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斯特林發(fā)動機的理論效率很高(接近卡諾循環(huán)的熱效率)。
卡諾循環(huán)是由法國工程師尼古拉·萊昂納爾·薩迪·卡諾于1824年提出的,以分析熱機的工作過程,卡諾循環(huán)包括四個步驟: 等溫吸熱, 絕熱膨脹,等溫放熱,絕熱壓縮。即理想氣體從狀態(tài)1(P1,V1,T1)等溫吸熱到狀態(tài)2(P2,V2,T2),再從狀態(tài)2絕熱膨脹到狀態(tài)3(P3,V3,T3),此后,從狀態(tài)3等溫放熱到狀態(tài)4(P4,V4,T4),最后從狀態(tài)4絕熱壓縮回到狀態(tài)1。
功率密度是指燃料電池能輸出最大的功率除以整個燃料電池系統(tǒng)的重量或體積(或面積),單位是瓦/公斤或瓦/升。
一、說白了還是錢的問題,請關(guān)注:容濟點火器
斯特林發(fā)動機效率很高,但是目前的問題是成本較高,尤其是熱端換熱器。因為熱端換熱器持續(xù)在高溫狀態(tài),要求換熱器耐溫、耐壓成本高。第二個缺點是民用產(chǎn)品輸出的功率目前不大,所以不好像內(nèi)燃機那樣用于民用汽車。但是斯特林發(fā)動機用于國防還是很優(yōu)秀的,自由活塞式斯特林發(fā)動機可以運行幾十年壽命,重量特別輕,可以用于航天;曲柄連桿斯特林可以用于AIP潛艇系統(tǒng),因為噪音低。
二、功率小也是擋路虎
斯特林機的優(yōu)點是效率高,對熱源要求低,適應(yīng)范圍大,啟動閾值低。初始結(jié)構(gòu)簡單。
要說最根本的缺點,與其他熱機相比,其實僅僅只是比功率太小(是指在空氣工質(zhì)和大氣壓力的最簡 條件下)。
可是,人們?yōu)榱俗龃蟊裙β?,為了和?nèi)燃機比拼。把斯特林機升了溫度,換了工質(zhì),加了壓力,還必須再顧及到高溫高壓條件下的耐腐蝕,密封,潤滑,耐磨,導熱,隔熱,耐壓,外部高溫熱交換,低溫熱交換,燃燒室耐腐蝕……… 為了達到夠用的維保周期,能應(yīng)對的維護難度,無一不是動用了當今的最新技術(shù)最高科技,最終成果當然是令人欽佩的。但成本也是高得難以普及,只能用在軍事上,衛(wèi)星上…… 就算只弄成焚燒垃圾的典型,也還處于樣板工程。
三、對比之下效率也不強多少
實際在使用范圍內(nèi)熱效比低,能量損耗大。有人說了不是斯特林發(fā)動機熱量要求低,可是應(yīng)用到使用平臺,你會發(fā)現(xiàn)達到的功率和內(nèi)燃機相比,它的燃料和功率比不如內(nèi)燃機。
四、生不逢時
它的出生背景是 石油及其便宜的時代,當時的人才和資金有兩選擇,要么選內(nèi)然機,回報快技術(shù)成熟;要么選斯特林 研發(fā)周期長 短期不可能有回抱。到了現(xiàn)代,各大財團和技術(shù)團體、已經(jīng)非常專業(yè)非常完善,人于技術(shù)都已經(jīng)最大化細分,這樣的背景下,他們沒有任何理由去做新的嘗試,創(chuàng)新意味這風險 ,這年頭世風日下,人們都盤算著自己的小日子,誰愿意去接觸這些陌生的東西呢,那些發(fā)動機廠商他們的機器不停的運轉(zhuǎn),每分種就能造好一個發(fā)動機,他們的廠高效運轉(zhuǎn)著,利潤也是固有的,一大套的生產(chǎn)線 大批的專業(yè)配套技術(shù)人才,人家不會考慮去發(fā)展斯特林,只管眼前座在辦公室 悶著著頭數(shù)錢,你要膽敢推門進去,介紹什么新技術(shù),人家在一分種之內(nèi)就會叫保安把你轟出去。
五、也許有它合適的場合
有幾個主要特征使斯特林發(fā)動機在許多應(yīng)用中,包括大多數(shù)汽車和卡車,顯得不切實際。斯特林發(fā)動機還有許多問題要解決,例如膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高,熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動機的2-3倍等。所以,還不能成為大批量使用的發(fā)動機。
由于熱源來自外部,因此發(fā)動機需要經(jīng)過一段時間才能響應(yīng)用于氣缸的熱量變化(通過氣缸壁將熱量傳導給發(fā)動機內(nèi)的氣體需要很長時間)。 這意味著:
發(fā)動機在提供有效動力之前需要時間暖機。
發(fā)動機不能快速改變其動力輸出。
這些缺點幾乎都表明,它無法取代汽車中的內(nèi)燃機。 但是,斯特林發(fā)動機為混合動力汽車提供動力卻是切實可行的。
很簡單,你那現(xiàn)在的發(fā)動機做對比就行了!不止汽車,連小型發(fā)電機也沒有人用斯特林發(fā)動機!
它的最大限制是溫度,當環(huán)境溫度低于一定溫度時,它是不能運轉(zhuǎn)的,比如,4月份,你在廣州用效果很好.你再到東三省去用,所有數(shù)據(jù)差距太大,而且天冷環(huán)境下,根本上發(fā)動不了!
斯特林發(fā)動機雖然和現(xiàn)在汽油機一樣使用的都是活塞式發(fā)動機和熱膨脹技術(shù),但是區(qū)別很大,現(xiàn)在汽油機對環(huán)境外部要求很低,輸出穩(wěn)定,雖然在低溫氣候下,也有損耗輸出功率,但是還能接受,而斯特林發(fā)動機在零下二十度左右就不行了,根本發(fā)動不了!
不穩(wěn)定功率輸出,和氣候條件要求太高,斯特林發(fā)動機很難發(fā)展的起來!
一、功率密度低。就是說要獲得和內(nèi)燃機相同功率時比內(nèi)燃機重很多,汽車減重本來就是重點,搞個大家伙哪能成?
二、功率調(diào)節(jié)困難。車用發(fā)動機很重要一條就是發(fā)動機響應(yīng)要迅速,踩油門功率就上去,放油門就下來,外燃機的斯特林發(fā)動機不行,功率調(diào)節(jié)反應(yīng)慢,你想,踩下油門好一會發(fā)動機轉(zhuǎn)速才上去,這車誰要?
三、價格貴?;拘退固亓职l(fā)動機結(jié)構(gòu)是簡單,但基本型是滿足不了工程需求的,現(xiàn)代實用斯特林發(fā)動機都用高壓氫或高壓氦做工質(zhì),以獲得較高功率密度和效率,幾十個大氣壓的工質(zhì),而且氫氦都很容易泄漏,密封是個大難題,還有高密度傳熱、回熱都不是基本型那樣就可以了的,要搞好很不容易,所以價格較高。
熱氣機尚存在的主要問題和缺點是制造成本較高,工質(zhì)密封技術(shù)較難,密封件的可靠性和壽命還存在問題,
功率調(diào)節(jié)
控制系統(tǒng)較復雜,機器較為笨重。提高性能
指標;在應(yīng)用方面,正大力研究汽車用的大功率燃煤熱氣機、太陽能熱氣機和特種用途熱氣機等。冷卻氣體
等循環(huán)過程,驅(qū)動活塞上下運動帶動曲軸
轉(zhuǎn)動,由于燃燒室需要交替使用,與一般的內(nèi)燃機一樣復雜,很少再發(fā)展。2缸熱氣機的燃燒、冷卻過程完全連續(xù),1個汽缸
加熱、1個冷卻,工質(zhì)在 2個氣缸
中密閉循環(huán),反復被加熱冷卻,活塞在熱氣驅(qū)動下上下運動驅(qū)動曲軸
旋轉(zhuǎn)。4缸熱氣機的氣缸
上部加熱、下部冷卻,或相反,工質(zhì)在相鄰兩個氣缸
的上下部間循環(huán),4個活塞交替上下,直接驅(qū)動斜盤轉(zhuǎn)動,工作最為平順。聯(lián)系客服