随着越来越多的世界加入到禁止柴油和汽油发动机的行列,有一种发动机可能会卷土重来,即斯特林发动机,比内燃机更灵活、更清洁、维护成本更低,那么究竟什么是斯特林发动机,它是如何工作的,它与我们知道的燃气发动机有什么不同,近年来一些技术已经找到了回归主流的途径,我们可以肯定的是,可能永远不会有一个单一的适合所有能源生产和存储的解决方案,然而由于某些原因,,斯特林发动机特别是成功地爬出了它的过去,并在现代的能源时代找到了家,主要是由于一些非常有趣的特性。
在最基本的层面上,斯特林发动机是一种利用错误的圣经压缩和膨胀的热能引擎,以及其他气体,最初被称为斯特林空气发动机的装置是由,罗伯特-斯特林牧师在1816年一路发明并获得专利,谁希望改善工业革命期间无处不在的尺寸的一些危险和低效率,虽然其他类型的热机出现在干预之前的几年是最早投入实际使用的一个,在1818年作为一个采石场内的水泵,该发动机由一个充满被称为工作流体的气体的密闭室以及两个活塞组成,不像内燃机那样需要在里面燃烧燃料,斯特林发动机是外部燃烧,意味着驱动能量来自封闭系统的外部,那么什么是驱动能量,它可以是任何关键的来源,一个太阳镜设置,甚至像杯子一样简单的东西,当热量在腔室的一侧升温时,工作流体就会膨胀,这种工作流体可以是任何在加热和冷却时保持气体形式的物质。
典型的工作流体包括氢气或氦气,为了安全起见氦气或氮气经常被用来消除使用氧气的任何风险,一种气体升温并膨胀它们向上移动,当气体在发动机舱内膨胀时,,它就会向上推动活塞,而活塞又会连接到一个轮子,当一个人上去时,轮子开始转动,将热能转化为机械能,有不同型号的斯特林发动机,它们通常都需要付费,与内燃机不同,内燃机的活塞是密封的,以防止气体泄漏,在斯特林发动机中,而是让空气在活塞周围自由移动,这允许空气与热侧和池侧都接触,阿尔法模型有一个压缩活塞和一个膨胀活塞,放在两个独立的汽缸内,而Beta和gamma配置有一个工作活塞和活塞,前者将它们都放在同一个气缸里,后者将它们分成热和冷,一旦被加热的气体到达腔室的顶部,它就会遇到少称为热想,通常是一块金属,向空气释放热量,对于高功率的发动机,这可能是一个散热器,有助于以更高的速度传递热量,或者它可能只是一个顶层的金属板用于室本身,当空气冷却时,它可以跟踪思考并拉动活塞,将轮子转得更大一旦较冷的东西沉到热的一边,这个过程又开始了,需要记住的一个关键点是,真正驱动斯特林发动机的是热交换,所以这就提出了斯特林发动机工作的问题,有了一个寒冷的未来。
答案是肯定的,如果你把你的发动机从你的热气腾腾的咖啡上拿下来,放在清爽的冰咖啡上,事实上通过反转这个过程,实际上可以把斯特林发动机变成热泵,随着对能源生产和间歇性更新的能源储存的需求不断增加,斯特林发动机已经成为一个潜在的竞争者,了解斯特林发动机的优势和劣势很重要,斯特林发动机是外燃机,这意味着所有的烟尘和枪支都填满了,内燃机在这里不会发生,结果是维护工作大大减少,运行寿命大大延长,其次它们有可能在运行中比柴油机或汽油机安静得多,它们比柴油机或汽油机更有效率,一个典型的内燃机可能会提取大约25%的储存在燃料中的潜在能量,用同样的燃料,一些表明,斯特林发动机可能能够获得该潜在能量的40-50%,而且他们还可以在真正的任何可以提供热量的燃料来源上运行,现在我们来谈谈缺点,创造一个类似的工作量,斯特林发动机通常要比内燃机大得多,同样它们也必须更重,三是因为它们更大,制造的质量更少,至少在一开始会明显更贵,因为斯特林发动机像燃气发动机一样不能自己启动,要克服很大的热惯性才能启动,五是搅拌式发动机不能像燃气发动机阵营那样随时改变其工作速度或转速,这是为什么我们不能在汽车上使用斯特林发动机棺材里的最后一颗钉子。