ЯКІ бувають двигуни зовнішнього згоряння :: Наука

У повсякденній діяльності людині найчастіше доводиться стикатися з двигунами внутрішнього згоряння. Бензинові та дизельні мотори отримали широке поширення в автомобілебудуванні. Але існує також особливий клас енергетичних установок, що мають загальну назву двигунів зовнішнього згоряння.

Двигуни зовнішнього згоряння

У двигунах зовнішнього згоряння процес спалювання палива і джерело теплового впливу відокремлені від робочої установки. До даної категорії зазвичай відносять парові і газові турбіни, а також двигуни Стірлінга. Перші прототипи подібних установок були сконструйовані більше двох століть тому і застосовувалися протягом майже всього XIX століття.

Коли для бурхливо розвивається промисловості знадобилися потужні і економічні енергетичні установки, конструктори придумали заміну вибухонебезпечним парових двигунів, де робочим тілом був знаходиться під великим тиском пар. Так з`явилися двигуни зовнішнього згоряння, що одержали поширення вже на початку XIX століття. Тільки через кілька десятків років їм на зміну прийшли двигуни внутрішнього згоряння. Коштували вони істотно дешевше, що й визначило їх широке поширення.

Але сьогодні конструктори все пильніше придивляються до вийшли з широкого вжитку двигунів зовнішнього згоряння. Це пояснюється їх перевагами. Головне достоїнство полягає в тому, що такі установки не потребують добре очищеному і дорогому паливі.

Двигуни зовнішнього згоряння невибагливі, хоча до цих пір їх будівництво і обслуговування обходяться досить дорого.

Двигун Стірлінга

Один з найвідоміших представників сімейства двигунів зовнішнього згоряння - машина Стірлінга. Вона була придумана в 1816 році, неодноразово удосконалювалася, але згодом на довгий час була незаслужено забута. Тепер же двигун Стірлінга отримав друге народження. Його з успіхом використовують навіть при освоєнні космічного простору.

Робота машини Стірлінга заснована на замкнутому термодинамическом циклі. Періодичні процеси стиснення і розширення тут йдуть при різних температурах. Управління робочим потоком відбувається за допомогою зміни його обсягу.

Двигун Стірлінга може працювати в якості теплового насоса, генератора тиску, пристрої для охолодження.

У даному двигуні при низькій температурі йде стиснення газу, а при високій - його розширення. Періодична зміна параметрів відбувається за рахунок використання особливого поршня, що має функцію витискувача. Тепло до робочого тіла при цьому підводиться з зовнішнього боку, через стінку циліндра. Ця особливість і дає право машині Стірлінга називатися двигуном зовнішнього згоряння.