Двигатели Стирлинга фирмы Юнайтед Стирлинг

Рис. 5.8. Двигатель на солнечной энергии (совместное производство Лаборатории реактивных двигателей и фирмы Юнайтед Стирлинг [35]).

Рис. 8.3. Схема системы регулирования изменением состава топливовоздушной смеси двигателя Стирлинга фирмы Юнайтед Стирлинг [149]

Рис. 8.9. Схема системы регулирования мощности двигателей Стирлинга фирмы Юнайтед Стирлинг

ДВИГАТЕЛИ СТИРЛИНГА ФИРМЫ ЮНАЙТЕД СТИРЛИНГ Введение [c.285]

Известно, что первым двигателем, выпущенным фирмой Юнайтед Стирлинг , был двигатель типа 4-615. Этот двигатель и двигатель фирмы Филипс типа 4-235 сходны они четырехцилиндровые, вытеснительного типа, с ромбическим приводом, развивают одинаковую мощность, равную 145 кВт, но двигатель фирмы Юнайтед Стирлинг имел большие размеры. [c.288]

Разработка новых прототипных двигателей на фирме Юнайтед Стирлинг началась с 1973 г. Тогда же появилась возможность планировать снижение их удельных масс приблизительно в 2 раза по сравнению с удельными массами, равными 4,3—5 кг/кВт, характерными для двигателей с ромбическим приводом, и ожидать в связи с этим уменьшения их стоимости. Продолжающиеся работы над четырехцилиндровыми У-образными двигателями осуществлялись по намеченному плану, и время от времени о них сообщалось в печати. Так, в работе [71 ] отмечается, что опытные двигатели имели четыре цилиндра, расположенные под углом 30° к его вертикальной оси диаметр цилиндра равен 50 мм, ход поршня — 46 мм. Мощность одного из двигателей, где в качестве рабочего тела использовался водород, составляла 30—40 кВт при значении эффективного КПД до 30 % и частоте вращения до 4500 об/мин. Сообщается также, что при разработке двигателей там, где это возможно, широко используется традиционная технология (в частности, для подшипников, коленчатых валов и других деталей). [c.290]

Рис. 13.9, Различные типы нагревательных головок двигателей Стирлинга фирмы Юнайтед Стирлинг [149]

Конкретных сообщений о стоимости двигателей Стирлинга фирмой Юнайтед Стирлинг опубликовано не было. Сравнительные характеристики общих производственных затрат для дизелей и двигателя Стирлинга мощностью 150 кВт при установке их на шасси типичного грузового автомобиля грузоподъемностью 13 ООО кг с пригородным радиусом действия (рис. 13.14) приведены в работах (73, 289]. Более высокая первоначальная стоимость двигателя Стирлинга в дальнейшем компенсируется более низкими эксплуатационными расходами, так что период его самоокупаемости, составляющий от 0,5 до 5 лет, непосредственно зависит от годового пробега автомобиля, оцениваемого 16—100 тыс. км. Проведенные экономические расчеты основываются на предсказываемых на 80-е гг. цепах на топливо и смазочные материалы, а также на учете степени несовершенства конструкций дизелей, зависящих от постоянно возрастающих и все более ужесточаемых требований к уровням токсичности отработавших газов. В обеих этих областях прогнозы столь рискованны, что достоверность таких сравнений весьма низка. Оценка была бы более убедительной, если для сравнения затрат имелась бы точная и объективная информация относительно истинных производственных и эксплуатационных расходов. [c.301]

По сообщению авторов работы [149], первые серийно выпускаемые двигатели Стирлинга фирмы Юнайтед Стирлинг найдут применение в транспортных средствах, работающих в условиях шахт и рудников. Использование для этих целей дизелей вызывает опасение за здоровье и безопасность занятых на подземных работах людей, что связано с длительным тепловым воздействием и постоянным влиянием токсичности отработавших газов. Кроме того, из-за высокой температуры отработавших газов дизелей не исключена и опасность возникновения пожаров или взрывов. [c.313]

Рис. 1.60. Двигатель квадратная четверка . (С разрешения фирмы Юнайтед Стирлинг и МТИ.)

