Stirlinga dzinējs. Stirlinga ārējās iekšdedzes dzinēja ārējās iekšdedzes turbīnas dzinējs

No pagātnes uz nākotni! 1817. gadā skotu priesteris Roberts Stērlings saņēma ... patentu jauna tipa dzinējam, kas vēlāk, tāpat kā Dīzeļdzinēji, tika nosaukts izgudrotāja - Stērlinga vārdā. Kādas Skotijas mazpilsētas draudzes locekļi ilgi un ar acīmredzamām aizdomām šķībi skatījušies uz savu garīgo ganu. Joprojām būtu! Šņākšana un grabēšana, kas nāca cauri šķūņa sienām, kur tēvs Stērlings bieži pazuda, varēja ne tikai mulsināt viņu dievbijīgos prātus. Pastāvīgi klīda baumas, ka šķūnī atrodas briesmīgs pūķis, kuru svētais tēvs pieradināja un baro ar sikspārņiem un petroleju.

Taču Robertu Stērlingu, vienu no Skotijas apgaismotākajiem cilvēkiem, ganāmpulka naidīgums nesamulsināja. Laicīgās lietas un rūpes viņu nodarbināja arvien vairāk, kaitējot kalpošanai Tam Kungam: mācītāju aizveda ... automašīnas.

Britu salas tajā laikā piedzīvoja industriālu revolūciju: strauji attīstījās manufaktūras. Un kulta ministri nepaliek vienaldzīgi pret milzīgiem ienākumiem, ko sola jaunais ražošanas veids.

Ar baznīcas svētību un ne bez ražotāju palīdzības tika uzbūvētas vairākas Stirlinga mašīnas, un labākā no tām, 45 zs. s., trīs gadus strādāja raktuvēs Dandī.

Stirlingu turpmākā attīstība aizkavējās: pagājušā gadsimta 60. gados arēnā ienāca jauns Erickson dzinējs.

Abiem dizainparaugiem bija daudz kopīga. Tie bija ārējās iekšdedzes dzinēji. Abās mašīnās gaiss bija darba šķidrums, un abās dzinēja pamatā bija reģenerators, caur kuru ejot izplūdušais karstais gaiss atdeva visu siltumu. Svaiga gaisa daļa, kas sūcas caur blīvu metāla sietu, atņēma šo siltumu pirms nokļūšanas darba cilindrā.

Saskaņā ar diagrammu 1. attēlā ir redzams, kā gaiss caur iesūkšanas cauruli 10 un vārstu 4 ieplūst kompresorā 3, tiek saspiests un iziet caur vārstu 5 starprezervuārā. Šajā laikā spole 8 aizver izplūdes cauruli 9, un gaiss caur reģeneratoru nonāk darba cilindrā 1, ko silda kurtuve 11. Šeit gaiss izplešas, veicot noderīgu darbu, kas daļēji tiek novirzīts uz celšanas smago virzuli, daļēji uz aukstā gaisa saspiešanu kompresorā 3. Nolaižoties, virzulis un virzulis caur reģeneratoru8 iespiež reģeneratoru8. Kad virzulis ir nolaists, kompresorā tiek iesūkta svaiga gaisa daļa.

1 - darba cilindrs, 2 - virzulis; 3 - kompresors; 4 - sūkšanas vārsts; 5 - piegādes vārsts; 6 - starptvertne; 7 - reģenerators; 8 - apvada vārsts; 9 - izplūdes caurule; 10 - sūkšanas caurule; 11 - krāsns.

Abi modeļi nebija ekonomiski. Bet nez kāpēc bija vairāk problēmu ar Scot dzinēju, un tas bija mazāk uzticams nekā Erickson dzinējs. Varbūt tāpēc viņi neievēroja vienu ļoti svarīgu detaļu: ar vienādu jaudu Stirlinga dzinējs bija kompaktāks. Turklāt viņam bija ievērojamas priekšrocības termodinamikā ...

Saspiešana, sildīšana, izplešanās, dzesēšana – tie ir četri galvenie procesi, kas nepieciešami jebkura siltumdzinēja darbībai. Katru no tiem var veikt dažādos veidos. Piemēram, gāzes sildīšanu un dzesēšanu var veikt nemainīga tilpuma slēgtā dobumā (izohorisks process) vai kustīga virzuļa zem nemainīga spiediena (izobāriskais process). Gāzes saspiešana vai izplešanās var notikt nemainīgā temperatūrā (izotermisks process) vai bez siltuma apmaiņas ar vidi (adiabātisks process). Sastādot slēgtās ķēdes no dažādām šādu procesu kombinācijām, nav grūti iegūt teorētiskos ciklus, pēc kuriem darbojas visi mūsdienu siltumdzinēji. Pieņemsim, ka divu adiabātu un divu izohoru kombinācija veido benzīna dzinēja teorētisko ciklu. Ja tajā esošo izohoru, pa kuru tiek uzkarsēta gāze, aizstājam ar izobāru, iegūstam dīzeļdegvielas ciklu. Divi adiabāti un divi izobāri sniegs teorētisko gāzturbīnas ciklu. Starp visiem iespējamajiem cikliem divu adiabātu un divu izotermu kombinācijai ir īpaši svarīga loma termodinamikā, jo šādam ciklam - Kārno ciklam - vajadzētu darbināt dzinēju ar visaugstāko efektivitāti.

Ja Stirlinga dzinējā siltums tika piegādāts pa izohoriem, tad Eriksonā šis process notika pa izobaru, un saspiešanas un izplešanās procesi notika pa izotermām.

Mūsu gadsimta sākumā Erickson mazjaudas dzinēji (apmēram 10-20 ZS) atrada pielietojumu dažādās valstīs. Tūkstošiem šādu iekārtu strādāja rūpnīcās, tipogrāfijās, raktuvēs un raktuvēs, virpa darbgaldu šahtas, sūknēja ūdeni, cēla liftus. Ar nosaukumu "siltums un spēks" viņi bija pazīstami Krievijā.

Tika mēģināts izgatavot lielu jūras dzinēju, taču testa rezultāti atturēja ne tikai skeptiķus, bet arī pašu Eriksonu. Pretēji pirmā pareģojumiem, kuģis "pārvietojās" un pat šķērsoja Atlantijas okeānu. Taču arī izgudrotāja cerības tika maldinātas: 1000 ZS vietā četri gigantiska izmēra dzinēji. Ar. attīstīja tikai 300 litrus. Ar. Ogļu patēriņš izrādījās tāds pats kā tvaika dzinējiem. Turklāt darba cilindru dibeni līdz brauciena beigām izdega cauri, un Anglijā dzinējus nācās izņemt un slepus nomainīt pret parastu tvaika dzinēju. Papildus visām nelaimēm ceļā uz Ameriku kuģis avarēja un gāja bojā ar visu apkalpi.

