Работает двигатель Стирлинга очень плавно, без вибраций, а уровень его шума сравним с уровнем шума электродвигателя. Токсичность ОГ двига двигателя Стирлинга значительно ниже токсичности ОГ ДВС. ОГ этого двигателя практически не содержат продуктов неполного сгорания (СО, CnHm, сажа и т.д.) и не имеют неприятного запаха. Это объясняется хорошим качеством смесеобразования, которое можно обеспечить при стационарном процессе сгорания. Основным токсичным компонентом ОГ двигателя Стирлинга можно считать NOX, довольно высокая концентрация которых объясняется высокой температурой в камере сгорания. Применение двигателей Стирлинга реально на грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой пассажировместимости.
Но внедрению двигателя Стирлинга в массовое производство препятствуют серьезные трудности. По сравнению с поршневыми ДВС он очень громоздок и тяжел, медленно набирает обороты. Кроме того, в нем технически сложно обеспечить уплотнение рабочих плотностей.
1.2 Принципиальные схемы и принцип действия двигателей внутреннего сгорания
Для ДВС характерны следующие признаки:
─ сжигание топлива, выделение теплоты и преобразование ее в работу происходит непосредственно в двигателе;
─ РТ обновляется в процессе работы двигателя.
К таким двигателям относятся газотурбинные, реактивные, поршневые, роторно – поршневые, гибридные, водородные и комбинированные двигатели.
1.2.1.Газотурбинные двигатели
Газотурбинная силовая установка (ГСУ) при равной мощности легче и компактней ДВС с искровым зажиганием (ДсИЗ) и дизелей, работающих с воспламенением от сжатия. Кроме того, ГСУ хорошо уравновешена, а ОГ в ней менее токсичны. Газовая турбина в силу особенностей своих тяговых характеристик может работать на автомобиле без коробки передач. Технология производства газовой турбины давно освоена авиационной промышленностью.
На рис.1.6. представлена газовая двухвальная турбина, в которой газы из камеры сгорания направляются на два рабочих колеса турбины, связанных каждое с самостоятельными валами. С левого отбирается мощность к колесам автомобиля, от правого – приводится в действие центробежный компрессор. Нагнетаемый им воздух попадает в камеру сгорания через теплообменник, где подогревается ОГ.
На рис.1.7 и 1.8. показаны соответственно опытный и экспериментальный автомобили с газотурбинной силовой установкой.
Преимущества газотурбинного двигателя – низкая токсичность без использования дополнительных приспособлений по очистке газов; очень плавная работа; многотопливность; увеличенные интервалы между обслуживаниями.
Недостатки – высокая стоимость изготовления, неудовлетворительная работа при неустановившихся режимах и повышенный расход топлива.
1.2.2. Реактивный двигатель
В жидкостных реактивных двигателях (рис.1.9.) жидкое топливо и окислитель тем или иным способом (например, насосами 16) подаются под давлением из баков 14 и 15 в камеру сгорания 10. Продукты сгорания расширяются в сопле 17 и вытекают в окружающую среду с большой скоростью. Истечение газов из сопла является причиной возникновения реактивной тяги двигателя. Основные недостатки реактивных двигателей – относительно низкая экономичность и сравнительно небольшой срок службы.
1.2.3. Поршневые двигатели
В связи с возвратно-поступательным движением поршня сгорание топлива в поршневых двигателях возможно лишь последовательными порциями, причем сгоранию каждой порции должен предшествовать ряд подготовительных процессов.
Совокупность различных процессов, происходящих в цилиндре в определенной последовательности, называется рабочим циклом; во время работы двигателя рабочий цикл периодически повторяется.
Вследствие периодичности процессов в цилиндре детали, ограничивающие его пространство, соприкасаются с высокотемпературными газами в течение относительно короткого времени — при сгорании топлива и в начале процесса расширения. В остальных процессах в цилиндре — в процессах выпуска, наполнения
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