Термодинамический анализ идеального цикла Стирлинга, выполненный для дискретных значений объема двигателя, а также для случаев его изменения по простому гармоническому закону и реальному закону, имеющему место в существующих двигателях, показал, что выходная мощность двигателя Стирлинга должна быть прямо пропорциональна среднему давлению цикла, что подтверждается на практике. Типичные зависимости, характеризующие влияние давления на выходную мощность, показаны на рис. 1.67 для двигателя ОРН-З с ромбическим приводом [45]. Если эти зависимости перестроить, изменив параметры, откладываемые по осям координат, то влияние давления будет еще нагляднее (рис. 1.68), причем можно видеть, что изменение мощности не точно следует линейному закону, но весьма близко к нему. Такая тенденция характерна для всех двигателей Стирлинга, в том числе и для Р-40. Чтобы подтвердить это, на рис. 1.69 приведены кривые мощности двигателя Р-40 фирмы Юнайтед Стирлинг , полученные при постоянных значениях среднего давления [29]. По ним легко видеть, что и здесь существует почти линейная зависимость между выходной мощностью и средним давлением цикла. Следует заметить, однако, что в реальных двигателях Стирлинга среднее давление цикла существенно не превыщает 20 МПа, так что при более высоких давлениях отмеченные тенденции могут и не проявиться. [c.76]

Давление оказывает также влияние и на КПД двигателя. Как правило, с ростом среднего давления цикла возрастает и КПД. Типичные зависимости для двигателя Р-75 фирмы Юнайтед Стирлинг [53] показаны на рис. 1.71. [c.78]

Рис. 1.90. Рабочая диаграмма двигателя Р-40 фирмы Юнайтед Стирлинг .

Подобную диаграмму имеет также и другой двигатель прогрессивной конструкции — Р-40 фирмы Юнайтед Стирлинг (рис. 1.90). [c.106]

Рис. 1.119. Время компенсации первоначальной разницы в стоимости двигателя Стирлинга и дизеля в процессе эксплуатации. (С разрешения фирмы Юнайтед Стирлинг , Швеция.) (Данные скорректированы авторами,)

На основе информации, полученной при конструировании и испытании опытных двигателей, Дженерал моторе и Филипс разработали весьма подробную и сложную программу проектирования с помощью ЭВМ. Хотя в последующем эти двигатели подвергались изменениям, они все еще остаются основой для работ по конструированию и совершенствованию, проводимых ведущими фирмами-изготовителями. Обнадеживающие результаты, полученные за этот переломный десятилетний период разработки двигателя, привлекли внимание и других фирм по изготовлению двигателей, и в 1968 г, фирма Филипс заключила еще два лицензионных соглащения одно — с фирмой Юнайтед Стирлинг (Швеция), а другое — с объединением MAN — MWM (ФРГ). Оба концерна, входящие в объединение, прямо или косвенно связаны с производством дизельных двигателей. [c.194]

Рис. 1.139. Двигатель 4-615 с ромбическим приводом фирмы Юнайтед Стирлинг . (С разрешения фирмы Юнайтед Стирлинг .)

Рис. 1.143. Двигатель Р-40 в моторном отсеке автомобиля Опель . (С разрешения фирмы Юнайтед Стирлинг .)

Двигатель Р-40 с U-образным кривошипом фирмы Юнайтед Стирлинг [c.275]

В этом двигателе применены два кривошипа, установленные со сдвигом на угол 90°, причем каждый кривошип связан с двумя поршнями со сдвигом фазы на 90°. Как мы уже отмечали, при таком расположении кривошипов создается продольный момент, но в двигателе Р-40 используется третий вал привода, который уравновешивает крутящий момент, что, согласно данным фирмы Юнайтед Стирлинг , обеспечивает идеальную балансировку. [c.275]

Недавно шведская фирма Юнайтед Стирлинг выпустила в продажу двигатели модели Р-40 и готовит к выпуску модель Р-75. [c.375]

Рост осведомленности в правительственных кругах об энергетических проблемах способствовал контактам между разработчиками двигателей Стирлинга в США, Швеции, ФРГ, Великобритании и Японии. В США на соответствующие исследования выделено 120 млн. долл. (рис. 6.1) [2]. В Великобритании Научно-исследовательский совет и министерство промышленности заключили контракты по меньшей мере на 250 тыс. фунт, стерл. Шведское правительство в настоящее время является единственным владельцем фирмы Юнайтед Стирлинг . Хотя общая сумма ассигнований на проведение соответствующих работ в Японии и ФРГ неизвестна, только на разработку одного японского проекта правительством предоставлено 3 млн. долл. Очевидно, не менее 140 отдельных групп работают в этом направлении во всем мире, что эквивалентно полной занятости этой проблемой тысячи исследователей. [c.403]