1 - darba virzulis 2 - virzuļa izspiedējs; 3 - dzesētājs; 4 - sildītājs; 5 - reģenerators; 6 - aukstā telpa; 7 - karstā telpa.

Atsakoties no idejas par augstas jaudas "kaloriju mašīnu" izveidi, Ēriksons uzsāka mazu dzinēju masveida ražošanu. Fakts ir tāds, ka tā laika zinātnes un tehnikas līmenis neļāva projektēt un uzbūvēt ekonomisku un jaudīgu mašīnu.

Bet galvenais trieciens Eriksonam tika dots no iekšdedzes dzinēja izgudrotājiem. Dīzeļu un karburatora dzinēju straujā attīstība lika aizmirst labu ideju.

... Ir pagājis gadsimts. Pagājušā gadsimta 30. gados viens no militārajiem departamentiem uzdeva Philips izstrādāt elektrostaciju ar jaudu 200-400 vati ceļojošai radiostacijai. Turklāt motoram jābūt visēdājam, tas ir, tam jādarbojas ar jebkura veida degvielu.

Firmas speciālisti ķērās pie darba ar visu pamatīgumu. Sākām ar dažādu termodinamisko ciklu izpēti un par pārsteigumu atklājām, ka teorētiski visekonomiskākais ir sen aizmirstais Stirlinga dzinējs.

Karš apturēja pētniecību, bet 40. gadu beigās darbs tika turpināts. Un tad daudzu eksperimentu un aprēķinu rezultātā tika veikts jauns atklājums - slēgta ķēde, kurā zem spiediena aptuveni 200 atm. cirkulē darba šķidrums (ūdeņradis vai hēlijs, kam ir viszemākā viskozitāte un vislielākā siltumietilpība). Tiesa, noslēdzot ciklu, inženieri bija spiesti parūpēties par darba šķidruma mākslīgo dzesēšanu. Tātad bija dzesētājs, kas nebija pirmajos ārdedzes dzinējos. Un, lai gan sildītājs un dzesētājs, neatkarīgi no tā, cik kompakti tie ir, padara maisīšanu smagāku, tie norāda uz vienu ļoti svarīgu īpašību.

Izolēti no ārējās vides, tie praktiski nav no tā atkarīgi. Stirlings var darboties no jebkura siltuma avota visur: zem ūdens, pazemē, kosmosā - tas ir, kur nevar darboties iekšdedzes dzinēji, kuriem nepieciešams gaiss. Šādos apstākļos principā nav iespējams iztikt bez sildītājiem un dzesētājiem, kas pārnes siltumu caur sienu. Un tad Stērlings pārspēja savus sāncenšus pat svarā. Pirmajos prototipos īpatnējais svars uz jaudas vienību bija aptuveni 6-7 kg uz ZS. ar., tāpat kā kuģu dīzeļdzinējos. Mūsdienu stirlingiem ir vēl mazāka attiecība - 1,5-2 kg uz litru. Ar. Tie ir vēl kompaktāki un vieglāki.

Tātad shēma kļuva par divu shēmu: viena ķēde ar darba aģentu un otra - siltuma padeve; tas ļāva palielināt jaudu līdz 200 litriem. Ar. uz litru darba tilpuma, un efektivitāti. - līdz 38-40 procentiem. Salīdzinājumam: moderns

dīzeļdzinējiem ir efektivitāte. 34-38 procenti, un karburatora dzinēji - 25-28. Turklāt Stirlinga degvielas sadegšanas process ir nepārtraukts, un tas krasi samazina toksicitāti - oglekļa monoksīda izplūdes ziņā 200 reizes, slāpekļa oksīda izteiksmē - 1-2 kārtās. Šeit, iespējams, ir viens no radikāliem risinājumiem pilsētu gaisa piesārņojuma problēmai.

Mūsdienu Stērlinga darba daļa ir slēgts tilpums, kas piepildīts ar darba gāzi (2. att.). Tilpuma augšējā daļa ir karsta, tā nepārtraukti uzsilst. Apakšējais ir auksts, to pastāvīgi dzesē ūdens. Tajā pašā tilpumā - cilindrs ar diviem virzuļiem: bīdītāju un strādnieku. Kad virzulis iet uz augšu, tilpumā esošā gāze tiek saspiesta; uz leju - izplešas. Izbīdītāja virzuļa kustība uz augšu un uz leju rada alternatīvu apsildāmās un atdzesētās gāzes sadalījumu. Kad pārvietošanas virzulis atrodas augšējā pozīcijā (karstajā telpā), lielākā daļa gāzes tiek izspiesta aukstajā zonā. Šajā laikā darba virzulis sāk virzīties uz augšu un saspiež auksto gāzi. Tagad pārvietošanas virzulis steidzas uz leju, līdz tas saskaras ar darba virzuli, un saspiestā aukstā gāze tiek iesūknēta karstajā telpā. Apsildāmās gāzes izplešanās - darba gājiens. Daļa no darba gājiena enerģijas tiek uzkrāta aukstās gāzes turpmākai saspiešanai, un pārpalikums nonāk motora vārpstā.

Reģenerators atrodas starp auksto un karsto telpu. Kad izvērstā karstā gāze ar pārvietošanas virzuļa kustību tiek iesūknēta aukstajā daļā, tā iziet cauri blīvam tievu vara stiepļu kūlim un dod tiem tajā esošo siltumu. Atgriešanās gājiena laikā saspiests aukstais gaiss paņem šo siltumu atpakaļ, pirms sasniedz karsto daļu.

1 - degvielas iesmidzinātājs; 2 - atdzesēto gāzu izplūde, 3 - gaisa sildītājs; 4 - karsto gāzu izplūde; 5 - karstā telpa; 6 - reģenerators; 7 - cilindrs; 8 - dzesētāja caurules; 9 - aukstā telpa; 10 - darba virzulis; 11 - rombveida piedziņa; 12 - sadegšanas kamera; 13 - sildītāja caurules; 14 - virzuļa bīdītājs; 15 - gaisa ieplūde degvielas sadedzināšanai; 16 - bufera dobums.

Protams, īstā mašīnā viss neizskatās tik vienkārši (3. att.). Caur balona biezo sienu nav iespējams ātri uzsildīt gāzi, tam nepieciešama daudz lielāka sildvirsma. Tāpēc slēgtā tilpuma augšējā daļa pārvēršas par plānu cauruļu sistēmu, ko silda sprauslas liesma. Lai pēc iespējas pilnīgāk izmantotu sadegšanas produktu siltumu, uz sprauslu pievadītais aukstais gaiss tiek iepriekš uzsildīts ar izplūdes gāzēm - tā rodas diezgan sarežģīta sadegšanas ķēde.

