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斯特林发动机的理论效率很高(接近卡诺循环的热效率)。
卡诺循环是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的,以分析热机的工作过程,卡诺循环包括四个步骤: 等温吸热, 绝热膨胀,等温放热,绝热压缩。即理想气体从状态1(P1,V1,T1)等温吸热到状态2(P2,V2,T2),再从状态2绝热膨胀到状态3(P3,V3,T3),此后,从状态3等温放热到状态4(P4,V4,T4),最后从状态4绝热压缩回到状态1。
功率密度是指燃料电池能输出最大的功率除以整个燃料电池系统的重量或体积(或面积),单位是瓦/公斤或瓦/升。
一、说白了还是钱的问题,请关注:容济点火器
斯特林发动机效率很高,但是目前的问题是成本较高,尤其是热端换热器。因为热端换热器持续在高温状态,要求换热器耐温、耐压成本高。第二个缺点是民用产品输出的功率目前不大,所以不好像内燃机那样用于民用汽车。但是斯特林发动机用于国防还是很优秀的,自由活塞式斯特林发动机可以运行几十年寿命,重量特别轻,可以用于航天;曲柄连杆斯特林可以用于AIP潜艇系统,因为噪音低。
二、功率小也是挡路虎
斯特林机的优点是效率高,对热源要求低,适应范围大,启动阈值低。初始结构简单。
要说最根本的缺点,与其他热机相比,其实仅仅只是比功率太小(是指在空气工质和大气压力的最简 条件下)。
可是,人们为了做大比功率,为了和内燃机比拼。把斯特林机升了温度,换了工质,加了压力,还必须再顾及到高温高压条件下的耐腐蚀,密封,润滑,耐磨,导热,隔热,耐压,外部高温热交换,低温热交换,燃烧室耐腐蚀……… 为了达到够用的维保周期,能应对的维护难度,无一不是动用了当今的最新技术最高科技,最终成果当然是令人钦佩的。但成本也是高得难以普及,只能用在军事上,卫星上…… 就算只弄成焚烧垃圾的典型,也还处于样板工程。
三、对比之下效率也不强多少
实际在使用范围内热效比低,能量损耗大。有人说了不是斯特林发动机热量要求低,可是应用到使用平台,你会发现达到的功率和内燃机相比,它的燃料和功率比不如内燃机。
四、生不逢时
它的出生背景是 石油及其便宜的时代,当时的人才和资金有两选择,要么选内然机,回报快技术成熟;要么选斯特林 研发周期长 短期不可能有回抱。到了现代,各大财团和技术团体、已经非常专业非常完善,人于技术都已经最大化细分,这样的背景下,他们没有任何理由去做新的尝试,创新意味这风险 ,这年头世风日下,人们都盘算着自己的小日子,谁愿意去接触这些陌生的东西呢,那些发动机厂商他们的机器不停的运转,每分种就能造好一个发动机,他们的厂高效运转着,利润也是固有的,一大套的生产线 大批的专业配套技术人才,人家不会考虑去发展斯特林,只管眼前座在办公室 闷着着头数钱,你要胆敢推门进去,介绍什么新技术,人家在一分种之内就会叫保安把你轰出去。
五、也许有它合适的场合
有几个主要特征使斯特林发动机在许多应用中,包括大多数汽车和卡车,显得不切实际。斯特林发动机还有许多问题要解决,例如膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高,热量损失是内燃发动机的2-3倍等。所以,还不能成为大批量使用的发动机。
由于热源来自外部,因此发动机需要经过一段时间才能响应用于气缸的热量变化(通过气缸壁将热量传导给发动机内的气体需要很长时间)。 这意味着:
发动机在提供有效动力之前需要时间暖机。
发动机不能快速改变其动力输出。
这些缺点几乎都表明,它无法取代汽车中的内燃机。 但是,斯特林发动机为混合动力汽车提供动力却是切实可行的。
热气机尚存在的主要问题和缺点是制造成本较高,工质密封技术较难,密封件的可靠性和寿命还存在问题,
功率调节
控制系统较复杂,机器较为笨重。提高性能
指标;在应用方面,正大力研究汽车用的大功率燃煤热气机、太阳能热气机和特种用途热气机等。冷却气体
等循环过程,驱动活塞上下运动带动曲轴
转动,由于燃烧室需要交替使用,与一般的内燃机一样复杂,很少再发展。2缸热气机的燃烧、冷却过程完全连续,1个汽缸
加热、1个冷却,工质在 2个气缸
中密闭循环,反复被加热冷却,活塞在热气驱动下上下运动驱动曲轴
旋转。4缸热气机的气缸
上部加热、下部冷却,或相反,工质在相邻两个气缸
的上下部间循环,4个活塞交替上下,直接驱动斜盘转动,工作最为平顺。联系客服