Уравнение для определения КПД двигателя Стирлинга, впервые предложенное фирмой Юнайтед Стирлинга (г. Маль-мё, Швеция). Этим уравнением устанавливается взаимосвязь общего КПД силовой установки с КПД ее составных частей. [c.458]

Дальнейшее развитие двигатели Стирлинга двойного действия получили в р аботах, проводимых рядом фирм. Так, фирмы Филипс и Форд разработали вариант четырехцилиндрового двигателя Сименса с приводом от косой шайбы для автомобиля. Шведская фирма Юнайтед Стирлинг имеет различные, выполненные по схеме рис. 13.7 четырехцилиндровые двигатели Сименса с обычным кривошипно-шатунным механизмом, а фирма MAN/MWM рядные и V-образные двигатели двойного действия. [c.84]

На рис. 4.10 приведена одна из схем У-образного двухцилиндрового двигателя. Промышленное производство таких двигателей мощностью 10 кВт запланировано на ближайшее время шведской фирмой Ф. Ф. В., относящейся к фирме Юнайтед Стирлинг [174]. [c.92]

Самыми совершенными и наиболее широко производимыми двигателями Стирлинга двойного действия являются двигатели серии Р фирмы Юнайтед Стирлинг (Мальмё, Швеция). Первоначально приводной механизм имел V-образную конфигурацию с одним коленчатым валом, как показано на схематическом наброске двигателя V4X (рис. 1.62). Фотография двигателя приведена на рис. 1.63. Однако этот двигатель был вытеснен двигателем с U-образной конфигурацией кривошипного привода. [c.70]

Рис. 1,64. Двигатель Р-40. (С разрешения фирмы Юнайтед Стирлинг , Мальмё )

Такая зависимость стоимости от масштабов производства подтверждается недавними исследованиями ряда двигателей, работающих на солнечной энергии, выполненными Лабораторией реактивных двигателей (США) [58]. Было проведено сравнение двигателя Стирлинга и газовой турбины в модификациях, рассчитанных на использование солнечной энергии. Газовая турбина была специально сконструирована фирмой Гарретт , а двигатель Стирлинга был взят из серии, выпускаемой фирмой Юнайтед Стирлинг . Результаты проведенных исследований, приведенные к уровню цен и обменному курсу валюты 1981 г., приведены в табл. 1.9. [c.137]

Из результатов, полученных фирмой Юнайтед Стирлинг и скорректированных авторами (рис. 1.119), следует, что при эксплуатационном пробеге 16 000 км в год КЭР = 0 после 4,1 года эксплуатации иными словами, за этот период меньшие затраты на эксплуатацию двигателя Стирлинга по сравнению с дизелем уравновесят его большую первоначальную стоимость, а через 5,7 года КЭР достигнет значения 0,5, т. е. будет получена экономия, равная половине разности первоначальных капитало- [c.141]

Такая система использовалась для регулирования одного из первоначальных двигателей фирмы Юнайтед Стирлинг , установленных на автомобиле Форд пинто [c.175]

Успешные испытания двигателей серии Р фирмы Юнайтед Стирлинг , в которых использовался U-образный кривошипный привод Рикардо, вызвали интерес нескольких европейских и американских промышленных фирм. Были рассмотрены помимо автомобильного транспорта другие области возможного применения, такие, как электрические генераторы, использующие солнечную энергию, установки для подводных лодок и дистанционно управляемые стационарные электрогенераторы, работающие не на жидком топливе. В настоящее время вопросом применения двигателей Стирлинга в различных областях занимается столь большое число различных организаций, что просто невозможно проследить все пути совершенствования этих двигателей. В Великобритании и Японии образовались консорциумы из представителей промышленности и университетов, и к концу 1978 г. более сотни таких групп работало над двигателем Стирлинга. [c.196]

Чтобы бписать движение основного кривошипно-шатунного механизма привода, удобно использовать в качестве примера двигатель модификации альфа. Механизм с и-образным кривошипом двигателя Р-40 фирмы Юнайтед Стирлинг , является. [c.285]

Аналогичное приблилсенное соотношение предложено и для эффективного КПД двигателя. Насколько нам известно, это соотношение впервые было опубликовано в отчетах фирмы Юнайтед Стирлинг и затем приводилось в нескольких других статьях. Это соотношение является, по существу, более точным выражением КПД, определенного формулой (1.7). Чтобы легче было опознать это соотношение, мы назвали его соотношением Мальмё [c.308]

Из многих видов нетрадиционных источников энергии три наиболее подходят для применения в будущем. Их мы и рассмотрим в этой главе. Такими источниками являются а) энергия, выделяемая при сжигании металлов в) энергия радиоактивных изотопов в) солнечная энергия. Первые два особенно перспективны для подводных применений как в мирных, так и в военных целях. Использование придонных ресурсов океана существенно возросло за последнее десятилетие. Но весьма неудовлетворительные характеристики имеющихся аппаратов для подводных исследований в значительной степени препятствуют успешному проведению работ по изучению, обследованию и эксплуатации нижних слоев океана. Двигатель Стирлинга представляется удачным решением этой сложнейшей проблемы, а морские испытания погружаемого аппарата фирм Юнайтед Стирлинг и Комекс (рис. 1.140), без сомнения, будут положительно восприняты всеми, кто работает в области освоения океана. [c.381]

Последняя работа, выполненная в США, была нацелена на разработку наземных установок типа показанной на рис. 1.146. В отличие от программы по автомобильным двигателям Стирлинга программа по двигателям Стирлинга всех типов, работающим на солнечной энергии, обеспечивается самыми большими правительственными субсидиями. Сам двигатель Стирлинга, как и для автомобильной программы, является разработанной фирмой Юнайтед Стирлинг моделью Р-40. Вся система в целом разрабатывается Лабораторией реактивных двигателей в Пасадене. В ней используются параболические приемники солнечного излучения диаметром 15 м фирмы Фэрчайлд стрэтос [22]. В блоке приемника имеется генератор, и общий расчетный КПД составляет 35%. Для обеспечения непрерывной работы системы в периоды прекращения поступления солнечной энергии предусмотрено сжигание газа в камере сгорания (рис. 5.8). Испытания установки должны были состояться в пустыне [c.397]

В настоящее время фирма Юнайтед Стирлинг входит в состав промышленной корпорации шведского правительства РРУ, имеющей отдельную программу разработки генератора мощностью 8 кВт, предназначенного для использования в двигателе Винебаго . Этот двигатель в настоящее время разрабатывается в Северной Америке фирмой Стирлинг пауэр системе , принадлежащей на 90 % РРУ и на 10 % корпорации Тетфорд . В Северной Америке имеется также филиал фирмы Юнайтед Стирлинг . По завершении программ, осуществляемых фирмой Филипс в Европе, Юнайтед Стирлинг взяла на себя роль ведущего производителя двигателя Стирлинга. В настоящее время фирма, по-виднмому, вышла из начальной стадии разработок и сконцентрировала свои усилия на универсальных двигателях Р-40 и Р-75. Хотя большая часть работ проводится по автомобильной программе и программе использования солнечной энергии, осуществляемым в США, в будущем, наиболее вероятно, основной упор будет сделан на совместные проекты для военно-морского флота, которые будут выполняться несколькими странами. Фирма Юнайтед Стирлинг весьма компетентна в отношении двигателей Стирлинга, и рекомендации этой фирмы, по мнению авторов, весьма полезны. [c.411]

Другие лицензии были предоставлены фирмой Филипс фирме Юнайтед Стирлинг АБ в 1968 г. и консорциуму двух фирм по производству дизелей — MAN и MWM (ФРГ) в 1967 г. Фирма Юнайтед Стирлинг является объединением шведских фирм, в основном фирмы Кокумс — крупной судостроительной фирмы (г. Мальмё) и ФФВ. В начале 70-х гг. существовало тесное сотрудничество между фирмой Филипс и ее европейскими партнерами по разработке автомобильных двигателей, а также морских и подводных энергетических установок. Позже европейские партнеры решили следовать более независимым путем. [c.14]

Значительный объем работ цо совершенствованию уплотнений проведен фирмой Филипс . Эти работы велись по двум направлениям совершенствование обычных, выполненных с большой точностью уплотнений и разработка новых, более современных диафраг-менных уплотнений (см. гл. 10). Направления исследований других фирм связаны с поиском альтернативных решений для диафрагмен-ных уплотнений. Значительные усилия были предприняты фирмой Юнайтед Стирлинг по созданию многослойных уплотнений, описание которых приведено в гл. 13. Аналогичные сальниковые уплотнения разработаны и фирмой Форд для двигателей двойного действия с приводом от косой шайбы. Разработка уплотнений применительно к автомобильным двигателям составляла также важную часть про граммы НАСА. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...