车子跑的快不快,发动机是关键~
汽车发动机属于内燃机...
但是!今天咱聊的是外燃机~
外燃机的两大代表:蒸汽机和斯特林发动机。
蒸 汽 机 原 理世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于1世纪发明的汽转球 瓦特并不是蒸汽机的发明者,瓦特改良了蒸汽机。
蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。
斯 特 林 发 动 机斯特林发动机是英国物理学家罗巴特 斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的,所以命名为“斯特林发动机”(Stirling engine)。
斯特林发动机基本工作原理:加热→膨胀→冷却→压缩。
根据这个原理,人们发明了3类斯特林发动机。
Alpha
Beta
Gamma
今天就以 Gamma 斯特林发动机为例,给大家讲一下详细工作原理!
斯特林发动机有两个气缸。一个动力气缸,一个热置换气缸。
Gamma原理动图
绿色的活塞就是动力活塞,它所在的气缸是动力气缸;
黄色的活塞是热置换活塞,又叫移气活塞,移气器。
基本原理:
气体在热置换气缸内,受移气器的推动,在冷端和热端来回流动,空气流动到热端时,受热膨胀,推动动力活塞向外运动。空气流动到冷端时,受冷收缩,吸引动力活塞向内运动。动力活塞就向外输出了动力,带动曲轴转动。
工作原理分步图解:
一个罐子,上表面的一侧开孔,粘上一个小圆筒,圆筒上面蒙气球皮。罐子受热时,气球皮鼓起,罐子受冷时,气球皮收缩。
罐子内部放一个移气体(如果用开水加热罐子,用泡沫塑料做移气体就可以)。罐子底部加热,上部温度等于气温,相当于受冷。移气体位于罐子上部,罐内空气被排挤到罐子的底部,受热膨胀,推动气球皮鼓起。移气体位于罐子下部,空气被排挤到罐子上部,受冷收缩,气球皮向内凹。
用曲轴控制移气体升降。
气球皮也接个连杆,用来推动曲轴转动。所以气球皮就是动力活塞。注意曲轴的动力曲柄与移气体曲柄呈90度角。
为了能让曲轴转过死点,加上飞轮,飞轮上加上配重,配重加在移气体曲柄相对的位置,克服移气体的重力,使运转更平稳。
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此时,我在 Gamme斯特林发动机 基础上,去掉移气体的连杆。在移气体上加一个小铁片,在动力活塞底部加一个小磁铁。此时它就变成了——
磁 控 低 温 特 斯 拉 发 动 机