СТИРЛИНГА ДВИГАТЕЛЬ, двигатель внешнего сгорания, двигатель с внешним подводом и регенерацией тепловой энергии, преобразуемой в полезную механич. работу. С. д. назван по имени англ, изобретателя P. Стирлинга (R. Stirling; 1790-1878), к-рый в 1816-40 создал двигатель с незамкнутым циклом, работавший на подогреваемом воздухе. Двигатель имел несовершенный регенератор (теплообменник), был громоздким и тяжёлым, вследствие чего не нашёл применения. Совр. С. д. работает по замкнутому регенеративному циклу (циклу Стирлинга), состоящему из последовательно чередующихся двух изотермич. и двух изохорич. процессов. Рабочее тело С. д.- гелий или водород под давлением 10-14 Мн/м2 (100- 140 кгс/см2) - находится в замкнутом пространстве и во время работы не заменяется, а лишь изменяет объём при нагревании и охлаждении. Регенератор как бы разделяет это пространство на верхнюю (горячую) и нижнюю (холодную) полости (рис. 1). К верхней полости тепло подводится от нагревателя, от нижней отводится охладителем, в к-ром циркулирует вода.
Рис. 1. Схема двигателя внешнего сгорания: / - горячая полость; 2 - нагреватель; 3-поршень-вытеснитель; 4 - регенератор; 5 - охладитель; б - холодная полость; 7 - рабочий поршень; 8 - наружное уплотнение; 9-зубчатые колёса, синхронизирующие работу поршней; 10 - ромбический механизм.
В цилиндре С. д. находятся 2 поршня - рабочий и вытеснитель. Горячая и холодная полости соединяются между собой каналами, проходящими через нагреватель, регенератор и охладитель. Рабочий цикл С. д. осуществляется за 4 такта (рис. 2). В 1-м такте вытеснитель неподвижен, а рабочий поршень перемещается вверх и сжимает холодное рабочее тело в нижней полости. В конце сжатия рабочий поршень останавливается, а вытеснитель движется вниз, холодное сжатое рабочее тело перетекает из нижней полости в верхнюю, подогреваясь сначала в регенераторе, а затем в нагревателе - 2-й такт. 3-й такт - рабочий ход, в течение к-рого рабочее тело, расширяясь в верхней полости, совершает полезную работу. Во время рабочего хода оба поршня совместно движутся вниз. В 4-м такте рабочий поршень остаётся неподвижным, а вытеснитель движется вверх; рабочее тело из верхней полости поступает в нижнюю, отдавая сначала часть теплоты регенератору, а затем окончательно охлаждаясь в охладителе.
Рис. 2. Схема работы двигателя Стпрлинга: / - такт сжатия; // -такт нагревания; III - рабочий ход; IV- такт охлаждения; / - рабочий поршень; 2 -холодная полость; 3 - регенератор; 4 - форсунки (горелки); 5 - поршень-вытеснитель; 6 - горячая полость; 7 - охладитель.
Теоретически кпд С. д. вследствие регенерации теплоты может быть равен кпд двигателя внутр. сгорания, работающего по Карно циклу, в действительности же только приближается к кпд дизеля. Преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение осуществляется ромбическим механизмом (см. рис. 1).
Разработан многоцилиндровый рядный или V-образный С. д. двойного действия, в каждом цилиндре к-рого находится только 1 поршень, обеспечивающий сжатие, расширение и вытеснение рабочего тела. Рабочий процесс осуществляется одновременно в двух полостях, расположенных по обеим сторонам поршня. Рабочий поршень каждого цилиндра одновременно является вытеснителем для соседнего цилиндра. Полный рабочий цикл осуществляется за один оборот кривошипа, как в двухтактном двигателе внутреннего сгорания. Такие С. д. обладают уменьшенными габаритами и массой.
В С. д. топливо сжигается в форсунках (горелках), пламя к-рых направлено на трубки нагревателя. Горение происходит с большим избытком воздуха, вследствие чего в продуктах сгорания содержится значительно меньше токсичных веществ, чем в продуктах сгорания поршневых двигателей внутр. сгорания. С. д. может работать на любом топливе, включая ядерное.
Работа С. д. отличается бесшумностью, мягкостью (из-за отсутствия взрывного сгорания), высокой надёжностью и экономичностью (удельный расход топлива приближается к удельному расходу топлива дизеля). Осн. недостатки С. д.: большие габариты и масса, высокая стоимость по сравнению с поршневыми двигателями внутр. сгорания, трудность повышения быстроходности, сложность регулирования н управления, конструктивная сложность уплотнений, к-рые должны выдерживать большие давления рабочего тела.
Работы по совершенствованию С. д. направлены на уменьшение массы и габаритов, применение более дешёвых жаростойких материалов и рациональных методов произ-ва, на повышение мощности и экономичности. Наиболее отработаны С. д. для грузовых автомобилей и судов.
Лит.: СмирновГ. В., Двигатели внешнего сгорания, M., 1967; Белов П. M., Бурячко В. Р., А к а т о в E. И., Двигатели армейских машин, ч. 1, M., 1971.
H. Ф. Кайдаш.
Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»
двигатель внешнего сгорания, двигатель с внешним подводом и регенерацией тепловой энергии, преобразуемой в полезную механическую работу. С. д. ... смотреть
Сти́рлинга дви́гатель двигатель внешнего сгорания с внешним подводом и регенерацией тепловой энергии, преобразуемой в полезную механическую работу. ... смотреть
Сти́рлинга дви́гатель - двигатель внешнего сгорания с внешним подводом и регенерацией тепловой энергии, преобразуемой в полезную механическую работу. Разработан английским инженером Р. Стирлингом в 1816 г. В качестве рабочего тела в нём использовался воздух, который периодически подогревался и охлаждался. Современный двигатель Стирлинга содержит два цилиндра с поршнями - нагреваемый (рабочий) и холодный (вытеснитель). Штоки обоих поршней связаны между собой и входят в состав кривошипно-шатунного механизма, приводящего во вращение выходной вал двигателя. Рабочее тело (гелий или водород) находится в замкнутом пространстве между полостями цилиндров и во время работы не заменяется, а только изменяет объём при периодическом нагревании и охлаждении. Между полостями цилиндров находится регенератор - холодильник, который разделяет эту полость на горячую и холодную. К горячей полости теплота подводится извне от пламени при сгорании топлива, а от холодной полости отводится охладителем, в котором циркулирует вода. За счёт изменения объёма рабочего тела при периодическом нагревании и охлаждении происходит возвратно-поступательное движение поршней, вызывающее вращение выходного вала двигателя. Рабочий цикл осуществляется за четыре такта: сжатие, нагревание, рабочий ход, охлаждение. <p class="tab">Двигатель внешнего сгорания по конструкции проще, чем поршневые двигатели внутреннего сгорания. Клапаны, их кулачковые приводы, системы впрыска топлива и зажигания в нём отсутствуют. Тепло подводится от внешнего источника - пламени, которое горит в наружном воздухе с избытком кислорода. Поэтому продукты сгорания такого двигателя намного безвреднее, чем при внутреннем сгорании. Изменение давления в двигателе внешнего сгорания происходит плавно, поэтому он не создаёт шума и вибрации. </p><p class="tab">Преимущество двигателя Стирлинга по сравнению с двигателями внутреннего сгорания состоит ещё и в том, что для него не имеют значения химические свойства топлива. Его мощность зависит только от разности температур между горячей и холодной стороной. Поэтому для него годится любое топливо, любой другой источник тепла, напр. солнечные лучи. Двигатель Стирлинга обратим, т. е. при затрате механической работы может производить холод. Один и тот же двигатель внешнего сгорания можно использовать для выработки электроэнергии, в качестве холодильной установки и для получения горячей воды. Двигатель Стирлинга используют на грузовых автомобилях и судах.</p>... смотреть
двигатель внешнего сгорания, - двигатель с внеш. подводом и регенерацией тепловой энергии, преобразуемой в полезную механич. работу. С. д. назван по им... смотреть
СТИРЛИНГА ДВИГАТЕЛЬ, двигатель внешнего сгорания, в котором рабочее тело (гелий или водород) постоянно находится в замкнутом пространстве и изменяет свой объем при нагревании и охлаждении. Теплота образуется вне рабочих полостей, напр., при сгорании химического топлива. Двигатель Стирлинга используют на грузовых автомобилях и судах. Разработан Р. Стирлингом (R. Stirling, Великобритания) в 1816.<br><br><br>... смотреть
СТИРЛИНГА Двигатель - Двигатель внешнего сгорания, в котором рабочее тело (гелий или водород) постоянно находится в замкнутом пространстве и изменяет свой объем при нагревании и охлаждении. Теплота образуется вне рабочих полостей, напр., при сгорании химического топлива. Двигатель Стирлинга используют на грузовых автомобилях и судах. Разработан Р. Стирлингом (R. Stirling, Великобритания) в 1816.<br>... смотреть
СТИРЛИНГА ДВИГАТЕЛЬ , двигатель внешнего сгорания, в котором рабочее тело (гелий или водород) постоянно находится в замкнутом пространстве и изменяет свой объем при нагревании и охлаждении. Теплота образуется вне рабочих полостей, напр., при сгорании химического топлива. Двигатель Стирлинга используют на грузовых автомобилях и судах. Разработан Р. Стирлингом (R. Stirling, Великобритания) в 1816.... смотреть
СТИРЛИНГА ДВИГАТЕЛЬ, двигатель внешнего сгорания, в котором рабочее тело (гелий или водород) постоянно находится в замкнутом пространстве и изменяет свой объем при нагревании и охлаждении. Теплота образуется вне рабочих полостей, напр., при сгорании химического топлива. Двигатель Стирлинга используют на грузовых автомобилях и судах. Разработан Р. Стирлингом (R. Stirling, Великобритания) в 1816.... смотреть
- двигатель внешнего сгорания, в котором рабочее тело(гелий или водород) постоянно находится в замкнутом пространстве иизменяет свой объем при нагревании и охлаждении. Теплота образуется внерабочих полостей, напр., при сгорании химического топлива. ДвигательСтирлинга используют на грузовых автомобилях и судах. Разработан Р.Стирлингом (R. Stirling, Великобритания) в 1816.... смотреть