Кинематические механизмы двигателей Стирлинг

Часть 2. Кинематические механизмы

Рассматриваются кинематические механизмы и проблемы компоновки двигателей Стирлинга, обсуждавшиеся в публикациях последних лет. Приведены сведения о двигателях KS15D (DaimlerBenz), Mod III (MTI Inc.), WG3000 (Whisper Tech Ltd). Выделены проблемы повышения механического КПД и выбора кинематической схемы для двигателей двойного действия. Приведены факты о привлечении к работам по двигателям Стирлинга известных двигателестроительных фирм. Табл. 1. Ил. 3. Библиогр. 10 назв.

1. Привлечение к разработкам известных фирм.

К началу 1990-х годов проблемы разработки и создания двигателей Стирлинга были изучены такими известными фирмами, как Philips (Нидерланды), General Motors Co, Ford Motor Co, NASA Lewis Research Center, Los Alamos National Laboratory (США), MAN-MWM (ФРГ), Mitsubishi Electric Corp., Toshiba Corp. (Япония). В течение последнего десятилетия к работам по созданию двигателей Стирлинга приступили также в DaimlerBenz и Cummins Power Generation Inc. (CPG).

Интерес вызывает двигатель KS15D фирмы DaimlerBenz (рис. 1) [2]. В нем применено несколько принципиальных решений, которые традиционно считаются не соответствующими высокому уровню параметров и технологии: бесшатунный приводной механизм с двойными ползунами, крестообразное расположение цилиндров с периферийным расположением горячих полостей и корпусов регенераторов, нагреватель коллекторного типа с несколькими изломами траектории движения рабочего тела и значительным мертвым объемом. Тем не менее, получился компактный эффективный двигатель с эффективным КПД ~37 %, удельной массой ~4 кг/кВт и удельным полным объемом ~5 л/кВт.

Двигатель Стирлинга двойного действия

Двигатель Стирлинга двойного действия

Рис. 1. Двигатель Стирлинга двойного действия KS15D

1 — кинематический механизм, 2 — уплотнение штока, 3 — кожух, 4 — регенератор, 5 — охладитель, 6 — теплоизоляция, 7 — горелка, 8 — преднагреватель, 9 — полость расширения, 10 — полость сжатия, 11 — масляный насос, 12 — нагреватель.

Мощность 15 кВт, частота вращения 1500 мин-1, 4 цилиндра размером 5,6/2,8, рабочее тело — гелий, среднее давление 13 МПа, температура нагревателя 1043 К, эффективный КПД 37,1 %, масса 60 кг, размеры 0,462х0,462х0,442 м.

Разработан DaimlerBenz, сообщение 1994 г.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *