機(jī)械噪聲與振動(dòng)較小。因?yàn)樗固亓职l(fā)動(dòng)機(jī)是一種從外部對內(nèi)部氣體工質(zhì)連續(xù)加熱使之做功的活塞式往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī),燃燒過程中沒有柴油機(jī)的爆燃現(xiàn)象,燃燒過程平穩(wěn),因此發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲與振動(dòng)較小,但是有些斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的部件依然采用往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械,所以在裝備潛艇時(shí)仍要加裝雙層隔振系統(tǒng)以減小水下噪聲。廢氣排放方便,當(dāng)熱氣機(jī)的燃燒壓力為22公斤/厘米2時(shí),廢氣水下排放不需要閉式循環(huán)柴油機(jī)系統(tǒng)的龐大水管理系統(tǒng),在潛深200米內(nèi)可以自主排放,即使增加潛深也只需要小型壓縮機(jī)協(xié)助。當(dāng)燃燒壓力小于20公斤/厘米2時(shí),廢氣水下自主排放的深度要相應(yīng)減小。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放深度與燃燒壓力有關(guān),這也是技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)難點(diǎn)。
功率較低,斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)由于其自身固有的低功率密度的特點(diǎn),因而決定了整個(gè)AIP系統(tǒng)的功率密度小于CCD/AIP系統(tǒng)。如果要加大功率,需要配幾臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),但這又影響到整個(gè)潛艇的布局與使用,實(shí)現(xiàn)功率突破難度較大;燃油消耗量較大,要高于普通柴油機(jī)。
當(dāng)前,在SE/AIP系統(tǒng)較有建樹的國家是瑞典。瑞典考庫姆公司從上世紀(jì)60年代末就開始斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的研制工作,已經(jīng)成功研制出71千瓦的 V4-275R 型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),裝備于1995年2月2日下水的“哥特蘭”號(hào)潛艇,并使之成為世界上第一艘裝備SE/AIP系統(tǒng)的常規(guī)潛艇,這也標(biāo)志著斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入了實(shí)用階段。近年來,日本也從瑞典引進(jìn)了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的建造技術(shù),用于裝備或改裝海上自衛(wèi)隊(duì)潛艇。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)和重點(diǎn) 主要在于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的水下燃燒系統(tǒng),因?yàn)樵撓到y(tǒng)所使用的氧化劑是純氧,燃燒方式為燃?xì)庠傺h(huán),并且是在高于周圍海水壓力的高壓情況下進(jìn)行燃燒。
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱力發(fā)動(dòng)機(jī),與您汽車上的內(nèi)燃機(jī)有很大的區(qū)別。 該發(fā)動(dòng)機(jī)于1816年由羅伯特·斯特林發(fā)明。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)可能比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率更高。 但現(xiàn)在,斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的使用還僅限于一些特...
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)和一般內(nèi)燃機(jī)的區(qū)別
首先你要弄明白,它的工作介質(zhì)是空氣、氫氣等。燃料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)生熱能,熱能是氣缸里的空氣或者氫氣產(chǎn)生物理變化,膨脹,推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。有兩種冷卻方式1:直接壓縮,當(dāng)活塞向前運(yùn)動(dòng)時(shí)就已經(jīng)冷卻了一些(一般...
請簡單明了說明一下斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的原理
1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)閉式循環(huán)系統(tǒng)的組件簡介 ?。?)冷腔 處于循環(huán)的低溫部分,和冷卻器聯(lián)接,壓縮熱量由冷卻器導(dǎo)至外界,在壓縮過程中有相當(dāng)一部分工質(zhì)居于冷腔。 ?。?)冷卻器 位于回?zé)崞骱屠淝恢g,...
