Техника - молодёжи 1986-07, страница 31

Vp -гомчмД ortim

Д&ашем Стишп /■OAIWUMM»/

1-МБОЧУМ РЛНИД», ЫЮИвМк, Э-ТИКИКЖ*. Ц-ШТСЖ; y-ГЧШ СААЫШКА, 7-К2Гсн<2РАТОР в-стаилоигти; 9-коте твплоюго ; Ю-*ЫТа«ММ-

там, 11-гоеКкА, и-Ммш; 13-поцстлькА, W-икхомк; ^киюимпнсниггемимм

МСХАНЮМ _УЦт+Г-ЭХОю**-_

Чертеж игрушечного двигателя, построенного Э. Скурьятом.

Автор статьи Э. СКУРЬЯТ.

В дополнение к этому уникальному набору качеств двигатель Стирлинга практически бесшумен, так как в отличие от ДВС не имеет резкого пульсирующего выхлопа.

Особенно большие преимущества по сравнению с ДВС имеет двигатель Стирлинга при малой мощности силовой установки. Основные эксплуатационные показатели — кпд, моторесурс и надежность работы — при уменьшении мощности для ДВС снижаются в значительно большей степени, чем у двигателей Стирлинга. Это и неудивительно, так как при малом размере цилиндра сложно обеспечить полное сгорание рабочей смеси, в то время как эффективность горелки двигателя Стирлинга практически не зависит от его мощности.

Как видно из графика, эффективный кпд двигателя,Стирлинга в широком диапазоне мощностей более чем в 2 раза превышает кпд бензинового ДВС, а при мощности на валу меньше 1 кВт — в 3—4 раза.

Действительно, если учесть более высокий кпд двигателя Стирлинга, в 2 раза более низкую стоимость топлива (газ), незначительный расход масла и большую экономичность при работе на частичных нагрузках, то в результате получается, что по сравнению с двухтактными карбюраторными ДВС эксплуатационные затраты для ДС в широком диапазоне мощностей сокращаются примерно в 4—5 раз, а для двигателей мощностью менее 1 кВт и того больше — в 6—8 раз. Так что возможности снижения

расхода топлива и смазочных материалов с помощью ДС очень велики.

Что же тогда сдерживает массовое производство этих замечательных двигателей?

Прежде всего экономические факторы. Дело в том, что современные двигатели Стирлинга работают с высоким кпд при давлении заполнения рабочим газом не менее 50—70 атм, имеют водяное охлаждение и сложный механизм привода поршней. Поэтому они пока еще сложны и дороги. По прогнозам западных специалистов, затраты на производство автомобильных ДС сравняются с затратами на производство аналогичных ДВС не менее чем через 10 лет.

МАЛ ЗОЛОТНИК, ДА ДОРОГ

Какой же мощности двигатель Стирлинга нужен для достаточно широкого круга задач, какие особенности дают ему преимущества перед ДВС?

Двухтактные карбюраторные двигатели малой мощности имеют неблагоприятное протекание характеристик крутящего момента и высокую (5—10 тыс. об/мин) частоту вращения коленчатого вала. Это сокращает моторесурс и зачастую требует применения многоступенчатых коробок передач, снижающих, в свою очередь, общий механический кпд силовой установки и увеличивающих ее вес и стоимость.

Напротив, один из моих двигателей Стирлинга, например, выполнен низкооборотным (500—бООоб/мин), и к тому же с уменьшением частоты вращения крутящий момент, развиваемый им, увеличивается. Благодаря этому он способен преодолевать значительные перегрузки, причем в отличие от ДВС не глохнет.

Замечательные особенности двигателя Стирлинга позволяют не только упростить передачу на рабочий орган машины, но и сократить запас мощности. Заметно уменьшается расход топлива.

Действительно, экспериментальный двигатель Стирлинга мощностью всего 0,1 кВт был успешно испытан на газонокосилке, причем при скашивании травы расход топлива (пропана) составил 0,05 кг/ч, в то время как существующая мотогазонокосилка СК-15 с ДВС мощностью 4 л. с. (правда, в 1,5— 2 раза большей производительности) расходует до 2,2 кг/ч, причем в 2 раза более дорогой смеси бензина с маслом. Масса моей газонокосилки получилась равной 15 кг (при массе двигателя 5,8 кг) — в 3 раза меньше, чем СК-15. Кстати, газонокосилка для приусадебных участков с электродвигателем весит 36 кг.

Таким образом, первые же результаты практического использования двигателя Стирлинга малой мощности превзошли все ожидания. Нетрудно подсчитать, что экспериментальная газонокосилка по сравнению с обычной расходует на

29