тел. При таком понимании материальной системы силы, действующие в системе, могут быть одновременно внешними и внутренними в зависимости от того, движение каких тел рассматривается. Например, сила, действующая на поршень двигателя внутреннего сгорания от давления газов, при рассмотрении кривошипно-шатунного механизма или машины в целом является внутренней силой, а при рассмотрении отдельно шатуна как материальной системы считается внешней. Для двигателя в целом внешней силой является сила полезного сопротивления того механизма или машины, для приведения в действие которых предназначен двигатель, например электрогенератора, компрессора, гребного винта и т. д. [c.174]

Термомеханические ХПЭ. По месту горения их разделяют на три группы двигатели внешнего сгорания (ДВшС), двигатели внутреннего сгорания (ДВС), двигатели смешанного сгорания (ДСС). Их термодинамические циклы можно обобщить в единый термомеханический цикл. [c.141]

В 1816 г. шотландский священник Р. Стирлинг получает патент на универсальную тепловую машину, состоящую из цилиндра с двумя по ршнями и регенератора-теп-лообмевни ка, способную работать на разных топливах как двигатель внешнего сгорания, как холодильник и как тепловой насос (отопитель). Низкий уровень науки и техники не позволил тогда создать высокоэффективные конструкции Стирлингов , однако в наше время этой машине сулят большое будущее. [c.95]

Влияние две на окружаюигую среду огромно. По имеющимся оценкам в г. Лос-Анджелесе (США) в 1968 г. автомобили выбрасывали в атмосферу только за один день 1700 т углеводородов, 9500 т СО и 620 т NO,. Борьба с вредными выбросами ведется по трем направлениям усовершенствование технологии топлива, технологии двигателей и технологии очистки выхлопных газов. По-видимому, к ним следует добавить четвертое — правильная текущая эксплуатация и контроль за состоянием автомобилей. Необходимо убрать с дорог устаревшие, работаюише на пределе автомобили, что явится существенным шагом на пути снижения уровня вредных выбросов. Проблема эмиссии требует системного подхода, направленного на улучшение всех компонентов. В будущем возможно настанет момент, когда усовершенствование ДВС достигнет своего предела и потребуется замена ДВС другими двигательными установками. Ряд автомобилестроительных фирм уже занимался или занимается поиском таких решений. В качестве альтернативы рассматриваются паровые и газовые турбины, двигатели внешнего сгорания и электрические двигатели, работающие от аккумуляторных батарей. [c.70]

Цикл Стирлинга, теоретически описывающий процессы, протекающие в реальном двигателе внешнего сгорания, включает (рис. 4.24) изотермическое сжатие а—Ь, подвод теплоты в нзохорном процессе Ь—с, расширение по изотерме с—d и еще один изохорный процесс d—а, замыкающий цикл. [c.78]

Характеристика Двигатель внешнего сгорания Гене- зис-1 Дизель-ныП двигатель Усовер- шенство- ванный двигатель внешнего сгорания [c.79]

Основным слабым местои двигателя внешнего сгорания является конструкция нагреваемой стенки цилиндра. Именно по этой причине такой двигатель начинает внедряться только сейчас, когда благодаря достижениям в металлургии созданы материалы, выдерживающие длительную работу при высоких температурах. [c.79]

Такой двигатель называется двигателем внутреннего сгорания, потому что топливо сгорает внутри него. В двигателях внешнего сгорания, таких, как паровой поршневой двигатель, тсхтливо сгорает снаружи, при этом нагревая воду, благодаря чему создается давление пара, приводящее в движение поршень. [c.8]

Целью принятой в 1977 г. Министерством энергетики США программы по двигателям внешнего сгорания являлось определение возможностей использования в двигателях Стирлинга мощностью от 370 до 1480 кВт эффективных способов нагрева рабочего тела продуктами сгорания угля и других альтернативных топлив, включая городские, промышленные и сельскохозяйственные отходы. Руководство за осуществление этой программой было возложено на Аргоннскую национальную лабораторию (шт. Иллинойс),. [c.14]

В 1978 г. Министерство энергетики США начало работу над Проектом двигателя внешнего сгорания , которым руководит Аргоннская национальная лаборатория Чикагского университета (шт. Иллинойс). В рамках этого проекта будут исследованы возможности создания электрогенераторов с двигателями Стирлинга мощностью от 500 до 2000 кВт для модульного применения в тех случаях, когда имеются в наличии горючие отходы однако их количества недостаточно, чтобы заменить ими сооружение полномасштабной паротурбинной электростанции, работающей по циклу Ренкина в базовом режиме нагрузки. Но существуют тысячи небольших населенных пунктов, подпадающих под эту категорию. Публикация целей проекта привлекла к себе более 60 фирм США. Ожидается, что принятие условий подряда, последующие эскизные проекты и создание прототипов послужат импульсом для разработки новых, ранее не рассматриваемых схем двигателей, которые могут быть особенно приемлемы для больших двигателей Стирлинга. [c.368]

Сварочные генераторы. Это специальные генераторы постоянного тока, внешняя характеристика которых позволяет получать устойчивое горение дуги, что достигается изменением магнитного потока генератора в зависимости от сварочного тока. Сварочный генератор постоянного тока состоит из статора с магнитными полюсами и якоря с обмоткой и коллекторами. При работе генератора якорь вращается в магнитном поле, создаваемом полюсами статора. Обмотка якоря пересекает магнитные линии полюсов генератора, и поэтому в витках обмотки возникает переменный ток, который с помощью коллектора преобразуется в постоянный. -Вращение якоря сварочного генератора обеспечивается в сварочных преобразователях электродвигателем, а в сварочных агрегатах — двигателем внутреннего сгорания. К коллектору прижаты угольные щетки, через которые постоянный ток подводится к клеммам. К этим клеммам присоединяют сварочные провода, идущие к электрододержа-телю и изделию. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...