Строительные машины и оборудование, справочник




Автомобильный двигатель Стирлинга

Категория:
   Устройство и работа двигателя



Автомобильный двигатель Стирлинга

На рис. 1 представлена конструкция двигателя 4X235, созданного фирмой Филипс по соглашению с фирмой УСС (Швеция). Двигатель имеет четыре (по числу цилиндров) ромбических механизма, которые обеспечивают его полное уравновешивание. Картер двигателя разгружен 9т давления рабочего тела благодаря наличию уплотнений между буферными полостями и картером со свертывающейся диафрагмой (чулочные уплотнения).

Нагреватель 8 собран из отдельных трубок, смонтированных в виде пучка на верхней части головки цилиндра.

На первой стадии испытаний среднее давление рабочего тела ограничено величиной 11 МПа, так как детали двигателя, работающие при высоких температурах, были изготовлены из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н9Т.




На второй стадии детали и узлы, подверженные воздействию высоких температур, были отлиты из сплава «хейнез стел-лит-ЗЬ (54 % Со, 25 % Сг, 10 % Ni, 8 %W), хорошо сопротивляющегося ползучести. Отдельные детали нагревателя соединялись между собой и головкой цилиндра при помощи пайки твердым припоем (содержащим Cr, Ni, Si) в вакуумной печи при температуре 1473 К. В данной конструкции удалось повысить среднее давление до 20 МПа, что вместе с некоторым увеличением температуры нагревателя позволило получить эффективную мощность М>=165 кВт.

Над нагревателем расположена двух-контурная вихревая камера сгорания, обеспечивающая достижение номинальной температуры нагревателя в любой точке его поверхности.

Топливо и первичный воздух подаются соответственно по трубопроводам в горелку, находящуюся в верхней части камеры сгорания. Первоначальное воспламенение топливовоздуш-ной смеси в горелке происходит от запальной искровой свечи.

Расходы топлива и первичного воздуха подобраны таким образом, чтобы в горелке образовалась горючая смесь с коэффициентом избытка воздуха а = = 0,8…0,9. Топливовоздушная смесь при таких значениях а хорошо воспламеняется и устойчиво горит.

Непосредственно у горелки происходит лишь частичное выгорание топлива. Окончательно топливо сгорает в основном объеме жаровой трубы, в месте подвода вторичного воздуха.

Двигатель Стирлинга (4X235 УСС, Швеция): N,.= 165 кВт; п=3000 об/мин; рабочее тело — Не (гелий); р„, — 22,0 МПа; 7*5 = 923 К; Тс = 333 К; литровая мощность Л/.,= 158 кВт/я.

Срок службы нагревателя определяется его эксплуатационной температурой, ограничиваемой свойствами материала. Температура продуктов сгорания топлива при а = 0,8…0,9 значительно выше допустимой эксплуатационной температуры нагревателя. Снижение температуры нагревающего теплоносителя осуществляется смешением продуктов сгорания с относительно холодным вторичным воздухом.

В нижней примыкающей к головке цилиндра части нагревателя его трубки имеют оребрение, выполненное для компенсации уменьшения теплового потока к рабочему телу, связанного со снижением температурного перепада между теплоносителями. Значительное количество располагаемой теплоты продуктов сгорания поcле теплообмена с нагревателем передается свежему воздуху в противоточном воздухоподогревателе перед его поступлением в камеру сгорания, что значительно повышает общий эффективный КПД двигателя. Теплообменные поверхности воздухоподогревателя (матрицы) изготовлены из жаропрочной стали AJSJ 310 (25 % Сг, 20 % Ni).

Рис. 1. Двигатель Стирлинга фирмы Филипс типа 4X235: 1 — нагнетательный воздуховод; 2 — воздухоподогреватель; 3 — топливопровод; 4 — трубопровод первичного воздуха; 5 — свеча зажигания; 6 — горелка; 7— камера сгорания; 8 — нагреватель; 9 — головка цилиндра; 10 — оребрение; 11 — выпускной трубопровод; 12 — вспомогательный насос; 13 — центробежный компрессор; 14 — стартер; 15 — синхронизирующая зубчатая пара; 16 — коленчатые валы; 17 — вытеснительный поршень; 18 — уплотнение со свертывающейся диафрагмой; 19 — траверса вытеснительного поршня; 20 — шатун вытеснительного поршня; 21 — шатун рабочего поршня; 22 — траверса рабочего поршня; 23 — рабочий поршень; 24 — охладитель; 25 — регенератор; 26 — блок контрольных, перепускных и разгрузочных клапанов; 27 — регулятор; 28 — блок фильтров

Пуск двигателя осуществляется специальным электродвигателем, снабжаемым электроэнергией от аккумуляторов и приводящим во вращение агрегаты, обеспечивающие камеру сгорания воздухом и топливом.

После воспламенения смеси в камере сгорания номинальная температура поверхностей нагревателя обеспечивается через 2…3 мин при температуре окружающей среды — 40 °С, после чего двигатель пускается проворачиванием коленчатого вала обычным электростартером.

Затем пусковой электродвигатель отключается, а вспомогательные агрегаты подключаются через специальную разобщающую муфту к коленчатому валу двигателя.

Реклама:


Читать далее:

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:



Остались вопросы по теме:
"Автомобильный двигатель Стирлинга"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы