Круговое движение с переменным радиусом в двигателе Стирлинга

Одной из главных проблем, не решённых до сих пор, или же решённых, но не очень эффективно — движение поршней в двигателе Стирлинга, а именно максимально точное воспроизведение линейного движения вытеснителя и рабочего поршня как у идеально Стирлинга.

За двести лет предложено огромное количество механических приводов, гидравлических, свободнопоршневых и т.п. Множество патентов на изобретения и усовершенствования. Современный материалы, методы обработки, смазки и кучка небольшая программного обеспечения, которые держаться за пазухой в научных лабораториях и фирмах производителей. И всё это движение постоянно вдохновляется новыми и новыми идеями. А всё новое — хорошо забытое двести лет назад.

Итак, одна из идей линеаризации движения поршней в Стирлингах — кулачковые механизмы (кулачки толкатели) или более совершенные механизмы кругового движения с переменным радиусом. Вот это изобретение! Да этими кулачками (кулачищами) КПД Стирлинга взлетит как бешеный на нашей гамме-игрушке! Чтобы не заставлять напрягаться вашему воображению — даю рисунок.

Здесь видно, что период 1-2 это нахождение поршня вытеснителя в верхней мёртвой точке (ВМТ). Период 2-3 и 3-4 это прямолинейное перемещение вытеснителя из ВМТ в нижнюю мёртвую точку (НМТ). И без нахождения в НМТ идёт сразу период 4-1  — линейное движение вытеснителя из НМТ в ВМТ.

Сравните с диаграммой движения поршней идеального двигателя Стирлинга. Хочу обратить внимание читателей, что рисунок не претендует на математическую и геометрическую точность, ибо сотворён лишь для целей поучения уму разуму. Я с удовольствием приму критику и поправки в мои рассуждения.

Одна из загвоздок состоит в том, чтобы уменьшить затрачиваемую энергию на поднятие вытеснителя в период 4-1. Уж очень крутой подъём. Один из вариантов решения — увеличение радиуса этого «кривого круга». Также стоит помнить, что для увеличения мощности двигателя нужно не только увеличивать поршень вытеснителя, но и увеличивать обороты двигателя. Но и это не самое главное.

Теоретически данный кулачок толкателя для движения вытеснителя смотрится очень перспективно. Но это только только на первый взгляд. Он вообще бесполезен в двигателях альфа и гамма типах! Я вас обманываю? Предлагаю прочитать Альфа и Гамма типы двигателя Стирлинга — само НЕсовершенство. Отсюда и наши двойная гамма и двойная альфа ни как не могут претендовать на идеальные движения.

Кому интересна данная тематика, советую подписаться на новые статьи (форма справа). При выходе нового поста вам на почту будет падать сообщение.