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斯特林发动机有两个气缸。一个动力气缸,一个热置换气缸。
绿色的活塞就是动力活塞,它所在的气缸是动力气缸。黄色的活塞是热置换活塞,又叫移气活塞,移气胴体,移气器。
它所在的气缸就是热置换气缸。
气体在热置换气缸内,受移气器的推动,在冷端和热端来回流动,空气流动到热端时,受热膨胀,推动动力活塞向外运动。空气流动到冷端时,受冷收缩,吸引动力活塞向内运动。动力活塞就向外输出了动力,带动曲轴转动。
因为空气受冷受热都做功,所以斯特林发动机的理论效率比内燃机高,因为内燃机工作时,高温的尾气中的能量都浪费了。
工作原理分步图解:
一个罐子,上表面的一侧开孔,粘上一个小圆筒,圆筒上面蒙气球皮。罐子受热时,气球皮鼓起,罐子受冷时,气球皮收缩。
罐子内部放一个移气体(如果用开水加热罐子,用泡沫塑料做移气体就可以)。罐子底部加热,上部温度等于气温,相当于受冷。移气体位于罐子上部,罐内空气被排挤到罐子的底部,受热膨胀,推动气球皮鼓起。移气体位于罐子下部,空气被排挤到罐子上部,受冷收缩,气球皮向内凹。
用曲轴控制移气体升降。
气球皮也接个连杆,用来推动曲轴转动。所以气球皮就是动力活塞。注意曲轴的动力曲柄与移气体曲柄呈90度角。
为了能让曲轴转过死点,加上飞轮,飞轮上加上配重,配重加在移气体曲柄相对的位置,克服移气体的重力,使运转更平稳。
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很多朋友可能有点看不懂,基本原理是一样的,只是结构变了。
虽然结构不同,原理都是是相同的:配气活塞斯特林发动机有配气活塞和动力活塞两个活塞。其中配气活塞并不密封,气体可以从其和气缸间的缝隙中自由流动:
1. 底部气体受热,配气活塞向上运动。
2. 配气活塞上部气体受到压迫,一部分推动动力活塞运动,一部分从缝隙中进入配气活塞底部受热膨胀继续推动配气活塞。
3. 动力活塞转动,带动飞轮,飞轮带动配气活塞向下运动。
4. 配气活塞压迫气体进入上方,气体被冷却收缩,配气活塞上升,完成一个循环。
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