Darba tilpuma aukstā daļa ir arī cauruļu sistēma, kurā tiek ievadīts dzesēšanas ūdens.

Zem darba virzuļa ir slēgts bufera dobums, kas piepildīts ar saspiestu gāzi. Darba gājiena laikā spiediens šajā dobumā palielinās. Šajā gadījumā uzkrātā enerģija ir pietiekama, lai saspiestu auksto gāzi darba tilpumā.

Tām uzlabojoties, temperatūra un spiediens nekontrolējami pieauga. 800° pēc Celsija un 250 atm. - dizaineriem tas ir ļoti grūts uzdevums, tas ir īpaši izturīgu un karstumizturīgu materiālu meklēšana, sarežģīta dzesēšanas problēma, jo siltuma ģenerācija šeit ir pusotru līdz divas reizes lielāka nekā klasiskajos dzinējos.

Šo eksperimentu rezultāti dažkārt noved pie visnegaidītākajiem atklājumiem. Piemēram, Philips speciālisti, darbinot savu dzinēju tukšgaitā (bez apkures), pamanīja, ka cilindra galva ir ļoti forša. Gluži nejauši šis efekts noveda pie veselas virknes izstrādņu, un rezultātā radās jauna saldēšanas iekārta. Tagad šādas augstas veiktspējas un maza izmēra saldēšanas iekārtas tiek plaši izmantotas visā pasaulē. Bet atpakaļ pie siltuma dzinējiem.

Turpmākie notikumi aug kā sniega bumba. 1958. gadā, kad citi uzņēmumi iegādājās licences, Stirlings devās uz ārzemēm. To sāka pārbaudīt dažādās tehnoloģiju jomās. Tiek izstrādāts projekts, lai izmantotu dzinēju kosmosa kuģu un satelītu aprīkojuma darbināšanai. Lauka radiostacijām tiek veidotas spēkstacijas, kas darbojas ar jebkura veida degvielu (ar jaudu 10 ZS), kurām ir tik zems trokšņa līmenis, ka tas nav dzirdams 20 soļus.

Milzīgu sensāciju izraisīja demonstrācijas rūpnīca, kas darbojās ar divdesmit veidu degvielu. Neizslēdzot dzinēju, vienkārši pagriežot krānu, sadegšanas kamerā pārmaiņus tika ievadīts benzīns, dīzeļdegviela, jēlnafta, olīveļļa, degošā gāze - un automašīna lieliski “apēda” jebkuru “barību”. Ārzemju presē izskanēja ziņas par 2,5 tūkstošu ZS dzinēja projektu. Ar. ar kodolreaktoru. Paredzamā efektivitāte 48-50%. Visi spēka agregāta izmēri ir ievērojami samazināti, kas ļauj piešķirt atbrīvoto svaru un platību reaktora bioloģiskajā aizsardzībā.

Vēl viena interesanta attīstība ir mākslīgās sirds piedziņa, kas sver 600 g un 13 vatus. Vāji radioaktīvs izotops nodrošina to ar gandrīz neizsmeļamu enerģijas avotu.

Stirlinga dzinējs tika pārbaudīts uz dažām automašīnām. Pēc tā darbības parametriem tas nebija zemāks par karburatoru, un trokšņa līmenis un izplūdes gāzu toksicitāte ievērojami samazinājās.

Automašīna ar stirlingu var darboties ar jebkura veida degvielu un, ja nepieciešams, ar kausētu degvielu. Iedomājieties: pirms iebraukšanas pilsētā vadītājs ieslēdz degli un izkausē vairākus kilogramus alumīnija oksīda vai litija hidrīda. Pilsētas ielās viņš brauc "bez dūmiem": dzinējs darbojas ar kausējuma uzkrāto siltumu. Viena no firmām izgatavoja motorolleri, kura tvertnē tika iebērti aptuveni 10 litri litija fluorīda kausējuma. Šāda uzlāde ir pietiekama 5 darba stundām ar motora jaudu 3 litri. Ar.

Darbs pie Stirlingiem turpinās. 1967. gadā tika izgatavots izmēģinājuma rūpnīcas paraugs ar 400 litru tilpumu. Ar. vienam cilindram. Tiek īstenota visaptveroša programma, saskaņā ar kuru līdz 1977. gadam ir paredzēts masveidā ražot dzinējus ar jaudu no 20 līdz 380 ZS. Ar. 1971. gadā Philips izlaida 200 ZS četrcilindru rūpniecisko dzinēju. Ar. ar kopējo svaru 800 kg. Viņa nosvērtība ir tik augsta, ka monēta (pensa lielumā), kas novietota uz tās malas uz korpusa, stāv nekustīgi.

Jaunā tipa dzinēja priekšrocības ietver lielu motora resursu apmēram 10 tūkstošus stundu. (ir atsevišķi dati par 27 tūkstošiem) un vienmērīgu darbību, jo spiediens cilindros palielinās vienmērīgi (saskaņā ar sinusoīdu), nevis ar sprādzieniem, piemēram, dīzeļdzinējam.

Šeit tiek veikta arī daudzsološa jaunu modeļu izstrāde. Zinātnieki un inženieri strādā pie dažādu iespēju kinemātikas, elektroniskajos datoros aprēķina dažāda veida “sirds”, Stirlinga reģeneratoru. Tiek meklēti jauni inženiertehniskie risinājumi, kas veidos pamatu ekonomiskiem un jaudīgiem dzinējiem, kas spēs uzspiest ierastos dīzeļdzinējus un benzīna dzinējus, tādējādi labojot vēstures negodīgo kļūdu.

A. AĻEKSEJVS

Vai pamanījāt kļūdu? Izvēlieties to un noklikšķiniet Ctrl+Enter lai mūs informētu.

Patēriņa ekoloģija Zinātne un tehnoloģija: Stirlinga motoru visbiežāk izmanto situācijās, kad nepieciešama siltumenerģijas pārveidošanas iekārta, kas ir vienkārša un efektīva.

Pirms nepilniem simts gadiem iekšdedzes dzinēji centās izcīnīt sev pienākošos vietu konkurencē starp citām pieejamajām mašīnām un pārvietošanās mehānismiem. Tajā pašā laikā tajos laikos benzīna dzinēja pārākums nebija tik acīmredzams. Esošās ar tvaiku darbināmās mašīnas izcēlās ar klusumu, tā laika lieliskām jaudas īpašībām, vieglu apkopi un spēju izmantot dažāda veida degvielu. Turpmākajā cīņā par tirgu dominēja iekšdedzes dzinēji, pateicoties to efektivitātei, uzticamībai un vienkāršībai.

Turpmākās sacīkstes par agregātu un piedziņas mehānismu uzlabošanu, kurā 20. gadsimta vidū ienāca gāzturbīnas un rotācijas dzinēju šķirnes, noveda pie tā, ka, neskatoties uz benzīna dzinēja pārākumu, “spēles laukā” tika mēģināts ieviest pilnīgi jauna veida dzinēju - termisko, ko 1861. gadā pirmo reizi izgudroja skotu priesteris Roberts. Dzinējs tika nosaukts tā radītāja vārdā.

STIRLINGA DZINĒJS: PROBLĒMAS FIZISKĀ PUSE

Lai saprastu, kā darbojas Stirlingas elektrostacija uz galda, jums ir jāsaprot siltumdzinēju darbības pamati. Fiziski darbības princips ir izmantot mehānisko enerģiju, ko iegūst, paplašinot gāzi karsēšanas laikā un pēc tam saspiežot to dzesēšanas laikā. Lai demonstrētu darbības principu, var sniegt piemēru, kas balstīts uz parastu plastmasas pudeli un diviem katliem, no kuriem vienā ir auksts ūdens, otrs karsts.

Nolaižot pudeli aukstā ūdenī, kura temperatūra ir tuvu ledus veidošanās temperatūrai, ar pietiekamu gaisa dzesēšanu plastmasas traukā, tā jāaizver ar korķi. Turklāt, ievietojot pudeli verdošā ūdenī, pēc kāda laika korķis “izšauj” ar spēku, jo šajā gadījumā uzkarsētā gaisa paveiktais darbs ir daudzkārt lielāks nekā dzesēšanas laikā. Ja eksperimentu atkārto vairākas reizes, rezultāts nemainās.

Pirmās mašīnas, kas tika uzbūvētas, izmantojot Stirlinga dzinēju, patiesi atkārtoja eksperimentā demonstrēto procesu. Protams, mehānismam bija nepieciešami uzlabojumi, kas sastāvēja no siltuma daļas, ko gāze zaudēja dzesēšanas laikā, turpmākai sildīšanai, ļaujot siltumu atgriezt gāzei, lai paātrinātu uzkarsēšanu.

Bet pat šī jauninājuma pielietošana nevarēja glābt situāciju, jo pirmie Stirlingi bija lieli ar mazu jaudu. Nākotnē vairāk nekā vienu reizi tika mēģināts modernizēt dizainu, lai sasniegtu 250 ZS jaudu. noveda pie tā, ka 4,2 metru diametra cilindra klātbūtnē reālā izejas jauda, ​​ko Stērlingas spēkstacija saražoja ar 183 kW, faktiski bija tikai 73 kW.

Visi Stirlinga dzinēji darbojas pēc Stirlinga cikla principa, kas ietver četras galvenās fāzes un divas starpfāzes. Galvenie no tiem ir apkure, paplašināšana, dzesēšana un saspiešana. Kā pārejas posms tiek uzskatīta pāreja uz aukstuma ģeneratoru un pāreja uz sildelementu. Noderīgais dzinēja darbs ir balstīts tikai uz temperatūras starpību starp sildīšanas un dzesēšanas daļām.

MODERNĀS STIRLING KONFIGURĀCIJAS

Mūsdienu inženierija izšķir trīs galvenos šādu dzinēju veidus:

• alfa stirlings, kura atšķirība ir divos aktīvos virzuļos, kas atrodas neatkarīgos cilindros. No visām trim iespējām šim modelim ir vislielākā jauda, ​​un tam ir visaugstākā apsildāmā virzuļa temperatūra;
• beta stirling, pamatojoties uz vienu cilindru, kura viena daļa ir karsta, bet otra ir auksta;
• gamma-stirlings, kuram papildus virzulim ir arī nobīdītājs.

Stērlingas spēkstacijas ražošana būs atkarīga no dzinēja modeļa izvēles, kurā tiks ņemti vērā visi šāda projekta pozitīvie un negatīvie aspekti.

PRIEKŠROCĪBAS UN TRŪKUMI

Pateicoties to konstrukcijas īpatnībām, šiem dzinējiem ir vairākas priekšrocības, taču tie nav bez trūkumiem.

Stirlinga galddatora elektrostacijā, kuru nevar iegādāties veikalā, bet tikai no amatieriem, kuri patstāvīgi savāc šādas ierīces, ietilpst:

• lieli izmēri, ko izraisa nepieciešamība pēc pastāvīgas darba virzuļa dzesēšanas;
• augsta spiediena izmantošana, kas nepieciešama, lai uzlabotu dzinēja veiktspēju un jaudu;
• siltuma zudumi, kas rodas tādēļ, ka radītais siltums tiek pārnests nevis uz pašu darba šķidrumu, bet gan caur siltummaiņu sistēmu, kuras sildīšana noved pie efektivitātes zuduma;
• krasai jaudas samazināšanai ir jāpiemēro īpaši principi, kas atšķiras no tradicionālajiem benzīna dzinējiem.

Līdzās trūkumiem spēkstacijām, kas darbojas ar Stirlinga blokiem, ir nenoliedzamas priekšrocības:

• jebkura veida degviela, jo, tāpat kā jebkurš dzinējs, kas izmanto siltumenerģiju, arī šis dzinējs spēj darboties pie temperatūras starpības jebkurā vidē;
• ekonomika. Šīs ierīces var lieliski aizstāt tvaika agregātus gadījumos, kad nepieciešams apstrādāt saules enerģiju, dodot par 30% lielāku efektivitāti;
• vides drošība. Tā kā kW galda spēkstacija nerada izplūdes momentu, tā nerada troksni un neizdala kaitīgas vielas atmosfērā. Parastais siltums darbojas kā enerģijas avots, un degviela gandrīz pilnībā izdeg;
• konstruktīva vienkāršība. Savam darbam Stirlingam nebūs vajadzīgas papildu detaļas vai armatūra. Tas spēj iedarbināt patstāvīgi, neizmantojot starteri;
• palielināts darba spēju resurss. Vienkāršības dēļ dzinējs var nodrošināt vairāk nekā simts stundas nepārtrauktas darbības.

STIRLING DZINĒJU LIETOJUMI

Stirlinga motors visbiežāk tiek izmantots situācijās, kad nepieciešams aparāts siltumenerģijas pārveidošanai, kas ir vienkāršs, savukārt cita veida siltummezglu efektivitāte līdzīgos apstākļos ir ievērojami zemāka. Ļoti bieži šādas vienības tiek izmantotas sūknēšanas iekārtu, ledusskapju, zemūdeņu, akumulatoru, kas uzglabā enerģiju, barošanai.

Viena no perspektīvām Stirlinga dzinēju izmantošanas jomām ir saules elektrostacijas, jo šo bloku var veiksmīgi izmantot saules gaismas enerģijas pārvēršanai elektroenerģijā. Lai veiktu šo procesu, dzinējs tiek novietots spoguļa fokusā, kas akumulē saules starus, kas nodrošina pastāvīgu apsildāmās zonas apgaismojumu. Tas ļauj fokusēt saules enerģiju nelielā platībā. Dzinēja degviela šajā gadījumā ir hēlijs vai ūdeņradis. publicēts

Stirlinga dzinējs, kura darbības princips kvalitatīvi atšķiras no visiem iekšdedzes dzinējiem ierastā, savulaik bija pēdējiem cienīgs konkurents. Tomēr viņi kādu laiku par to aizmirsa. Kā šis motors tiek izmantots mūsdienās, kāds ir tā darbības princips (rakstā varat atrast arī Stirlinga dzinēja rasējumus, kas skaidri parāda tā darbību), un kādas ir turpmākas izmantošanas perspektīvas, lasiet tālāk.

Stāsts

1816. gadā Skotijā Roberts Stērlings patentēja to, kas šodien nosaukts par godu tās izgudrotājam. Pirmie karstā gaisa dzinēji tika izgudroti pirms viņa. Bet Stērlings pievienoja ierīcei attīrītāju, ko tehniskajā literatūrā sauc par reģeneratoru jeb siltummaini. Pateicoties viņam, palielinājās motora veiktspēja, vienlaikus saglabājot ierīci siltu.

Dzinējs tika atzīts par izturīgāko tvaika dzinēju tajā laikā, jo tas nekad nav eksplodējis. Pirms viņa citos motoros šī problēma radās bieži. Neskatoties uz straujajiem panākumiem, divdesmitā gadsimta sākumā tā izstrāde tika pārtraukta, jo kļuva mazāk ekonomiska nekā citi toreiz parādījušies iekšdedzes dzinēji un elektromotori. Tomēr Stirling joprojām tika izmantots dažās nozarēs.

Ārdedzes dzinējs

Visu siltumdzinēju darbības princips ir tāds, ka, lai iegūtu gāzi izpūstā stāvoklī, ir nepieciešami lielāki mehāniskie spēki nekā saspiežot aukstu. Lai to pierādītu, varat veikt eksperimentu ar diviem katliem, kas piepildīti ar aukstu un karstu ūdeni, kā arī pudeli. Pēdējo iemērc aukstā ūdenī, aizbāž ar korķi, pēc tam pārnes uz karstu. Šajā gadījumā gāze pudelē sāks veikt mehānisku darbu un izspiest korķi. Pirmais ārējās iekšdedzes dzinējs tika pilnībā balstīts uz šo procesu. Tiesa, vēlāk izgudrotājs sapratis, ka daļu siltuma var izmantot apkurei. Tādējādi produktivitāte ir ievērojami palielinājusies. Bet pat tas nepalīdzēja dzinējam kļūt izplatītam.

Vēlāk Ēriksons, inženieris no Zviedrijas, uzlaboja konstrukciju, ierosinot gāzi atdzesēt un sildīt ar nemainīgu spiedienu, nevis tilpumu. Tā rezultātā daudzus eksemplārus sāka izmantot darbam raktuvēs, uz kuģiem un tipogrāfijās. Taču ekipāžām tās bija pārāk smagas.

Philips ārējās iekšdedzes dzinēji

Šādi motori ir šāda veida:

• tvaiks;
• tvaika turbīna;
• Stērlings.

Pēdējais veids netika izstrādāts zemās uzticamības un citu ne augstāko rādītāju dēļ, salīdzinot ar cita veida vienībām, kas parādījās. Tomēr Philips atsāka darbu 1938. gadā. Dzinēji sāka kalpot, lai darbinātu ģeneratorus neelektrificētās vietās. 1945. gadā uzņēmuma inženieri tiem atrada pretēju pielietojumu: ja vārpstu griež elektromotors, tad cilindra galvas dzesēšana sasniedz mīnus simts deviņdesmit grādus pēc Celsija. Tad tika nolemts saldēšanas iekārtās izmantot uzlabotu Stirlinga dzinēju.

Darbības princips

Motora darbība ir saistīta ar termodinamiskiem cikliem, kuros saspiešana un izplešanās notiek dažādās temperatūrās. Šajā gadījumā darba šķidruma plūsmas regulēšana tiek īstenota mainīgā tilpuma (vai spiediena - atkarībā no modeļa) dēļ. Šis ir lielākās daļas šo iekārtu darbības princips, kurām var būt dažādas funkcijas un dizains. Dzinēji var būt virzuļveida vai rotējoši. Mašīnas ar to instalācijām darbojas kā siltumsūkņi, ledusskapji, spiediena ģeneratori un tā tālāk.

Papildus ir atvērta cikla motori, kur plūsmas kontrole tiek realizēta caur vārstiem. Tieši viņi tiek saukti par Erickson dzinējiem papildus Stirling vārda parastajam nosaukumam. Iekšdedzes dzinējā noderīgs darbs tiek veikts pēc gaisa iepriekšējas saspiešanas, degvielas iesmidzināšanas, iegūtā maisījuma sildīšanas, kas sajaukts ar degšanu un izplešanos.

Stirlinga dzinējam ir tāds pats darbības princips: zemā temperatūrā notiek saspiešana, bet augstā temperatūrā - izplešanās. Bet apkure tiek veikta dažādos veidos: siltums tiek piegādāts caur cilindra sienu no ārpuses. Tāpēc viņš saņēma ārdedzes dzinēja nosaukumu. Stirlings izmantoja periodiskas temperatūras izmaiņas ar pārvietošanas virzuli. Pēdējais pārvieto gāzi no viena cilindra dobuma uz otru. No vienas puses, temperatūra pastāvīgi ir zema, un, no otras puses, tā ir augsta. Kad virzulis virzās uz augšu, gāze pārvietojas no karstas uz aukstu dobumu, un, virzoties uz leju, tā atgriežas karstā. Pirmkārt, gāze atdod daudz siltuma ledusskapim, un pēc tam tā saņem tik daudz siltuma no sildītāja, cik izdalīja. Starp sildītāju un dzesētāju ir novietots reģenerators - dobums, kas piepildīts ar materiālu, kuram gāze izdala siltumu. Apgrieztā plūsmā reģenerators to atgriež.

Izstumšanas sistēma ir savienota ar darba virzuli, kas aukstumā saspiež gāzi un ļauj tai izplesties siltumā. Pateicoties kompresijai zemākā temperatūrā, tiek veikts lietderīgs darbs. Visa sistēma iet cauri četriem cikliem ar periodiskām kustībām. Kloķa mehānisms vienlaikus nodrošina nepārtrauktību. Tāpēc asas robežas starp cikla posmiem netiek ievērotas, un Stērlings nesamazinās.

Ņemot vērā visu iepriekš minēto, secinājums liek domāt, ka šis dzinējs ir virzuļa mašīna ar ārēju siltuma padevi, kurā darba šķidrums neiziet no slēgtās telpas un netiek nomainīts. Stirlinga dzinēja rasējumi labi ilustrē ierīci un tās darbības principu.

Darba detaļas

Saule, elektrība, kodolenerģija vai jebkurš cits siltuma avots var nodrošināt Stirlinga dzinēja jaudu. Viņa ķermeņa darbības princips ir izmantot hēliju, ūdeņradi vai gaisu. Ideālam ciklam maksimālā iespējamā termiskā efektivitāte ir no trīsdesmit līdz četrdesmit procentiem. Bet ar efektīvu reģeneratoru tas varēs strādāt ar lielāku efektivitāti. Reģenerāciju, apkuri un dzesēšanu nodrošina iebūvētie bezeļļas siltummaiņi. Jāņem vērā, ka dzinējam ir nepieciešams ļoti maz eļļošanas. Vidējais spiediens cilindrā parasti ir no 10 līdz 20 MPa. Tāpēc šeit ir nepieciešama lieliska blīvējuma sistēma un iespēja eļļai iekļūt darba dobumos.

Salīdzinošās īpašības

Lielākā daļa mūsdienās ekspluatējamo šāda veida dzinēju izmanto šķidro degvielu. Tajā pašā laikā nepārtrauktu spiedienu ir viegli kontrolēt, kas palīdz samazināt emisijas. Vārstu trūkums nodrošina klusu darbību. Jaudas attiecība pret svaru ir salīdzināma ar dzinējiem ar turbokompresoru, un izejas jaudas blīvums ir vienāds ar dīzeļa agregāta jaudas blīvumu. Ātrums un griezes moments ir neatkarīgi viens no otra.

Dzinēja ražošanas izmaksas ir daudz augstākas nekā iekšdedzes dzinēja ražošanas izmaksas. Bet darbības laikā tiek iegūts pretējais.

Priekšrocības

Jebkuram Stirlinga dzinēja modelim ir daudz priekšrocību:

• Efektivitāte ar modernu dizainu var sasniegt pat septiņdesmit procentus.
• Dzinējam nav augstsprieguma aizdedzes sistēmas, sadales vārpstas un vārstu. Tas nebūs jāpielāgo visā darbības laikā.
• Stērlingsā nav sprādziena, kā iekšdedzes dzinējā, kas stipri noslogo kloķvārpstu, gultņus un klaņi.
• Viņiem nav tādas ietekmes, kad viņi saka, ka "dzinējs ir apstājies".
• Ierīces vienkāršības dēļ to var darbināt ilgu laiku.
• Tas var darboties gan ar koksni, gan ar kodoldegvielu un jebkura cita veida degvielu.
• Degšana notiek ārpus dzinēja.

Trūkumi

Pieteikums

Šobrīd Stirlinga dzinējs ar ģeneratoru tiek izmantots daudzās jomās. Tas ir universāls elektroenerģijas avots ledusskapjos, sūkņos, zemūdenēs un saules elektrostacijās. Pateicoties dažādu veidu degvielas izmantošanai, to ir iespējams plaši izmantot.

atdzimšana

Šie motori atkal ir izstrādāti, pateicoties Philips. Divdesmitā gadsimta vidū General Motors noslēdza ar to līgumu. Viņa vadīja Stirlinga izmantošanas izstrādi kosmosa un zemūdens ierīcēs, uz kuģiem un automašīnām. Pēc tiem cits uzņēmums no Zviedrijas, United Stirling, sāka tos izstrādāt, ieskaitot iespējamo izmantošanu

Mūsdienās lineāro Stirlinga dzinēju izmanto zemūdens, kosmosa un saules transportlīdzekļu instalācijās. Liela interese par to ir saistīta ar vides degradācijas jautājumu aktualitāti, kā arī cīņu pret troksni. Kanādā un ASV, Vācijā un Francijā, kā arī Japānā notiek aktīvi meklējumi tās izstrādei un izmantošanas uzlabošanai.

Nākotne

Acīmredzamās virzuļa un Stirlinga priekšrocības, kas ietver ilgu kalpošanas laiku, dažādu degvielu izmantošanu, klusumu un zemu toksicitāti, padara to par ļoti daudzsološu uz iekšdedzes dzinēja fona. Tomēr, ņemot vērā faktu, ka iekšdedzes dzinējs laika gaitā ir uzlabots, to nevar viegli pārvietot. Tā vai citādi, tieši šāds dzinējs šodien ieņem līderpozīcijas un tuvākajā laikā nedomā no tiem atteikties.

Ārdedzes dzinēji

Svarīgs elements enerģijas taupīšanas programmas īstenošanā ir autonomu elektroenerģijas un siltuma avotu nodrošināšana maziem dzīvojamiem veidojumiem un patērētājiem, kas atrodas attālināti no centralizētajiem tīkliem. Lai atrisinātu šīs problēmas, vispiemērotākās ir novatoriskas elektroenerģijas un siltuma ražošanas iekārtas, kuru pamatā ir ārdedzes dzinēji. Kā kurināmo var izmantot gan tradicionālās degvielas, gan ar to saistīto naftas gāzi, no šķeldas iegūto biogāzi u.c.

Pēdējo 10 gadu laikā ir vērojamas fosilā kurināmā cenu kāpuma, pastiprinātas uzmanības pievēršanās CO 2 emisijām un pieaugošai vēlmei atbrīvoties no fosilā kurināmā un kļūt pilnībā pašpietiekamam ar enerģiju. Tas bija sekas milzīgam tehnoloģiju tirgum, kas spēj ražot enerģiju no biomasas.

Ārdedzes dzinēji tika izgudroti gandrīz pirms 200 gadiem, 1816. gadā. Kopā ar tvaika dzinēju, divtaktu un četrtaktu iekšdedzes dzinējiem, ārdedzes dzinēji tiek uzskatīti par vienu no galvenajiem dzinēju veidiem. Tie tika izstrādāti ar mērķi radīt dzinējus, kas būtu drošāki un efektīvāki par tvaika dzinēju. 18. gadsimta pašā sākumā piemērotu materiālu trūkums izraisīja daudzus nāves gadījumus, ko izraisīja spiediena tvaika dzinēju sprādzieni.

Ievērojams iekšdedzes dzinēju tirgus izveidojās 18. gadsimta otrajā pusē, jo īpaši saistībā ar mazākiem lietojumiem, kur tos varēja droši darbināt bez prasmīgiem operatoriem.

Pēc iekšdedzes dzinēja izgudrošanas 18. gadsimta beigās ārdedzes dzinēju tirgus izzuda. Iekšdedzes dzinēja ražošanas izmaksas ir zemākas salīdzinājumā ar ārējās iekšdedzes dzinēja ražošanas izmaksām. Iekšdedzes dzinēju galvenais trūkums ir tas, ka to darbībai ir nepieciešams tīrs, CO2 emisiju paaugstinošs fosilais kurināmais. Tomēr vēl nesen fosilā kurināmā izmaksas bija zemas, un CO2 emisijas ir atstātas novārtā.

Ārdedzes dzinēja darbības princips

Atšķirībā no labi zināmā iekšdedzes procesa, kurā degviela tiek sadedzināta dzinēja iekšpusē, ārdedzes dzinēju darbina ārējs siltuma avots. Vai, precīzāk, to nosaka temperatūras atšķirības, ko rada ārējie apkures un dzesēšanas avoti.

Šie ārējie apkures un dzesēšanas avoti var būt attiecīgi biomasas izplūdes gāzes un dzesēšanas ūdens. Procesa rezultātā griežas uz dzinēja uzstādīts ģenerators, kā rezultātā tiek ražota enerģija.

Visus iekšdedzes dzinējus darbina temperatūras atšķirības. Benzīna, dīzeļa un ārdedzes dzinēju pamatā ir fakts, ka aukstā gaisa saspiešanai ir jāpieliek mazāk pūļu nekā karstā gaisa saspiešanai.

Benzīna un dīzeļdzinēji ievelk aukstu gaisu un saspiež šo gaisu, pirms tas tiek uzkarsēts iekšējās sadegšanas procesā, kas notiek cilindra iekšpusē. Pēc gaisa sildīšanas virs virzuļa virzulis virzās uz leju, līdz ar to gaiss izplešas. Tā kā gaiss ir karsts, spēks, kas iedarbojas uz virzuļa kātu, ir liels. Kad virzulis sasniedz apakšu, atveras vārsti un karstā izplūde tiek aizstāta ar jaunu, svaigu, aukstu gaisu. Kad virzulis virzās uz augšu, aukstais gaiss tiek saspiests, un spēks, kas iedarbojas uz virzuļa kātu, ir mazāks nekā tad, kad tas virzās uz leju.

Ārdedzes dzinējs darbojas pēc nedaudz cita principa. Tajā nav vārstu, tas ir hermētiski noslēgts, un gaiss tiek uzkarsēts un atdzesēts, izmantojot karstā un aukstā kontūra siltummaiņus. Integrēts sūknis, ko darbina virzuļa kustība, pārvieto gaisu uz priekšu un atpakaļ starp diviem siltummaiņiem. Gaisa dzesēšanas laikā aukstā kontūra siltummainī virzulis saspiež gaisu.

Pēc saspiešanas gaiss tiek uzkarsēts karstā kontūra siltummainī, pirms virzulis sāk kustēties pretējā virzienā un izmanto karstā gaisa izplešanos, lai darbinātu dzinēju.

Tvaika dzinēji, kurus plaši izmantoja deviņpadsmitajā gadsimtā, nenodrošināja pietiekamu drošību savā darbībā. Mehānismiem bija vairākas konstrukcijas nepilnības, tie nevarēja izturēt augstu tvaika spiedienu, kas izraisīja katla plīsumus. 1816. gadā patentēts skotu priesteris Roberts Stērlings, bija veiksmīgs risinājums tam laikam. Tās unikalitāte bija īpaša tīrītāja (reģeneratora) izmantošana iepriekš zināmajos "karstā gaisa dzinējos".

Piedāvātā diagramma pieejamā formā ilustrē virzuļa mehānisma ierīci un tās darbības procedūru.

Stirlinga izgudrojuma būtība

Diagrammā siltumdzinējs sastāv no diviem kompresijas un darba cilindriem. Iegarenā cilindra kreiso un labo pusi atdala siltumizolācijas siena. Iekšā iet speciāls nobīdes virzulis, kas nesaskaras ar sānu sienām.

1. Siltums tiek piegādāts ierīces kreisajā pusē, dzesēšana tiek piegādāta labajā pusē.
2. Virzulim virzoties pa kreisi, karstais gaiss tiek iespiests aukstajā labajā zonā un atdzesēts.
3. Tā rezultātā gāzes tilpums samazinās.
4. Darba virzulis ievelkas pa kreisi.
5. Kad pārvietošanas virzulis virzās pa labi, auksts gaiss tiek piespiests karstajā zonā, kur tas uzsilst un izplešas.
6. Spiež darba virzuli pa labi.
7. Darba un pārvietošanas virzuļi ir savienoti viens ar otru caur kloķvārpstu ar 90 grādu pārvietošanas leņķi.

Svarīgi: - tas ir virzuļa tipa mehānisms ar siltuma padevi no ārēja avota. Ierīces darba korpuss pastāvīgi atrodas slēgtā telpā, un to nevar nomainīt. Lai nodrošinātu nepieciešamo siltuma daudzumu, var izmantot šādus avotus:

• elektrība;
• Saule;
• kodolenerģija utt.

Ārdedzes dzinēju attīstības vēsture

Atšķirībā no iekšdedzes dzinējiem (ICE), kur degmaisījumu sadegšanas laikā gaisa tilpuma paplašināšanās rezultātā tiek atbrīvota enerģija, šeit darba materiāla sildīšana tiek veikta caur cilindra ārējām sienām. No šejienes cēlies nosaukums "ārējās iekšdedzes dzinējs".

Sakarā ar reģenerējoša elementa izskatu dzinēja konstrukcijā, siltums ilgstoši tiek uzglabāts darbības zonā, kad darba šķidrums tiek atdzesēts, kas veicina ievērojamu motora veiktspējas pieaugumu. Izgudrojums ļāva palielināt mehānismu efektivitāti, to sāka plaši izmantot rūpnieciskajā ražošanā.

Laika gaitā Stirling ierīces zaudēja popularitāti, bet inerces dēļ tās turpināja izmantot dažās no nedaudzajām nozarēm. Tvaika dzinēji ir padevušies jaunās paaudzes mehānismu vadošajam solim:

• iekšdedzes dzinēji;
• tvaika dzinēji;
• elektromotori.

Par siltuma ierīču nopelniem atkal atcerējās tikai divdesmitajā gadsimtā. Stirlinga dzinēju ieviešanu mūsdienu izstrādēs veic labākās pazīstamu ražotāju inženieru komandas Amerikā, Zviedrijā, Japānā utt.

