DIY斯特林發(fā)動機復(fù)習(xí)過程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DIY斯特林發(fā)動機-DIY斯特林發(fā)動機2010-10-1319:41|發(fā)布者:HYPERLINK/space-uid-1.html老A|查看:57514|評論:HYPERLINK/portal.php?mod=comment&id=3&idtype=aido查看全部評論13分享到：HYPERLINK/l#o分享到QQ空間QQ空間HYPERLINK/l#o分享到新浪微博新浪微博HYPERLINK/l#o分享到騰訊微博騰訊微博HYPERLINK/l#o分享到人人網(wǎng)人人網(wǎng)HYPERLINK/l#o分享到百度搜

2、藏百度搜藏HYPERLINK/l#o分享到百度空間百度空間HYPERLINK/l#o分享到百度貼吧百度貼吧HYPERLINK/l#o分享到騰訊朋友騰訊朋友HYPERLINK/l#o累計分享24次24簡介：斯特林引擎(StirlingEngine)的優(yōu)勢特色與問題從StirlingEngine的原理與結(jié)構(gòu)來看，它有幾項頗具優(yōu)勢的特點：1.、其使用外部熱源，因此只要是能夠產(chǎn)生熱，皆可用來做為推動的能源，所以并不僅限于可燃燒的燃料。而由于內(nèi)燃機常令人詬病其排放的廢氣，會產(chǎn)環(huán)境污染的問題，因此能夠使用地?zé)帷⑻柲艿茸匀坏哪茉磥磉\作StirlingEngine，顯然在此方面是具有優(yōu)勢的。斯特林發(fā)動機原理

3、2.、雖然StirlingEngine常被歸類于外燃機，但實際上，只要能夠產(chǎn)生溫差，就能夠成為運作的能源，因此使用低溫流體，如乾冰、或冰水，同樣可使StirlingEngine進行運作。3.、由于StirlingEngine外部熱源與工作氣體(Workinggas)是分開的，因此沒有燃燒廢棄物堆積于內(nèi)部的問題，使用的潤滑油周期較持久。4、由于熱源位于外部，因此在調(diào)整控制上，比內(nèi)燃機容易得多。5、熱源的提供是連續(xù)性的，較不會有燃料燃燒不全的情形。6、比起其他引擎，它的構(gòu)造很簡單，不需要閥門，也沒有化油器等機構(gòu)。7、運作的溫度與壓力比起蒸氣引擎或內(nèi)燃式引擎要低且安全的多，因此引擎強度與重量不需要很

4、要求很高。8、沒有燃燒爆炸的作用，運作也很安靜，沒有劇烈的震動。以上就是StirlingEngine的發(fā)展優(yōu)勢。然而，既然StirlingEngine具有優(yōu)勢，但為何當(dāng)初它并沒有成為普遍的動力系統(tǒng)?顯然它仍然有一些問題有待克服或替代方桉：斯特林發(fā)動機原理1、無法避免熱源對熱室的侵蝕。畢竟高溫差使得其運作效率提高，但也相對的會使活塞機構(gòu)產(chǎn)生高溫或低溫侵蝕性的影響，引響運作壽命。2、雖然在低溫差可以運作，但要在低溫差下產(chǎn)生大量的動能時，引擎的體積就會很巨大。3、高低溫差的控制很困難，尤其取決于引擎的隔熱包裝技術(shù)。如果無法有效控制，會徒增能源的散逸，減低效率。4、剛開始StirlingEngine無

5、法迅速運轉(zhuǎn)，它必須經(jīng)過一段“暖機時間”。5、要改變它的能量輸出等級是很難的，它無法像內(nèi)燃機一樣用燃油多寡直接去控制動力的大小。6.最好的工作氣體是使用氫等分子量小的氣體，但這些氣體不易保存。所以，以上的這些特性與問題，造成了StirlingEngine發(fā)展的興衰。以目盡管如此，StirlingEngine仍被利用在進行乾淨(jìng)、環(huán)保的長時期穩(wěn)定運作的電力生產(chǎn)與低溫冷凍上。斯特林發(fā)動機原理第一步：材料與工具準(zhǔn)備：首先要準(zhǔn)備的材料與工具如表1、表2所示。表1材料表名稱規(guī)格數(shù)量備注試管18x150mm1支附橡皮塞玻璃針筒10ml1支作為活塞銅管內(nèi)徑約2mm2段銅棒2mm1根光碟片1片鉛線約1.5mm1包

6、曲軸鐵絲細固定鋼絲絨用鋼絲絨1包移氣活塞塑膠軟管3mm1段木條180 x10 x8mm1支木條木板若干基座熱熔膠若干橡皮筋2條固定試管及針筒小螺帽內(nèi)徑約1.5mm若干小鐵釘約1.5mm若干軸用冰棒棍若干表二：工具表名稱數(shù)量備注剪刀1美工刀1剪嘴鉗1制作曲軸虎鉗1制作曲軸線鋸1切割木板電鉆1直尺1記號筆1做記號實驗室酒精燈35組亦可用蠟燭代替工業(yè)酒精2瓶鐵鎚1釘制基架材料圖：第二步：制作步驟(一)利用手搖鉆(或小電鉆)將橡皮塞鉆出兩個孔，一為連通氣室用，一為交換器用(二)將鋼絲絨以小鐵絲綁繞在銅棒上，製成移氣活塞?；钊L度約為試管長度的一半。(三)將做好的移氣活塞組合上試管。并裝上塑膠軟管與鉆孔

7、的小木塊(連結(jié)軸用)。(四)將玻璃針筒以熱熔膠固定在木條上，并用橡皮筋加強固定。針筒后方黏上鉆孔的小木塊，以備之后連結(jié)軸用。斯特林發(fā)動機(五)同樣將試管固定在木條上。然后以塑膠軟管連接。(六)此時可以稍作測試。加熱試管前端，拉動移氣活塞，看看針筒是否會前后伸縮移動。如沒有，則應(yīng)該檢查是否出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。(七)在木條前10mm鉆一1.5mm的孔，接著依下列尺寸，將鉛線彎曲制作曲軸，并黏合光碟片。要注意針筒與移氣活塞必須有相差90度的相位角。(八)計算移氣活塞的活動長度，在冰棒棍上適當(dāng)鉆孔以符合，將木條與冰棒棍切割鉆孔。(九)最后將鉆孔完畢的冰棒棍以小鐵釘組合上去，即完成本次活動制作。第三步：測試與

8、完成要使自制的StirlingEngine運作，首先在試管下至一酒精燈，待燒熱約1分鐘，試著轉(zhuǎn)動光碟片即可。如果旋轉(zhuǎn)不夠順利，試著微調(diào)相位角度;又或者旋轉(zhuǎn)的連續(xù)性(貫性)不夠，可在光碟片上夾上小夾子，以增加其慣性轉(zhuǎn)動力量。注意事項：雖然，本次制作的StirlingEngine教具結(jié)構(gòu)簡單，但整個史特靈引擎制作的關(guān)鍵，就在曲軸與活塞，因此有幾點影響制作成功與否的關(guān)鍵要點要注意：1.氣體交換室(試管)的密閉性要高，盡量不要有漏氣現(xiàn)象。2.曲軸角度要呈90度，移氣活塞的相位角要比活塞提前90度。3.移氣活塞的銅棒管接合處，要盡量能滑順，但又不能有大量漏氣現(xiàn)象，挑選銅管與銅棒時，公差要配合好。4.曲軸

9、旋轉(zhuǎn)的流暢度是關(guān)鍵，這個部份需要的精密度較高，盡量能以模具或電動工具製作。5.連結(jié)曲軸的冰棒棍要盡量平行推動，不要有分向力量減低推動。6.光碟片的目的是要增加其旋轉(zhuǎn)慣性，如慣性不足，可用小夾子夾住光碟片來調(diào)整。斯特林發(fā)動機HYPERLINK/heatpipe02/index.htm晨怡熱管哈爾濱晨怡熱管技術(shù)有限公司HYPERLINK/index.html站點首頁HYPERLINK/heatpipe01/index.htm站點動態(tài)HYPERLINK/download.html公司介紹HYPERLINK/yanshi/index.htm聯(lián)系方式HYPERLINK/fornms/index.html

10、財務(wù)信息HYPERLINK/sitemaps/index.htm本站地圖HYPERLINK/heatpipe02/index.htm公司產(chǎn)品HYPERLINK/heatpipe07/index.htm熱管配套HYPERLINK/heatpipe02/01/index.htm產(chǎn)品說明HYPERLINK/heatpipe02/02/index.htm能源產(chǎn)品HYPERLINK/heatpipe04/index.htm資料積累HYPERLINK/heatpipe04/02/index.htm熱管研究HYPERLINK/heatpipe04/03/index.htm熱管文獻HYPERLINK/heat

11、pipe04/04/index.htm真空研究HYPERLINK/heatpipe04/05/index.htm輔助知識HYPERLINK/heatpipe04/06/index.htm相變材料HYPERLINK/heatpipe04/07/index.htm換熱散熱HYPERLINK/heatpipe04/08/index.htm國外文獻HYPERLINK/heatpipe04/01/index.htmVIP會員區(qū)HYPERLINK/heatpipe03/index.htm熱管資料HYPERLINK/heatpipe03/01/index.htm法則標(biāo)準(zhǔn)HYPERLINK/heatpipe0

12、5/index.htm節(jié)能技術(shù)HYPERLINK/heatpipe05/01/index.htm電腦熱管HYPERLINK/heatpipe05/02/index.htm工業(yè)熱管HYPERLINK/heatpipe05/03/index.htm輔助產(chǎn)品HYPERLINK/heatpipe05/04/index.htm熱管產(chǎn)品HYPERLINK/heatpipe05/05/index.htm太陽能源HYPERLINK/heatpipe05/06/index.htmLED技術(shù)HYPERLINK/heatpipe05/07/index.htm發(fā)電技術(shù)HYPERLINK/heatpipe06/inde

13、x.htm休閑號外HYPERLINK/heatpipe06/01/index.htm熱管名人HYPERLINK/heatpipe06/02/index.htm業(yè)余愛好HYPERLINK/heatpipe06/03/index.htm熱管人才HYPERLINK/heatpipe06/04/index.htm知名廠家HYPERLINK/bbs/heatpipe01/index.htmt_blank新品發(fā)布HYPERLINK/bbs/heatpipe02/index.htmt_blank樣品及價格發(fā)布HYPERLINK/晨怡熱管HYPERLINK/heatpipe05/index.htm節(jié)能技術(shù)動手

14、制做-斯特林發(fā)動機模型動手制做-斯特林發(fā)動機模型晨怡熱管2008-1-279:47:47什么是斯特林熱機？熱氣機（即斯特林發(fā)動機）的理想熱力循環(huán)，為19世紀(jì)蘇格蘭人R.斯特林所提出，因而得名。它是由兩個定容吸熱過程和兩個定溫膨脹過程組成的可逆循環(huán)，而且定容放熱過程放出的熱量恰好為定容吸熱過程所吸收。熱機在定溫(T1)膨脹過程中從高溫?zé)嵩次鼰幔诙?T2)壓縮過程中向低溫?zé)嵩捶艧?。斯特林循環(huán)的熱效率為公式中W為輸出的凈功；Q1為輸入的熱量。根據(jù)這個公式，只取決于T1和T2，T1越高、T2越低時，則越高，而且等于相同溫度范圍內(nèi)的卡諾循環(huán)熱效率。因此，斯特林發(fā)動機是一種很有前途的熱力發(fā)動機。斯特

15、林循環(huán)也可以反向操作，這時它就成為最有效的制冷機循環(huán)。斯特林循環(huán)可以分為4個過程：定溫壓縮過程:配氣活塞停留在上止點附近，動力活塞從它的下止點向上壓縮工質(zhì)，工質(zhì)流經(jīng)冷卻器時將壓縮產(chǎn)生的熱量散掉，當(dāng)動力活塞到達它的上止點時壓縮過程結(jié)束。定容回?zé)徇^程:動力活塞仍停留在它的上止點附近,配氣活塞下行，迫使冷腔內(nèi)的工質(zhì)經(jīng)回?zé)崞髁魅肱錃饣钊戏降臒崆?，低溫工質(zhì)流經(jīng)回?zé)崞鲿r吸收熱量，使溫度升高。定溫膨脹過程：配氣活塞繼續(xù)下行，工質(zhì)經(jīng)加熱器加熱，在熱腔中膨脹，推動動力活塞向下并對外作功。定容儲熱過程：動力活塞保持在下止點附近，配氣活塞上行，工質(zhì)從熱腔經(jīng)回?zé)崞鞣祷乩淝唬責(zé)崞魑展べ|(zhì)的熱量，工質(zhì)溫度下降至冷腔溫

16、度。在理論上，定容儲熱量等于回?zé)崃浚溲h(huán)效率等于卡諾循環(huán)效率。兩個活塞的運動規(guī)律是由菱形傳動機構(gòu)來保證的。斯特林（RobertStirling，17901878）英國物理學(xué)家，熱力學(xué)研究專家。斯特林對于熱力學(xué)的發(fā)展有很大貢獻。他的科學(xué)研究工作主要是熱機。熱機的研制工作，是18世紀(jì)物理學(xué)和機械學(xué)的中心課題，各種各樣的熱機殊涌而出，不斷互相借鑒，取長補短，熱機制造業(yè)興旺起來，工業(yè)革命處于高潮時期。隨著熱機發(fā)展，熱力學(xué)理論研究提到了重要位置，不少科學(xué)家致力于熱機理論的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循環(huán)，是重要的熱機循環(huán)之一，亦稱“斯特林熱氣機循環(huán)”。這種循環(huán)，是封閉式的，采用

17、定容下吸熱的氣體循環(huán)方式。循環(huán)過程是：等容吸熱加熱；由外熱源等溫加熱；等容放熱，供吸熱用；向冷體等溫放熱，完成一個循環(huán)。在理想吸熱的條件下，這種循環(huán)的熱效率，等于溫度上下限相同的卡諾循環(huán)。利用這種循環(huán)的“斯特林熱機”，具有很多特點，如采用外燃，或外熱源供熱等。由于這種循環(huán)是封閉式循環(huán)，可采用傳熱性能好的工質(zhì)，同時，工質(zhì)的腐蝕性也可以很小，如氮氣、氫氣等氣體。充入的氣體工質(zhì)，還可以加大壓力，視封閉系統(tǒng)的情況，能夠采用遠遠大于大氣壓力的高壓氣體工作，這樣可以提高發(fā)動機的單位重量的功率，減小發(fā)動機的體積和重量。斯特林熱機在逆向運轉(zhuǎn)時，可以作為制冷機或熱泵機，這種設(shè)想在現(xiàn)代已進入了實用研究階段。斯特林

18、循環(huán)熱空氣發(fā)動機不排廢氣，除燃燒室內(nèi)原有的空氣外，不需要其他空氣，所以適用于都市環(huán)境和外層空間。18世紀(jì)末和19世紀(jì)初，熱機普遍為蒸汽機，它的效率是很低的，只有3一5左右，即有95以上的熱能沒有得到利用。到1840年，熱機的效率也僅僅提高到8。斯特林對于熱力學(xué)理論的研究，就是從提高熱機效率的目的出發(fā)的。他所提出的斯特林循環(huán)的效率，在理想狀況下，可以無限提高。當(dāng)然受實際可能的限制，不可能達到100，但提供了提高熱效率的努力方向。用試管和玻璃注射器制作的斯特林發(fā)動機模型用試管和玻璃注射器做個斯特林發(fā)動機,用蠟燭就可以轉(zhuǎn)，用酒精燈大概轉(zhuǎn)速在350左右，還有很大的改進余地y,p&e7D$F1_!v)c

19、;X0O#I%I46u&n*O1%L3G!.F,HI).d-y)醫(yī)療用品商店。各種試管、注射器、膠管都有經(jīng)過改進，功率大增，體積減小。最高轉(zhuǎn)速達到900轉(zhuǎn)/分，用個小蠟燭就可以帶動一個簡易發(fā)電機點亮發(fā)光管。發(fā)電機就是用0.23的漆包線繞2000匝，鐵芯用4個450電直的廢主軸。磁鐵就是用兩個10mm的磁鋼吸在鐵質(zhì)飛輪上。Zq9I咖啡杯上的斯特林發(fā)動機這種“熱回聲”式斯特林發(fā)動機里的鋼絲刷才起你說的冷熱交換作用5iMX.com我愛模型玩家論壇,?)_*6w+e4T0M)X7B這個動力缸是玻璃的（玻璃注射器），所有發(fā)動機的動力缸都是玻璃的，塑料注射器的阻力太大。這個玻璃上沒有打孔，照片中的孔在鋁合

20、金上，這個孔通到后面的一個延伸到到動力缸的底部的一個槽，和動力缸的塑料堵頭聯(lián)通。但是manson發(fā)動機的玻璃上有打孔（見下圖），其實玻璃的切割和打孔很簡單的，甚至簡單過金屬的切斷，沒想象的那么難，切割我是夾在車床上用金剛砂輪切割，打孔就是用小臺鉆夾上下面照片中塑料盒里的金剛砂魔頭打孔，幾分鐘內(nèi)就可以完成。后聽人介紹有玻璃鉆頭買，下圖是我買的3,4,5,6mm的玻璃鉆頭，不過還沒來得及用。加工玻璃的時候要加水，防止玻璃粉塵飛舞I!l*-g4k0f,d7r,b注射器上打的孔manson發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)后視，注意氣缸（注射器管）上有孔manson發(fā)動機前視原理大概給解釋一下：此發(fā)動機有兩個沖程，且兩個

21、沖程都是做功沖程。此發(fā)動機有兩個活塞，圖中左邊的是配氣活塞（活塞和氣缸之間有間隙，以便空氣在冷熱端流動），右邊是動力活塞，兩活塞是剛性連接。并被動力活塞封閉成一個與外部隔絕的密封腔體。當(dāng)活塞從上止點往下止點（從左向右）移動時，將冷端的冷空氣壓向熱端，冷空氣在熱端受熱膨脹，腔體里氣體壓力高于大氣壓，故進一步推動活塞向下止點移動（做功沖程）。當(dāng)活塞運動到下止點時，圖中管道C的X開口和動力氣缸的開口X接通（exhaust處），熱空氣通過管道C排出到外部。由于飛輪的慣性作用，活塞將從下止點向上止點（從右向左）移動，此時殘留在熱端的熱空氣將被壓向冷端，進入冷端的熱空氣被冷卻后收縮，將引起腔體內(nèi)的氣體壓力

22、下降到低于大氣壓，故動力活塞在外部大氣壓的作用下進一步向上止點（向左）移動（也是做功沖程）。當(dāng)活塞移動到上止點時，管道B被接通，外部的冷空氣通過此管道被吸入腔體（因為此時腔體內(nèi)的氣壓低于大氣壓）。如此往復(fù)循環(huán)。下圖，是分解圖：對照我以前發(fā)的照片應(yīng)該可以明白此發(fā)動機的原理和制作方法了吧？斯特林發(fā)動機做模型注意幾點;我認為要效率高轉(zhuǎn)速快，主要在于與氣體溫度差和活塞直徑，它決定了活塞的最佳行程。假如冷卻的氣體溫度為t1，加溫后為t2，那么這個溫差t，決定了氣體的膨脹度V，再用V除以氣缸的截面積，得出活塞行程L，然后再以這個L為參考值，考慮各種系數(shù)，最終決定L值，就得出了L1的長度了。不知道我這種思路

23、對頭嗎？請賜教。排氣口大小也很重要。再者要考慮大小活塞的直徑比，因為發(fā)動機運行時腔體的容積也在變化制作中注意幾點：1.一定確保將發(fā)動機的摩擦阻力減到最小，只要能轉(zhuǎn)起來，獲得經(jīng)驗后再考慮如果提高功率和轉(zhuǎn)速。我在所有連桿處都加了軸承，并且配氣氣缸堵頭滑動摩擦處用了賽鋼塑料（帶自潤滑），其實不用軸承和賽鋼塑料也可以，不過第一次做還是努力點好。2.L1和L2的夾角是903.一般情況下L1大于L2，這樣做的效果是小溫差容易轉(zhuǎn)動，制作容易成功，但是如果要追求大功率和高轉(zhuǎn)速，L1L2或大于可能更好。我是試驗出來的，分析起來估計是L2越大壓縮比也越大。4.連桿也不可以太短，要不配氣活塞容易晃動，增加運行阻力斯

24、特林發(fā)動機HYPERLINK/view/117205.htm求助編輯百科名片HYPERLINK/picview/117205/117205/0/b3508d137d684ebe6538dbf2.htmlo查看圖片t_blank斯特林發(fā)動機這種發(fā)動機是HYPERLINK/view/27242.htmt_blank倫敦的牧師羅巴特HYPERLINK/view/133444.htmt_blank斯特林（RobertStirling）于1816年發(fā)明的，所以命名為“HYPERLINK/view/133444.htmt_blank斯特林發(fā)動機”（Stirlingengine）。斯特林發(fā)動機是獨特的熱機，

25、因為他們理論上的效率幾乎等于理論最大效率，稱為卡諾循環(huán)效率。斯特林發(fā)動機是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產(chǎn)生動力的。這是一種外燃發(fā)動機，使燃料連續(xù)地燃燒，蒸發(fā)的膨脹氫氣（或氦）作為動力氣體使活塞運動，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反復(fù)地進行這樣的循環(huán)過程目錄HYPERLINK/view/117205.html1#1外燃機HYPERLINK/view/117205.html2#2外燃機優(yōu)缺點HYPERLINK/view/117205.html3#3熱氣機HYPERLINK/view/117205.html4#4熱氣機工作原理HYPERLINK/view/117205.html5#5已研發(fā)改良的的外燃機HY

26、PERLINK/view/117205.html6#6熱氣機的優(yōu)點HYPERLINK/view/117205.html7#7熱氣機存在的主要問題HYPERLINK/view/117205.html8#8熱氣機的應(yīng)用HYPERLINK/view/117205.html9#9小說中的斯特林發(fā)動機HYPERLINK/view/117205.html10#10斯特林簡介HYPERLINK/view/117205.html11#11斯特林發(fā)動機的發(fā)展展開HYPERLINK/view/117205.html1外燃機HYPERLINK/view/117205.html2外燃機優(yōu)缺點HYPERLINK/vie

27、w/117205.html3熱氣機HYPERLINK/view/117205.html4熱氣機工作原理HYPERLINK/view/117205.html5已研發(fā)改良的的外燃機HYPERLINK/view/117205.html6熱氣機的優(yōu)點HYPERLINK/view/117205.html7熱氣機存在的主要問題HYPERLINK/view/117205.html8熱氣機的應(yīng)用HYPERLINK/view/117205.html9小說中的斯特林發(fā)動機HYPERLINK/view/117205.html10斯特林簡介HYPERLINK/view/117205.html11斯特林發(fā)動機的發(fā)展展開

28、HYPERLINK/view/117205.htm編輯本段外燃機HYPERLINK/view/404891.htmt_blank外燃機是一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動機，有別于依靠HYPERLINK/view/810216.htmt_blank燃料在發(fā)動機內(nèi)部燃燒獲得動力的內(nèi)燃機。新型外燃機使用氫氣作為工質(zhì)，在四個封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì)。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮，然后流到HYPERLINK/view/20616.htmt_blank高溫?zé)崆恢醒杆偌訜?，膨脹做功。燃料在氣缸外的燃燒室?nèi)連續(xù)燃燒，通過加熱器傳給工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換。HYPERL

29、INK/view/117205.htm編輯本段外燃機優(yōu)缺點由于外燃機避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機的震爆做功問題，從而實現(xiàn)了高效率、低噪音、低污染和低運行成本。外燃機可以燃燒各種可燃氣體，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用HYPERLINK/view/21294.htmt_blank太陽能等。只要熱腔達到700，設(shè)備即可做功運行，環(huán)境溫度越低，發(fā)電效率越高。外燃機最大的優(yōu)點是出力和效率不受HYPERLINK/view/378997.htmt_blank海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。但是，斯特林發(fā)動機還有許多問題要解決，例如膨脹室、壓

30、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。斯特林發(fā)動機目前有報道，已經(jīng)開始研究在計算機主板的散熱風(fēng)扇上使用，通過北橋芯片的發(fā)熱來帶動斯特林發(fā)動機，以此來給硬件降溫，該研究還處于研究階段（2008.04.11）。HYPERLINK/view/117205.htm編輯本段熱氣機HYPERLINK/view/25106.htmt_blank熱氣機(StirlingEngine)是一種由外部供熱使氣體在不同溫度下作周期性壓縮和膨脹的閉式循環(huán)往復(fù)式發(fā)動機，由HYPERLINK/view/36470.htmt_blank蘇格蘭牧師Robe

31、rtStirling在十九世紀(jì)初發(fā)明，所以又稱HYPERLINK/view/133444.htmt_blank斯特林發(fā)動機。相對于內(nèi)燃機燃料在氣缸內(nèi)燃燒的特點熱氣機又被稱作外燃機。現(xiàn)在熱氣機特指按閉式回?zé)嵫h(huán)工作的熱機，不包括斯特林熱泵或斯特林制冷機。HYPERLINK/picview/117205/117205/0/d1e312f47960ded07709d729.htmlo查看圖片t_blank斯特林發(fā)動機HYPERLINK/view/117205.htm編輯本段熱氣機工作原理熱氣機是一種外燃的、閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動機。熱氣機可用氫、氮、氦或空氣等作為工質(zhì)，按HYPERLINK/vi

32、ew/3822353.htmt_blank斯特林循環(huán)工作。在熱氣機封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì)。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫?zé)崆恢醒杆偌訜?，膨脹作功燃料在氣缸外的燃燒室?nèi)連續(xù)燃燒，通過加熱器傳給工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換。已設(shè)計制造的熱氣機有多種結(jié)構(gòu)，可利用各種能源，已在航天、陸上、水上和水下等各個領(lǐng)域進行應(yīng)用。試驗熱氣機的功率傳遞機構(gòu)分為曲柄連桿傳動、菱形傳動、斜盤或擺盤傳動、液壓傳動和自由活塞傳動等。按缸內(nèi)循環(huán)的組成形式分，熱氣機主要有配氣活塞式和雙作用式兩類。在一個氣缸內(nèi)有兩個活塞作規(guī)律的相對運動，冷腔與熱腔之間用冷卻器、回?zé)崞骱图訜崞鬟B接，

33、配氣活塞推動工質(zhì)在冷熱腔之間往返流動。熱力循環(huán)可以分為定溫壓縮過程、定容回?zé)徇^程、定溫膨脹過程、定容儲熱過程四個過程。HYPERLINK/picview/117205/117205/0/f29faa8fe58481d1f11f3634.htmlo查看圖片t_blank工作原理HYPERLINK/view/117205.htm編輯本段已研發(fā)改良的的外燃機已設(shè)計制造的熱氣機有多種結(jié)構(gòu)，可利用各種能源，已在航天、陸上、水上和水下等各個領(lǐng)域進行應(yīng)用。試驗熱氣機的功率傳遞機構(gòu)分為曲柄連桿傳動、菱形傳動、斜盤或擺盤傳動、液壓傳動和自由活塞傳動等。HYPERLINK/view/2398.htmt_blank

34、美國STM公司的民用25KW外燃機按缸內(nèi)循環(huán)的組成形式分，熱氣機主要有配氣活塞式和雙作用式兩類。配氣活塞式熱氣機，在一個氣缸內(nèi)有兩個活塞作規(guī)律的相對運動，冷腔與熱腔之間用冷卻器、回?zé)崞骱图訜崞鬟B接，配氣活塞推動工質(zhì)在冷熱腔之間往返流動；雙作用式熱氣機，每個氣缸內(nèi)只有一個活塞，兼起配氣活塞和動力活塞的作用。各缸的上部為熱腔，下部為冷腔。各熱腔經(jīng)加熱器、回?zé)崞骱屠鋮s器與鄰缸的下部冷腔連接，組成一個動力單元。HYPERLINK/view/1554.htmt_blank日本親潮級潛艇使用的斯特林發(fā)動機原理圖熱力循環(huán)可以分為定溫壓縮過程、定容回?zé)徇^程、定溫膨脹過程、定容儲熱過程四個過程。HYPERLIN

35、K/view/117205.htm編輯本段熱氣機的優(yōu)點與內(nèi)燃機比較熱氣機所具備的優(yōu)點：適用于各種能源，無論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料，當(dāng)采用載熱系統(tǒng)(如熱管)間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩?太陽能HYPERLINK/view/357582.htmt_blank放射性同位素和核反應(yīng)等)，而發(fā)動機本身(除加熱器外)不需要作任何更改。同時熱氣機無需壓縮機增壓，使用一般風(fēng)機即可滿足要求，并允許燃料具有較高的雜質(zhì)含量。熱氣機在運行時，由于燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒，獨立于燃氣的工質(zhì)通過加熱器吸熱，并按斯特林循環(huán)對外做功，因此避免了類似內(nèi)燃機的爆震做功和間歇燃燒過程，從而實現(xiàn)了高效、低噪和低排

36、放運行。高效：總能效率達到80%以上；低噪：1米處裸機噪音底于68dBA；低排放：尾氣排放達到歐5標(biāo)準(zhǔn)。熱氣機單機容量小，機組容量從2050kw，可以因地制宜的增減系統(tǒng)容量。結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)比內(nèi)燃機少40%，降價空間大，同時維護成本也較低。HYPERLINK/view/117205.htm編輯本段熱氣機存在的主要問題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(fù)雜，機器較為笨重。熱氣機的未來發(fā)展將更多的應(yīng)用新材料(如陶瓷)和新工藝，以降低造價；對實際循環(huán)進行理論研究，完善結(jié)構(gòu)，提高性能指標(biāo)；在應(yīng)用方面，正大力研究汽車用的大功率

37、燃煤熱氣機、太陽能熱氣機和特種用途熱氣機等。熱氣機分為單缸、2缸、4缸等形式；單缸熱氣機的燃燒室與冷卻器共一室，需要交替向燃燒室中注入燃氣、燃燒、排氣、注入冷卻氣體等循環(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(fù)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(fù)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HYPERLINK/view/171261.htmt_blank平順。4

38、缸型的斯特林發(fā)動機HYPERLINK/view/117205.htm編輯本段熱氣機的應(yīng)用隨著全球能源與環(huán)保的形勢日趨嚴(yán)峻，熱氣機由于其具有多種能源的廣泛適應(yīng)性和優(yōu)良的環(huán)境特性已越來越受到重視，所以，在水下動力、HYPERLINK/view/21294.htmt_blank太陽能動力、空間站動力、熱泵空調(diào)動力、車用混合推進動力等方面得到了廣泛的研究與重視，并且已得到了一些成功的應(yīng)用。熱氣機推廣中的3個方向包括：熱電聯(lián)產(chǎn)充分利用它環(huán)境污染小和可使用多種燃料及易利用余熱的特點，用于熱電聯(lián)產(chǎn)可取得更高的熱效率和經(jīng)濟效率。四聯(lián)裝余熱回收系統(tǒng)低能級的余熱回收利用對燃燒系統(tǒng)稍加改進便可利用工場余熱、地?zé)岷吞柲苓M行發(fā)電或直接驅(qū)動水泵，可取得更大的節(jié)能效益。移動式動力源通過對發(fā)動機的小型化和輕量化，并改善其控制性能后，亦可以作為推土機、壓路機等車輛的動力。注意斯特林發(fā)動機的發(fā)明時間是1816，是和HYPERLINK/view/18878.htmt_blank蒸汽機差不多的古老的發(fā)動機，多年沒有引起人們的重視，斯特林發(fā)動機的幾個特性是非常適合潛艇的，首先是燃燒連續(xù)，由于工質(zhì)不燃燒