Двигатели внешнего сгорания виды. Двигатели внешнего сгорания: принцип работы, виды и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как устроены двигатели внешнего сгорания. Какие бывают виды двигателей Стирлинга. Где применяются двигатели внешнего сгорания в наши дни. Каковы преимущества и недостатки этих двигателей по сравнению с двигателями внутреннего сгорания.

Содержание

История создания двигателей внешнего сгорания

Двигатели внешнего сгорания появились в начале 19 века как альтернатива паровым машинам, которые были взрывоопасны из-за высокого давления пара. Первый такой двигатель был запатентован в 1816 году шотландским священником Робертом Стирлингом.

Стирлинг усовершенствовал существовавшие ранее «двигатели горячего воздуха», добавив в конструкцию регенератор. Это позволило значительно повысить эффективность работы двигателя за счет сохранения тепла в рабочей зоне.

Изобретение Стирлинга некоторое время активно использовалось, но затем было вытеснено паровыми машинами и двигателями внутреннего сгорания. Интерес к двигателям внешнего сгорания вновь возродился только в 20 веке.

Принцип работы двигателя внешнего сгорания

Основной принцип работы двигателя внешнего сгорания заключается в следующем:

Рабочее тело (газ или жидкость) нагревается от внешнего источника тепла
Нагретое рабочее тело расширяется, совершая полезную работу
Рабочее тело охлаждается, уменьшаясь в объеме
Цикл повторяется

В качестве рабочего тела чаще всего используется воздух, водород или гелий. Экспериментальные образцы работали также на двуокиси азота, фреонах и даже воде.

Важная особенность — сгорание топлива происходит вне рабочего цилиндра двигателя. Это позволяет использовать практически любые источники тепла — от дров до ядерного топлива.

Основные виды двигателей Стирлинга

Существует три классических разновидности двигателя Стирлинга:

Альфа-Стирлинг

Имеет два раздельных силовых поршня в отдельных цилиндрах — горячем и холодном. Отличается высокой удельной мощностью, но сложен в изготовлении из-за высоких рабочих температур.

Бета-Стирлинг

Имеет один цилиндр с горячей и холодной зонами. Внутри перемещаются рабочий поршень и вытеснитель. Более прост в изготовлении.

Гамма-Стирлинг

Имеет два цилиндра — холодный рабочий и горячий с вытеснителем. Позволяет разделить зоны нагрева и охлаждения.

Каждая из этих схем имеет свои преимущества и недостатки, определяющие области их применения.

Современное применение двигателей внешнего сгорания

Несмотря на то, что двигатели внешнего сгорания были изобретены более 200 лет назад, они находят применение и в наши дни:

Автономные генераторы для туристов, работающие от газовой горелки
Космические энергоустановки на ядерном и радиоизотопном топливе
Насосы для перекачки жидкостей, использующие солнечное тепло

Холодильные установки с воздушным охлаждением
Системы отопления в комбинации с тепловыми насосами
Силовые установки подводных лодок
Преобразователи солнечной энергии в электрическую

Интерес к двигателям Стирлинга сохраняется благодаря их уникальным свойствам и потенциалу для дальнейшего совершенствования.

Преимущества двигателей внешнего сгорания

Современные двигатели внешнего сгорания обладают рядом важных преимуществ:

Высокий КПД — до 70% при правильном проектировании
Возможность работы практически на любом источнике тепла
Низкий уровень шума и вибраций
Простота конструкции, отсутствие клапанов и систем зажигания
Экологичность — полное сгорание топлива вне цилиндра
Высокая надежность и длительный ресурс работы
Возможность длительной автономной работы

Эти качества делают двигатели внешнего сгорания привлекательными для ряда специфических применений.

Недостатки двигателей Стирлинга

Однако у двигателей внешнего сгорания есть и существенные недостатки:

Большие габариты и вес из-за необходимости внешнего нагрева
Высокая стоимость жаропрочных материалов
Необходимость специальных смазочных материалов
Сложности с герметизацией при использовании водорода или гелия
Относительно низкая удельная мощность
Медленный выход на рабочий режим

Эти недостатки ограничивают массовое применение двигателей Стирлинга, но не умаляют их достоинств в специализированных областях.