格式:pdf
大小:248KB
頁數(shù): 8頁
評分: 4.8
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)分析 (北京交通大學(xué) 機(jī)電) 摘要:斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)不僅理論熱效率高,等于卡諾循環(huán)效率,而且作為外燃機(jī)其排放特 性非常好,所以近三十年來一直是研究的熱點(diǎn)。本文介紹了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置特點(diǎn)、 動(dòng)力性能等,并對理論循環(huán)進(jìn)行了分析,提出了提高循環(huán)熱效率的方法及措施。 關(guān)鍵詞:斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),斯特林循環(huán),熱效率 1.斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)介紹 1.1斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置特點(diǎn) 熱氣機(jī)是一種外燃的、閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。 熱氣機(jī)可用氫、氮、氦或空氣等作為工質(zhì),按斯特林循環(huán)工作。在熱氣機(jī)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(jì)制造的熱氣機(jī)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(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。試驗(yàn)熱氣機(jī)的
格式:pdf
大小:248KB
頁數(shù): 1頁
評分: 4.5
1 YC4F40-D20發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 序 號(hào) 項(xiàng) 目 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) F9300 1 型號(hào) YC4F40-D20 2 型式 立式、直列、水冷、四沖程 3 吸氣方式 自然吸氣 4 燃燒室形式 直噴式縮口 ω燃燒室 5 氣缸數(shù) -缸徑 (mm)×行程 (mm) 4-92×100 6 單缸氣門數(shù) 2 7 活塞總排量 L 2.66 8 壓縮比 17.5:1 9 凈質(zhì)量 kg ≤350 10 外形尺寸(長×寬×高) mm 620×545×870 11 潤滑方式 壓力、飛濺混合式 12 起動(dòng)方式 電起動(dòng) 13 調(diào)速系統(tǒng) 機(jī)械調(diào)速 14 機(jī)油容量 L 8 15 工作次序 1—3—4—2 16 曲軸旋轉(zhuǎn)方向 逆時(shí)針(面向功率輸出端) 17 標(biāo)定功率 (kW)/ 轉(zhuǎn)速 (r/min) 26/1800 18 1 小時(shí)功率 (kW)/ 轉(zhuǎn)速 (r/min
斯特林熱機(jī)的結(jié)構(gòu)有很多,但大都是由α 、β、γ三種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)變換而來。
常用的有自由活塞式
和四缸雙作用式等
自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)由β式結(jié)構(gòu)發(fā)展而來,取消了曲軸、連桿、飛輪等結(jié)構(gòu),并具有自激振蕩自啟動(dòng)以及自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載的能力。
四缸雙作用式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)由四個(gè)α式結(jié)構(gòu)冷熱相接組合而成。氣缸上部加熱、下部冷卻,工質(zhì)在相鄰兩個(gè)氣缸的上下部間循環(huán),4個(gè)活塞交替上下,直接驅(qū)動(dòng)斜盤轉(zhuǎn)動(dòng),工作較為平順。
與內(nèi)燃機(jī)比較熱氣機(jī)所具備的優(yōu)點(diǎn):
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(shí),幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩?如:
生物質(zhì)能(柴火等)(太陽能放射性同位素和核反應(yīng)等),而發(fā)動(dòng)機(jī)本身(除加熱器外)不需要作任何更改。同時(shí)熱氣機(jī)無需壓縮機(jī)增壓,使用一般風(fēng)機(jī)即可滿足要求,并允許燃料具有較高的雜質(zhì)含量。太陽能。這是斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)較為常見的用途之一。放射性同位素。常見于用于潛艇、深空的AIP系統(tǒng)。熱氣機(jī)在運(yùn)行時(shí),由于燃料的燃燒是連續(xù)的,因此避免了類似內(nèi)燃機(jī)的爆震做功和間歇燃燒過程,從而實(shí)現(xiàn)了低噪音的優(yōu)勢。這使得它可以用在潛艇上以得到較好的隱蔽性。
熱氣機(jī)單機(jī)容量小,機(jī)組容量從20-50kw,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(jī)少40%,降價(jià)空間大,同時(shí)維護(hù)成本也較低。
這是由于斯特林閉循環(huán)中工質(zhì)與大氣隔絕產(chǎn)生的。這使得它非常適合于高海拔地區(qū)使用。
熱氣機(jī)(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(dòng)機(jī),由蘇格蘭人 Robert Stirling在十九世紀(jì)初發(fā)明,所以又稱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。相對于內(nèi)燃機(jī)燃料在氣缸內(nèi)燃燒的特點(diǎn)熱氣機(jī)又被稱作外燃機(jī)。熱氣機(jī)特指按閉式回?zé)嵫h(huán)工作的熱機(jī),不包括斯特林熱泵或斯特林制冷機(jī)。