Kā darbojas Stirlinga siltuma dzinējs

Ārdedzes dzinēja darbības princips slēpjas pastāvīgā režīmu maiņā - slēgtā telpā esošā darba materiāla sildīšanā/dzesēšanā. Pamatojoties uz fizikas likumiem, kad gāze tiek uzkarsēta, tās tilpums palielinās, un, temperatūrai samazinoties, tas attiecīgi samazinās. Radītās enerģijas daudzums ir atkarīgs no darba šķidruma tilpuma izmaiņu koeficienta.

Termins "darba šķidrums" nozīmē šādas vielas:

1. Gaiss.
2. Gāze (hēlijs, ūdeņradis, freons, slāpekļa dioksīds).
3. Šķidrums (ūdens, sašķidrināts butāns vai propāns).

Ārdedzes dzinēju pielietošanas joma

Turpmāko motora konstrukcijas uzlabojumu rezultātā gāze tiek uzkarsēta / atdzesēta ar nemainīgu spiedienu sistēmā (nevis saglabājot tilpumu). Šis zviedru inženiera Eriksona izgudrojums ļāva radīt dzinējus, kas paredzēti izmantošanai raktuvēs, tipogrāfijās, kuģos uc strādniekiem. Siltummašīnas tolaik pasažieru apkalpēs neizmantoja, jo tām bija salīdzinoši liels svars.

Ārējās iekšdedzes dzinēji bieži tika izmantoti, lai darbinātu ģeneratorus vietās, kur nav elektroenerģijas.

Interesanti: 1945. gadā Philips izgudrotāji-entuziasti nāca klajā ar apgrieztu termoierīču izmantošanu. Kad vārpstu atgriež elektromotors, cilindra galva tiek atdzesēta līdz mīnus 190°C. Tas ļāva izmantot uzlaboto Stirling ārējās iekšdedzes virzuļdzinēju saldēšanas iekārtās.

Vai iekšdedzes dzinēju vietā ir iespējams izmantot Stirlinga dzinējus

Kopš 20. gadsimta otrās puses General Motors ražošanā ir sācis ieviest V-veida stīlingus kloķa mehānismiem. Pārbaudot ārdedzes dzinējus, tika pamanīts, ka tie strādā perfekti bez skaņām un trokšņiem. Nav karburatora, aizdedzes sistēmas, sprauslas, kurām nepieciešams augsts spiediens, sveces, vārsti utt. Lai radītu pietiekamu spiedienu dzinēja cilindros, nav nepieciešams spridzināt degvielu, kā iekšdedzes dzinējā. Izmantojot transportlīdzekļus, kas aprīkoti ar ārdedzes dzinējiem, var atrisināt trokšņa samazināšanas problēmu lielajās pilsētās.

Pārbaužu rezultātā tika atklātas šādas ārdedzes dzinēju priekšrocības un trūkumi.

• Šo ierīču priekšrocības:
• klusa darbība (nav nepieciešams uzstādīt trokšņa slāpētāju);
• vibrāciju trūkums;
• sistēmā nav nepieciešams radīt augstu spiedienu;
• daudzpusība, spēja strādāt no dažādiem siltuma avotiem;
• regulēšanas vieglums.

Dzinēju trūkumi ietver:

• salīdzinoši liels konstrukcijas svars;
• zema ekonomika;
• augstās mehānisma izmaksas.

V-veida ārdedzes dzinēja vienkāršota shēma:

Viens no motora cilindriem strādā (1), otrs, attiecīgi, ir kompresija (7). Katram no tiem ir savs virzulis (2). Shēmas centrālajā daļā ir novietoti: dzesētājs (6), siltummainis (4), sildelements (3). Pie maksimālā viena virzuļa ātruma otrs tajā pašā laikā atrodas stacionārā stāvoklī, tā ātrums ir nulle. Fāzes nobīdes leņķis ir 90°, pateicoties cilindru savstarpēji perpendikulāram izvietojumam.

Kā darbojas ārdedzes dzinējs un kur to izmanto?

Neskatoties uz to, ka Stirlinga dzinēji uz noteiktu laiku tika aizmirsti, mūsdienu ražošanā, kad tiek radītas jaunas modifikācijas, izcils izgudrojums iegūst jaunu popularitāti. Amatnieki ir novērtējuši ārdedzes dzinēju priekšrocības un paši mājās būvē dažādas ierīces, vadoties pēc to izmantošanas. Lai mājas darbnīcās ar savām rokām izgatavotu siltumdzinēju, tiek izmantoti dažādi materiāli un improvizēti līdzekļi:

1. Lieli un vidēji konteineri aizlienēti no mājsaimniecības.
2. Gultņi no veciem mehānismiem.
3. Diski.
4. Dažāda diametra metāla stieņi asīm, bagāžniekiem.
5. Metāla loksnes, koka dēļi platformu ražošanai.

Šīs ierīces mājsaimniecībā izmanto dažādiem uzdevumiem:

1. Elektroenerģijas ražošana nelielā mērogā.
2. Siltumenerģijas radīšana.

Dažu paštaisītu Stirlinga dzinēju paraugu jaudas apjoms ir pietiekams, lai aprīkotu elektrotīklu un nodrošinātu siltumu privātmājām, mazām skolām, medicīnas ēkām, sporta objektiem, rūpnieciskajām darbnīcām utt.

Dzinēji, ko dari pats, darbojas no dažādiem siltuma avotiem:

• dabasgāze;
• malka;
• ogles;
• kūdra;
• propāns un citi vietēji ražoti kurināmie vai minerāli.

Dizaina vienkāršības dēļ termoierīcēm, ko dari pats, nav nepieciešama regulāra iekārtas apkope. Degvielas sadegšana tiek veikta ārpus cilindra korpusa, tāpēc darba šķidrums nav piesārņots ar sadegšanas produktiem, uz iekārtas iekšējām sienām neuzkrājas kaitīgie nosēdumi.

Salīdzinot ar iekšdedzes dzinēju, šajā konstrukcijā ir uz pusi mazāk kustīgo daļu un komponentu. Šeit ir nepieciešams daudz mazāk eļļošanas, lai rūpētos par detaļām ar augstu nodilumu. Prasības smērvielu kvalitātei ir minimālas.

Lai pieslēgtu elektrotīklu patērētājiem, nav nepieciešams iegādāties dārgas iekārtas. Vadu pievienošana elektrotīklam tiek veikta ar vienkāršām, pazīstamām metodēm.

Sadzīves apstākļos ražotie ārdedzes dzinēji ir viegli montējami uz līdzenām vietām, kas klātas ar granti, bez spēcīgas fiksācijas. Šīs iekārtas nav pakļautas kaitīgai atmosfēras ietekmei. Lai nodrošinātu nepārtrauktu stabilu darbību, dzinējam nav nepieciešams īpašs aizsargapvalks.