Сравнение с двигателями внутреннего сгорания

По сравнению с привычными двигателями внутреннего сгорания, двигатели Стирлинга имеют следующие отличия:

Более высокий теоретический КПД

Возможность работы на любом источнике тепла
Меньший уровень шума и вибраций
Более высокая экологичность
Большие габариты и вес
Более высокая стоимость производства
Меньшая удельная мощность

Это определяет области применения, где двигатели внешнего сгорания имеют преимущества перед традиционными ДВС.

Перспективы развития двигателей внешнего сгорания

Несмотря на длительную историю, двигатели Стирлинга продолжают совершенствоваться. Основные направления развития:

Применение новых жаропрочных материалов
Улучшение систем герметизации
Оптимизация геометрии для повышения КПД
Использование современных технологий производства
Разработка гибридных систем с другими типами двигателей

Это позволяет надеяться на расширение сфер применения двигателей внешнего сгорания в будущем.

Двигатель внешнего сгорания Стирлинга: топливо горит снаружи

Двигатель

30.05.2020

1 5 972 4 minutes read

Эта статья посвящена одному изобретению, запатентованному ещё в девятнадцатом веке шотландским одним священником Стирлингом. Как и все предшественники, это был двигатель внешнего сгорания. Только отличие его от остальных в том, что он может работать и бензине, и на мазуте, и даже на угле и дровах.

Оглавление

1 Двигатель внешнего сгорания. История открытия Стирлинга
2 Двигатель внешнего сгорания. Принцип работы
3 Виды стирлингов
4 Применение
5 Преимущества и недостатки

Двигатель внешнего сгорания. История открытия Стирлинга

В XIX веке возникла необходимость замены паровых двигателей на что-то более безопасное, так как котлы часто взрывались из-за высокого давления пара и некоторых серьезных конструктивных недостатков.

Хорошим вариантом стал двигатель внешнего сгорания, который запатентовал в 1816 году шотландский священник Роберт Стирлинг.

Правда, «двигатели горячего воздуха» делали и раньше, ещё в XVII веке. Но Стирлинг добавил в установку очиститель. В современном понимании ‒ регенератор.

Он повысил производительность установки, сохраняя тепло в тёплой зоне машины, в тот момент, когда рабочее тело охлаждалось. Это значительно увеличило эффективность системы.

Изобретение нашло широкое практическое применение, была стадия подъема и развития, но затем Стирлинги были незаслуженно забыты.

Они уступили место паровым машинам и двигателям внутреннего сгорания, а в двадцатом веке снова возродились.

Ввиду того что этот принцип внешнего сгорания сам по себе очень интересен, сегодня над созданием новых моделей трудятся лучшие инженеры и любители в США, Японии, Швеции…

Двигатель внешнего сгорания. Принцип работы

«Стирлинг» ‒ как мы уже упоминали, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основной принцип его работы заключается в постоянном чередовании нагревания и охлаждения рабочего тела в замкнутом пространстве и получении энергии, благодаря возникающему при этом изменению объёма рабочего тела.

Как правило рабочим телом выступает воздух, но может использоваться водород или гелий. В опытных образцах пробовали двуокись азота, фреоны, сжиженный пропан-бутан и даже воду.

Кстати, вода пребывает в жидком состоянии на протяжении всего термодинамического цикла. А сам «стирлинг» с жидким рабочим телом имеет компактные размеры, высокую удельную мощность и высокое рабочее давление.

