Юный техник 1999-01, страница 72
Но чю же заставляет поршни двигаться? Оба цилиндра соединены друг с другом через змеевик, который подогревается пламенем горелки. Чтобы двигатнль начал работать, нужно лишо зажечь огонь и разок прокрутить вал. При этом сжатый в компрессорном цилиндре воздух пройдет через змеевик и нагреется. Ооьем его возрастет и, попав в расширительный цилиндр, совершит работу. После расширения эта порция воздуха выталкивается в атмоссЬеру. а компрессор засасывав г свежую порцию холодного воздуха, и цикл повторяется. Двигаи ели такого рода называют «двигателями внешнего сгорания» |ДВнС). Очеьидное их преимущество — неприхотливость в отношении топлива. Подогревать змеевик-теплообменник можно всемг что только может гореть. И даже более того, здесь поступление тепла неважно откуда. Любая химическая реакция, энергия солнца, вулканическое извержение или атомная энергия — годится все! КПД % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 КПД %
2 4 6 8 10 Я 2 4 6 8 10 Я Еще одьо преимущество не столь уж очевидно. ДВнС может подобно паровой машине плавно, в соответствии с нагрузкой изменять свой кру-1ящий момент. Автомобиль с таким двигателем мог бы эбсч'тись без коробки передач. Здесь, наверное, впору сказать, что теория такого двигателя была разработана еще в 20-е годы. Подробнее о ней можно узнать в О 'екь доходчивой книге Э.Шмидта «Введение в техническую термодинамику» {Москва, 1962). Но как это случается, достоинства не обходятся без недостатков. Низок КПД. Это следствие того, что рабочее тело двигателя (воздух) нельзя достаточно сильно нагреть через стенку теплообменника. Высоких температур она не выдерживает. Впрочем, если топливо стоит дешево, низкий КПД не помеха. Но все же хотелось бы, чтобы он был побольше. Теория говорит, что каждому значению максимальной температуры воздуха ь теплообменнике соответствует и определенное максимальное значение КПД двигателя внешнего сгорания. Но добиться его можно лишь при условии, что правильно, соответственно данной температуре, выбрана степень повышения давления в компрессоре. Дпя тех, кто хочет заняться такими двигателями всерьез, мы приводим график на рисунке 2. Из него следует, что можно Рис. 2. Зависимость КГЩ водпушжно теплового двигателя с Подог ревом воздуха при пос гоян rom давлении от степени сжатия П и максимальной температуры. Суммарный внутренний КПД процесса сжатия-расширения — 72%. Нг графике: 1 — мпксюта ьная темпера! ура 500° С 2 - 600° С; 3 — 700° С; 4 — 800° С; 5 — КЦД рдэдлиюгс циюи без потерь. 66 |
