|
Ученые из Пскова представили на выставке так называемый «двигатель Стирлинга» — экологически чистый двигатель внешнего сгорания с КПД, превышающим 60%. Для сравнения, КПД ДВС составляет не более 35%. Разработка осуществлена в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы».
Шотландец Роберт Стирлинг придумал свой двигатель в 1816 году. Однако до сих пор область применения устройства остается узкой. Причин этому несколько. Например, принцип действия двигателя таков, что для эффективной работы число поршней в нем должно быть вдвое больше, чем в ДВС. Отсюда сразу же резко увеличиваются габариты и вес, а главное - цена.
До сих пор еще в мире не появлялось относительно недорогих в производстве двигателей, которые обладают небольшой массой, но в то же время способны развить мощность в 300 1000 лошадиных сил. До тех пор, пока два доктора наук и три кандидата из Псковского политехнического института не выиграли конкурс Роснауки («Разработка математической модели протекания термодинамического цикла с внешним подводом тепла, позволяющей создать экологически чистый двигатель роторно-лопастного типа») и получили грант - 7,6 миллиона рублей.
Ученые из Пскова оставили поршни в покое, заменив их роторно-лопастной системой. Им удалось математически описать все процессы, происходящие в этом двигателе. И затем воплотили «в железе» основные узлы, доказав на деле, что математика верна.
Роторно-лопастной «Стирлинг», созданный в Пскове, легче поршневого варианта, в нем намного меньше деталей, а потому он проще в изготовлении и в 10 раз дешевле привычного всем ДВС.
Этот роторно-лопастной двигатель подобен водяной мельнице, но лопасти его подвижны друг относительно друга и в замкнутом пространстве могут создавать и разрежение, и давление. Вследствие высокого механического КПД, достигающего 95%, двигатель может работать с низкими скоростями «холостого хода» и с частотой вращения от 60 оборотов в минуту. По образующей цилиндра располагаются впускные и выпускные окна. Практикуется одна свеча или форсунка в случае дизельного варианта. Вследствие попеременного перекрытия окон лопатками роторов отпадает необходимость в газораспределительном механизме.
В обычном четырехтактном двигателе с одним цилиндром за два оборота коленчатого вала происходит один рабочий ход. В роторно-лопастном двигателе – за два оборота восемь рабочих ходов. Таким образом, роторно-лопастной двигатель работает как восьмицилиндровый. Благодаря полностью симметричной конструкции агрегат хорошо уравновешен и создает минимальные уровни вибрации. Например, двигатель размером с 3-литровую банку развивает расчетную мощность 150 лошадиных сил».
Новый двигатель найдет применение прежде всего на небольших ТЭС мощностью до 1,5 МВт. Причем в качестве топлива можно использовать любое топливо, даже опилки. Себестоимость электроэнергии - копейка за киловатт-час. Такой «Стирлинг» можно устанавливать и на транспорте - судах и тепловозах, и т.д. Сейчас псковские ученые разрабатывают «двигатель Стирлинга» для автомобиля.
Источник: По информации «Российской газеты»
| 