Виды стирлингов

Существуют три классических вида двигателя Стирлинга:

Альфа-Стирлинг ‒ имеет два раздельных силовых поршня расположенных в раздельных цилиндрах. Один из них ‒ горячий, а другой ‒ холодный. Горячая пара «цилиндр и поршень» расположены в теплообменнике с высокой температурой, холодная пара «цилиндр и поршень» ‒ с пониженной температурой. У этого вида соотношение мощности и объёма достаточно велико, хотя, и очень высокая температура «горячего» поршня, что создаёт технические трудности при изготовлении.
Регенератор расположен между горячей и холодной соединительными трубками;
В модели Бета-Стирлинг ‒ всего один цилиндр. Он горячий на одном конце и холодный на другом. Внутри цилиндра перемещаются поршень (с него снимают мощность) и вытеснитель (он изменяет объём горячей зоны). Газ качается из холодной зоны цилиндра в горячую сквозь регенератор. Регенераторы бывают внешними, в виде части теплообменника, или совмещёнными с поршнем-вытеснителем;
В варианте Гамма-Стирлинг тоже присутствуют поршень и вытеснитель, но здесь уже два цилиндра: первый холодный (где движется поршень для отбора мощности), и второй ‒ горячий с одной стороны и холодный с другой (там перемещается вытеснитель). Регенератор также может быть внешним, тогда он соединяет горячую зону второго цилиндра с холодной и с первым (холодным) цилиндром. Внутренний регенератор конструктивно входит в состав вытеснителя;

Применение

Двигатель Стирлинга можно применять в случаях, если требуется простой, компактный преобразователь тепловой энергии или когда эффективность других типов тепловых машин ниже: к примеру, если разница температур недостаточна для использования газовой или паровой турбины.

Вот конкретные примеры использования:

Уже сегодня выпускаются автономные генераторы для туристов. Есть модели, которые работают от газовой конфорки;

NASA заказало вариант генератора на основе «стирлинга», который работает от ядерного и радиоизотопного источников тепла. Он будет использоваться в космических экспедициях.

«Стирлинг» для перекачки жидкости гораздо проще установки «двигатель-насос». В качестве рабочего поршня он может использовать перекачиваемую жидкость, которая будет заодно охлаждать рабочее тело.Таким насосом можно накачивать воду в ирригационные каналы, используя солнечное тепло, подавать горячую воду от солнечного коллектора в дом, перекачивать химические реагенты, поскольку система полностью герметична;
Производителей бытовых холодильников внедряют модели на «стирлингах». Они будут экономнее, а в качестве хладагента предполагается использоваться обычный воздух;
Совмещённый Стирлинг с тепловым насосом оптимизирует систему отопления в доме. Он будет отдавать бросовое тепло «холодного» цилиндра, а полученную механическую энергию может использовать для подкачки тепла, которое идет из окружающей среды;
Сегодня на всех подводных лодках ВМС Швеции установлены двигатели Стирлинга. Они работают на жидком кислороде, который в дальнейшем используется для дыхания. Очень важный фактор для лодки, низкий уровень шума, а недостатки типа: «большой размер», «необходимость охлаждения» – в условиях подводной лодки не существенны. Аналогичными установками оснащены и новейшие японские подводные лодки типа «Сорю»;
Двигатель Стирлинга используется для преобразования солнечной энергии в электрическую. Для этого он монтируется в фокусе параболического зеркала. Компания Stirling Solar Energy строит солнечные коллекторы мощностью до 150 кВт на зеркало. Они используются на крупнейшей в мире солнечной электростанции в южной Калифорнии.

Преимущества и недостатки

Современный уровень проектирования и технологии изготовления позволяют повысить коэффициент полезного действия «Стирлинга» до 70 процентов.

Плюсы:

Что удивительно, крутящий момент двигателя практически не зависит от скорости вращения коленчатого вала;
Силовая установка не содержит системы зажигания, клапанной системы и распредвала.
На протяжении всего срока эксплуатации не нужны регулировки и настройки.
Двигатель не «глохнет», а простота конструкции позволяет эксплуатировать его в автономном режиме продолжительное время;
Можно использовать любые источники тепловой энергии, от дров до уранового топлива.
Сжигание топлива происходит вне двигателя, что способствует его полному дожиганию и минимизации выбросов токсичных веществ.

Минусы:

Так как топливо сгорает вне двигателя, то отвод тепла идёт через стенки радиатора, а это дополнительные габариты;
Материалоемкость. Чтобы сделать Стирлинг-машину компактной и мощной требуются дорогие жаропрочные стали, способные выдерживать высокое рабочее давление и имеющие низкую теплопроводность;
Нужна специальная смазка, обычная для «Стирлингов» не подходит, так как коксуется при высоких температурах;
Чтобы получить высокую удельную мощность, рабочее тело в «Стирлингах» применяют водород и гелий.

Водород отличается взрывоопасностью, а при высоких температурах может растворяться в металлах, образуя при этом металлогидриты. Иными словами, происходит разрушение цилиндров двигателя.

А ещё водород и гелий обладают высокой проникающей способностью и легко просачиваются через уплотнения, понижая рабочее давление.

Если вы, познакомившись с нашей статьёй, захотите приобрести устройство — двигатель внешнего сгорания, не бегите в ближайший магазин, такая штука не продаётся, увы…

Сами понимаете, те, кто занимается усовершенствованием и внедрением этой машины, держат свои разработки в секрете и продают их только солидным покупателям.

Но если вы поделитесь ссылкой на статью в социальных сетях, то возможно ваш комментарий прочитают заинтересованные люди и вы сможете пообщаться с единомышленниками на эту тему.

И не забудьте подписаться на наш блог – уверен, вас ждёт много интересного.

Смотрите это видео и делайте своими руками.

Статьи по теме

виды, принцип работы, особенности :: SYL.ru

Самомассаж и салонные процедуры: весенний уход и типичные проблемы усталых волос

Как худеть и заботиться о здоровье с помощью кофе: лучшие напитки с ним

Близнецы, не стоит пропускать свидания: любовный гороскоп на первую неделю марта

Металлические ногти омбре — хит весны 2023: какие дизайны в моде и как сделать

Как изменить вкус салата из капусты: приправы и продукты, которые помогут в этом

Матовые ногти — маникюр для весны-2023, который смотрится роскошно: фото

Для каждой проблемы свой вариант. Как использовать тоник для лица

Идеи дизайнов для истинных модниц. Трендовый маникюр на 2023 год

Бомбер остается в тренде: тенденции и актуальные модели весны 2023

Ошибки в образах, которые делают ноги короче: каких трендов лучше избегать

Автор Дмитрий Шергин April 10, 2018

Двигатели внешнего сгорания стали использоваться тогда, когда людям потребовался мощный и экономичный источник энергии. До этого использовались паровые установки, однако они были взрывоопасными, так как использовали горячий пар под давлением.

В начале 19 века им на смену пришли устройства с внешним сгоранием, а еще через несколько десятков лет были изобретены уже привычные приборы с внутренним сгоранием.

Происхождение устройств

В 19 веке человечество столкнулось с проблемой, которая заключалась в том, что паровые котлы слишком часто взрывались, а также имели серьезные конструктивные недостатки, что делало их использование нежелательным. Выход был найден в 1816 году шотландским священником Робертом Стирлингом. Эти устройства можно также называть «двигателями горячего воздуха», которые применялись еще в 17 веке, однако этот человек добавил к изобретению очиститель, называющийся в настоящее время регенератором. Таким образом, двигатель внешнего сгорания Стирлинга был способен сильно повысить производительность установки, так как он сохранял тепло в теплой рабочей зоне, в то время как рабочее тело охлаждалось. Из-за этого эффективность работы всей системы была значительно увеличена.

В то время изобретение использовалось достаточно широко и находилось на подъеме своей популярности, однако со временем его перестали использовать, и о нем забыли. На смену оборудованию внешнего сгорания пришли паровые установки и двигатели, но уже привычные, с внутренним сгоранием. Вновь о них вспомнили лишь в 20 веке.

Работа установки

Принцип работы двигателя внешнего сгорания заключается в том, что в нем постоянно чередуются два этапа: нагревание и охлаждение рабочего тела в замкнутом пространстве и получение энергии. Данная энергия возникает из-за того, что постоянно изменяется объем рабочего тела.

Чаще всего рабочим веществом в таких устройствах становится воздух, однако возможно использование еще и гелия или водорода. В то время пока изобретение находилось на стадии разработки, в качестве опытов использовались такие вещества, как двуокись азота, фреоны, сжиженный пропан-бутан. В некоторых образцах пытались применять даже обычную воду. Стоит отметить, что двигатель внешнего сгорания, который запускали с водой в качестве рабочего вещества, отличался тем, что у него была достаточно высокая удельная мощность, высокое давление, а сам он был достаточно компактным.

Первый тип двигателя. «Альфа»

Первой моделью, которая использовалась, стала «Альфа» Стирлинга. Особенность его конструкции состоит в том, что она имеет два силовых поршня, находящихся в разных в раздельных цилиндрах. Один из них имел достаточно высокую температуру и был горячим, другой, наоборот, холодным. Внутри теплообменника с высокой температурой располагалась горячая пара цилиндр-поршень. Холодная пара находилась внутри теплообменника с низкой температурой.

Основными преимуществами теплового двигателя внешнего сгорания стало то, что они имели высокую мощность и объем. Однако температура горячей пары при этом была слишком велика. Из-за этого возникали некоторые технические трудности в процессе изготовления таких изобретений. Регенератор данного устройства находится между горячей и холодной соединительными трубками.

Второй образец. «Бета»

Вторым образцом стала модель «Бета» Стирлинга. Основное конструктивное отличие заключалось в том, что имелся лишь один цилиндр. Один из его концов выполнял роль горячей пары, а другой конец оставался холодным. Внутри данного цилиндра перемещался поршень, с которого можно снимать мощность. Также внутри имелся вытеснитель, который отвечал за изменение объема горячей рабочей зоны. В данном оборудовании использовался газ, который перекачивался из холодной зоны в горячую через регенератор. Этот вид двигателя внешнего сгорания обладал регенератором в виде внешнего теплообменника или же совмещался с поршнем-вытеснителем.

Последняя модель. «Гамма»

Последней разновидностью данного двигателя стала «Гамма» Стирлинга. Этот тип отличался не только наличием поршня, а также вытеснителя, а еще и тем, что в его конструкцию входили уже два цилиндра. Как и в первом случае один из них был холодным и использовался он для отбора мощности. А вот второй цилиндр, как в предыдущем случае, был холодным с одного конца и горячим с другого. Здесь же перемещался вытеснитель. В поршневом двигателе внешнего сгорания также имелся регенератор, который мог быть двух типов. В первом случае он был внешним и соединял между собой такие конструктивные части, как горячую зону цилиндра с холодной, а также с первым цилиндром. Второй тип – это внутренний регенератор. Если использовался этот вариант, то он входил в конструкцию вытеснителя.

Использование Стирлингов обосновано в том случае, если необходим простой и небольшой преобразователь тепловой энергии. Также его можно использовать в том случае, если разница температур недостаточно велика, чтобы использовать газовые или же паровые турбины. Стоит отметить, что на сегодняшний день такие образцы стали использоваться чаще. К примеру, используются автономные модели для туристов, которые способны работать от газовой конфорки.

Применение устройств в настоящее время

Казалось бы, что такое старое изобретение не может использоваться в наши дни, однако это не так. NASA заказало двигатель внешнего сгорания типа Стирлинга, однако в качестве рабочего вещества должны использоваться ядерные и радиоизотопные источники тепла. Кроме этого, он также успешно может быть использован в следующих целях:

Использовать такую модель двигателя для перекачки жидкости гораздо проще, чем обычный насос. Во многом это благодаря тому, что в качестве поршня можно применять саму перекачиваемую жидкость. Кроме того, она же и будет охлаждать рабочее тело. К примеру, такой вид «насоса» можно использовать, чтобы накачивать воду в ирригационные каналы, используя для этого солнечное тепло.
Некоторые изготовители холодильников склоняются к установке таких устройств. Стоимость продукции удастся снизить, а в качестве хладагента можно применять обычный воздух.
Если совместить двигатель внешнего сгорания этого типа с тепловым насосом, то можно оптимизировать работу тепловой сети в доме.
Довольно успешно Стирлинги используются на подводных лодках ВМС Швеции. Дело в том, что двигатель работает на жидком кислороде, который впоследствии используется для дыхания. Для подводной лодки это очень важно. К тому же такое оборудование обладает достаточно низким уровнем шума. Конечно, агрегат достаточно большой и требует охлаждения, но именно эти два фактора несущественны, если речь идет о подводной лодке.

Преимущества использования двигателя

Если во время конструирования и сборки применить современные методы, то удастся поднять коэффициент полезного действия двигателя внешнего сгорания до 70%. Использование таких образцов сопровождается следующими положительными качествами:

Удивительно, однако крутящий момент в таком изобретении практически не зависит от скорости вращения коленчатого вала.
В данном силовом агрегате отсутствуют такие элементы, как система зажигания и клапанная система. Также здесь отсутствует распредвал.
Достаточно удобно то, что на протяжении всего периода использования не потребуется проводить регулировку и настройку оборудования.
Данные модели двигателя не способны «заглохнуть». Простейшая конструкция аппарата позволяет использовать его достаточно продолжительное время в полностью автономном режиме.
В качестве источника энергии можно использовать практически все, начиная от дров и заканчивая урановым топливом.
Естественно, что в двигателе внешнего сгорания процесс сжигания веществ осуществляется снаружи. Это способствует тому, что топливо дожигается в полном объеме, а количество токсических выбросов минимизируется.

Недостатки

Естественно, что любое изобретение не лишено недостатков. Если говорить о минусах таких двигателей, то они заключаются в следующем:

Из-за того что сгорание осуществляется вне двигателя, отвод получаемого тепла происходит через стенки радиатора. Это вынуждает увеличивать габариты устройства.
Материалоемкость. Для того чтобы создать компактную и эффективную модель двигателя Стирлинг, необходимо иметь качественную жаропрочную сталь, которая сможет выдержать большое давление и высокую температуру. Кроме того, должна быть низкая теплопроводность.
В качестве смазки придется покупать специальное средство, так как обычное коксуется при высоких температурах, которые достигаются в двигателе.
Для получения достаточно высокой удельной мощности придется использовать либо водород, либо гелий в качестве рабочего вещества.

Водород и гелий в качестве топлива

Получение высокой мощности, конечно же, необходимо, однако нужно понимать, что использование водорода или гелия достаточно опасно. Водород, к примеру, сам по себе достаточно взрывоопасен, а при высоких температурах он создает соединения, которые называются металлогидритами. Это происходит, когда водород растворяется в металле. Другими словами, он способен разрушить цилиндр изнутри.

Кроме того, и водород, и гелий – это летучие вещества, которые характеризуются высокой проникающей способностью. Если говорить проще, то они достаточно легко просачиваются сквозь практически любые уплотнения. А потери вещества означают потери в рабочем давлении.

Роторный двигатель внешнего сгорания

Сердце такой машины – это роторная машина расширения. Для двигателей с внешним типом сгорания этот элемент представлен в виде полого цилиндра, который с обеих сторон прикрыт крышками. Сам по себе ротор имеет вид колеса, который посажен на вал. Также у него имеется определенное количество П-образных выдвигающихся пластин. Для их выдвижения используется специальное выдвижное устройство.

Двигатель внешнего сгорания Лукьянова

Юрий Лукьянов – это научный сотрудник Псковского политехнического института. Он уже достаточно давно занимается разработкой новых моделей двигателей. Ученый старался сделать так, чтобы в новых моделях отсутствовали такие элементы, как коробка передач, распредвал и выхлопная труба. Основной недостаток устройств Стирлинга заключался в том, что они имели слишком большие габариты. Именно этот недостаток ученому и удалось устранить за счет того, что лопасти были заменены на поршни. Это помогло уменьшить размер всей конструкции в несколько раз. Некоторые говорят о том, что можно сделать двигатель внешнего сгорания своими руками.

10 Разница между двигателем внутреннего и внешнего сгорания

Главная » Автомобили » Разница между двигателем внутреннего и внешнего сгорания

Последнее обновление: 26 сентября 2020 г. внешние двигатели и разница между двигателями внутреннего и внешнего сгорания.

Что такое тепловая машина?

Двигатель — это устройство, которое преобразует одну форму энергии в другую. Тепловой двигатель — это машина, в которой химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию при сгорании для производства механической работы. Тепловые двигатели можно классифицировать по месту, где происходит сгорание.

