Техника - молодёжи 1986-07, страница 32

1 м ² скошенной травы в 22 раза меньше топлива, причем его стоимость снизилась примерно в 50 раз. Испытания наглядно показал^, что для замены ДВС может быть использован двигатель Стирлинга гораздо меньшей мощности. Интересно, что, помимо принципиальных отличий этих Двигателей, дело усугубляется отсутствием подходящих моторов малой мощности. Поэтому на газонокосилках (да и на других машинах), как правило, применяют ДВС с излишним запасом мощности. При этом работа на частичных нагрузках ведет к многократным перерасходам топлива.

Отсюда ясно, что скорейшая замена ДВС на соответствующие двигатели Стирлинга особенно целесообразна при малой мощности силовой установки.

Мой двигатель Стирлинга мощностью 0,1 кВт конструктивно проще известных образцов. По сравнению с наиболее распространенной схемой ДС (поршень-вытеснитель и рабочий поршень в одном цилиндре) выбранная обеспечивает работу силовой установки с помощью более простого и дешевого коленчатого вала и всего двух шатунов.

Для обоих шатунов используется единая шейка коленчатого вала двигателя. Такой компактный кри-вошипно-шатунный механизм позволяет снизить объем и вес картера, находящегося под давлением. Уплотнение штока поршня-вытеснителя расположено в неподвижном узле, а не в днище рабочего поршня, как обычно.

В ходе длительных эксперимен

тов удалось оптимизировать теплообменники двигателя, снизить потери на трение и теплопроводность. Много времени заняла разработка эффективного нагревателя рабочего тела и уплотнений. Зато после доводки двигателя даже при давлении рабочего газа всего в 3—5 атм его кпд достиг 11—14%. Выбранная величина его давления делает двигатель безопасным и пригодным к эксплуатации даже в бытовых условиях.

Как показала практика, торцевое уплотнение коленчатого вала сохраняет газ в двигателе в течении нескольких месяцев. Система охлаждения — простая и надежная, без принудительного обдува с конвективным отводом тепла.

Конструкция нагревателя позволяет зажигать горелку обыкновенной спичкой или зажигалкой, при этом отпала необходимость в сложной электрической системе зажигания.

Экспериментальный двигатель неоднократно испытывался в различных организациях и рекомендован к производству. Установлено, что токсичность отработавших газов двигателя по окиси углерода (СО) ниже предела чувствительности прибора типа «Инфалит-8», а по нес горевшим углеводородам ниже предела чувствительности прибора «Меха-320». Порой двигатель часами работал в небольшой комнате, при этом воздух оставался чистым.

На сегодняшний день ДС — это, по существу, единственный тепловой двигатель, который можно без вреда для здоровья людей исполь-

Газонокосняка, о снащенная «стирлин-гом».

Один из опытных «стирлингов» Э. Ску-рьята.

зовать в закрытых помещениях — складах, теплицах, туннелях и т. п. Его способность долго работать без обслуживания позволит использовать «стирлинг» на маяках, радиобуях, автоматических метеостанциях...

Интересные результаты может дать применение ДС с тепловым аккумулятором, например, с расплавом фтористого лития. Энергозапас такой силовой установки в 8— 10 раз больше, чем у обычной системы со свинцовокислотными аккумуляторами и электродвигателем постоянного тока.

Чтобы предотвратить загрязнение водной среды, в нашей стране ограничено использование подвесных лодочных моторов на реках и водоемах. В качестве замены предложен электрический лодочный мотор марки ЭПЛ-2-45 с питанием от автомобильного аккумулятора. Вес мотора 6,5 кг, мощность на валу около 0,1 кВт. Согласно инструкции этой мощности достаточно для движения лодок длиной до 4 м и водоизмещением до 300 кг.

Однако электрический лодочный мотор по существу не решает возникшей проблемы. Дело в том, что автомобильный аккумулятор дорог, тяжел и неудобен в обращении, а его емкости хватает только для кратковременной работы. Радикально решить вопрос может использование в качестве лодочного мотора экологически чистого и бесшумного ДС. По моим экспериментальным данным, стандартного пятилитрового баллона с пропаном хватает для непрерывной работы ДС той же (0,1 кВт) мощности в течение 40 ч. Такой лодочный мотор удобен и надежен, исключает загрязнение водоемов.

В заключение необходимо отметить, что возрождение ДС — закономерный этап в развитии тепловых двигателей. Безусловно, для того, чтобы «стирлинги» существенно потеснили двигатели внутреннего сгорания, необходимо еще многое сделать. Важно определить рациональные области его применения, гго позволит уменьшить проявление его недостатков и более полно использовать преимущества.

Широкое применение ДС позволит ускорить научно-технический прогресс в двигателестроении и поможет решить важнейшую народнохозяйственную задачу экономии ^орючего и по предотвращению токсического и шумового загрязнения окружающей среды.

30