Кроме того, обратите внимание на двухтактный двигатель двигатель это тип двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, узнайте, почему стучит в двигателе . Кроме того, также проверьте различные типы паровых двигателей , используемых в промышленности.

Типы тепловых двигателей

Ниже приведены два основных типа тепловых двигателей:

Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внешнего сгорания

1. Двигатель внутреннего сгорания

Если сгорание топлива происходит внутри рабочего цилиндра, двигатель называется двигателем внутреннего сгорания (двигатель внутреннего сгорания).

Пример: бензиновый двигатель, дизельный двигатель и т. д.

2. Двигатель внешнего сгорания

Если сгорание топлива происходит вне рабочего цилиндра, такой двигатель называется двигателем внешнего сгорания (двигатель с электронным управлением).

Пример: паровой двигатель, паровые турбины и т. д.

Читайте также: Двигатель: Типы автомобильных двигателей [Подробное руководство] с PDF

Разница между двигателем внутреннего и внешнего сгорания

Различия между двигателем внутреннего сгорания и двигателем внешнего сгорания следующие:

Внутреннее сгорание топлива происходит внутри рабочего цилиндра. Тогда как внешнее сгорание топлива происходит вне рабочего цилиндра.

Рабочей жидкостью, используемой в двигателе внутреннего сгорания, может быть бензин, дизельное топливо и различные типы газов. Принимая во внимание, что рабочим телом, используемым в двигателе внешнего сгорания, может быть пар.

Двигатель внутреннего сгорания требует меньше места. По сравнению с двигателем внешнего сгорания он требует больше места, чем двигатель внутреннего сгорания.

Капитальные затраты на двигатель внутреннего сгорания относительно низки. Но капитальные затраты на двигатель внешнего сгорания относительно высоки.

Запуск этого двигателя внутреннего сгорания прост и быстр. По сравнению с двигателем внешнего сгорания запуск двигателя требует времени.

В двигателе внутреннего сгорания высокий тепловой КПД. В то время как в двигателе внешнего сгорания тепловой КПД низок.

Мощность, развиваемая в двигателе внутреннего сгорания, на единицу веса этих двигателей высока. По сравнению с мощностью, развиваемой в двигателе внешнего сгорания, удельная масса этих двигателей невелика.

Двигатель внутреннего сгорания не требует котла или других компонентов, поэтому он легкий и компактный. В то время как двигателю внешнего сгорания требуется котел и другие компоненты для передачи энергии, поэтому он тяжелый.

Двигатель внутреннего сгорания имеет КПД около 35-45 %. По сравнению с двигателем внешнего сгорания имеет КПД около 15-25 %.

Стоимость топлива для двигателя внутреннего сгорания относительно высока. По сравнению с двигателем внешнего сгорания стоимость топлива относительно невелика.

Заключение

Если у вас все еще есть сомнения по поводу «

Разница между двигателем внутреннего сгорания и двигателем внешнего сгорания» , вы можете связаться с нами или задать вопрос в комментариях.

У нас также есть сообщество Facebook для вас, ребята. Если вы хотите, вы можете присоединиться к нашему сообществу, вот ссылка на нашу группу в Facebook. Если вам понравилась наша статья, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть вопросы по любой теме, просто не стесняйтесь задавать их в разделе комментариев.

Наконец, подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления, когда мы загружаем новые статьи.

Введите адрес электронной почты…

Вы можете прочитать больше в нашем блоге:

13 Основное различие между станками с ЧПУ, ЧПУ и ЧПУ
Разница между токарными станками с токарными станками и револьверными станками
Разница между гидравлическим и пневматическим

О Saif1 M

М. по профессии инженер-механик. Он закончил инженерное образование в 2014 году и в настоящее время работает в крупной фирме инженером-механиком. Он также является автором и редактором сайта www.theengineerspost.com 9.0005

…

ДВИГАТЕЛЬ И ЕГО КЛАССИФИКАЦИЯ

Кредиты на фотографии Shuttertock Тирувенкатанатх Баладжи

Тирувенкатанатх Баладжи

Привод и управление электромобилем Магистр || Инженер-мехатроник || Бывший инженер-конструктор в VBIND INNOVATION || Проектирование…

Опубликовано 12 июля 2021 г.

+ Подписаться

 ДВИГАТЕЛЬ :

 Двигатель представляет собой механизм, предназначенный для преобразования одной формы энергии в другую форму энергии для управления транспортным средством (придания тяги).

Двигатели в основном подразделяются на два типа: ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ДВИГАТЕЛЬ ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ.

A) ДВИГАТЕЛЬ ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ:

Двигатель внешнего сгорания или ЕС-двигатель являются тепловыми двигателями. Здесь источник тепла расположен снаружи двигателя и передается через стену или некоторые устройства, такие как теплообменник. Лучшим примером для двигателя внешнего сгорания является область паровых двигателей и электростанций, также использующая двигатели EC.

B) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ:

Двигатели внутреннего сгорания или двигатели внутреннего сгорания наиболее часто используются в большинстве типов транспортных средств, здесь сгорание происходит в камере сгорания, он работает по принципу холостого хода. Этот двигатель внутреннего сгорания далее подразделяется на два типа: ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ И РОТАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.

(i) РОТАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ:

В этом типе двигателя используется эксцентриковая вращающаяся конструкция для преобразования давления (вдоль стенок камеры сгорания) во вращательное движение. Основными преимуществами этого РОТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ является то, что он производит стабильный крутящий момент, а также компактен и невесом по сравнению с ПОРШНЕВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ. Недостатки РОТАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ заключаются в том, что они имеют низкую тепловую эффективность, а неравномерная температура возникает из-за герметизации ротора, а экономия топлива очень плохая.

(ii) ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ:

Это наиболее распространенный тип двигателя, который используется в коммерческих транспортных средствах и даже в промышленных машинах, приводимых в действие двигателями. В основном он преобразует химическую энергию (данное топливо) в механическую энергию. Этот поршневой двигатель делится на два типа: ИСКРОВОЕ ЗАЖИГАНИЕ И ЗАЖИГАНИЕ ОТ СЖАТИЯ.

(ii)-(i) ЗАЖИГАНИЕ ОТ СЖАТИЯ:

Эти двигатели широко известны как дизельные двигатели. В определенный момент температура достигает температуры воспламенения топлива, поэтому топливо воспламеняется. Преимущества воспламенения от сжатия в том, что оно производит больше энергии, имеет высокую эффективность работы и низкую стоимость топлива. Основные недостатки двигателя с воспламенением от сжатия заключаются в том, что он производит больше шума и вибрации, двигатель тяжелее и требует больших затрат на техническое обслуживание

(ii)-(ii) ИСКРОВОЕ ЗАЖИГАНИЕ:

Эти двигатели широко известны как бензиновые двигатели. Этот тип обычно используется в мотоциклах и автомобилях. Здесь топливо воспламеняется с помощью искры от свечи зажигания. когда цикл сжатия происходит, когда поршень достигает ВМТ (верхней мертвой точки), зажигание происходит в свече зажигания. Это искровое зажигание далее делится на два типа 2-ТАКТНЫЙ И 4-ТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.

(ii)-(ii)-(i) 2-ТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ:

В 2-тактном двигателе рабочий цикл (впуск — сжатие — сгорание — выпуск) происходит в два такта, если происходит один оборот коленчатого вала, что означает завершение одного рабочего цикла. Основным преимуществом 2-тактного двигателя является то, что он имеет высокое соотношение мощности и веса по сравнению с 4-тактным двигателем и меньше движущихся частей. Основными недостатками являются высокая вибрация, больше шума, меньший тепловой КПД и нестабильная работа на холостом ходу.

(ii)-(ii)-(ii) 4-ТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ:

В этом 4-тактном двигателе рабочий цикл (впуск-сжатие-сгорание-выпуск) происходит отдельно от 4-тактного двигателя. Для этого типа требуется клапан с высокой точностью для впуска и выпуска. Преимущества 4-тактных двигателей: они производят больший крутящий момент, используют меньше масла, более экономичны и меньше загрязняют окружающую среду.