Двигатели внешнего сгорания.

 При нагревании газа его объём увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. При нагревании газ совершает работу (например, толкает поршень) и охлаждается. Сжать охлажденный газ проще, чем удержать расширяющийся горячий (на сжатие холодного газа "расходуется" меньше работы, чем высвобождается работы при нагревании и расширении того же самого газа). Это свойство газов и лежит в основе работы двигателя Стирлинга.
 Стирлинги делятся на Альфа-Стирлинг, Бета-Стирлинг, Гамма-Стирлинг.

Основные недостатки - громоздкость и материалоёмкость, высокие давления (свыше 100 атм).
Преимущества - «всеядность» двигателя.

На всех блогах и сайтах стирлинги собирают по этим схемам.В те далекие
времена были и другие схемы, которые сейчас забыты. Одна из этих схем
меня заинтересовала, может быть заинтерисует и вас. В ней, в качестве рабочего
тела использовался воздух.В двигателе воздух,через впускной клапан попадал из атмосферы, нагреваясь и расширяясь совершал работу и через выпускной клапан выбрасывался в
 атмосферу. Это были воздушно-тепловые двигатели, которые широко применялись в 19 веке, еще до появления двигателя Стирлинга.

Смотрите схему.

Клапан С закрыт. Поршень движется налево, клапаны А и В открыты и очередная порция
воздуха поступает в цилиндр через клапан А, в это время воздух, находящийся с левой стороны поршня, выталкивается через клапан В в атмосферу. Когда поршень движется в обратном направлении, клапаны А и В закрыты, а клапан С открыт. Воздух из правой части цилиндра продувается через топку (красный цвет на схеме), откуда поток нагретых газов через клапан С поступает в цилиндр с левой стороны поршня. В процессе нагрева газа происходит увеличение его давления, одинаковое с обеих сторон поршня, но из-за разницы в площадях поршня и штока, поршень перемещается вправо.

Преимущества перед Стирлингом, в этом двигателе нет холодильника, регенератора, вытеснителя. Он прост в изготовлении, даже если сравнить картинки. В этом направлннии я хочу приложить свои усилия но с позиции 21 века. Если что то и получиться, то это будет алтернатива стирлингам.

 Пересмотрев схему двигателя 19 века, заключаем, что полезная работа производится за счет площади штока. При увеличении площади штока, увеличивается и полезная работа.Перерабатываем эту схему, увеличив диаметр штока до диаметра поршня, переставляем клапан А перед поршнем, когда тот находится в нижней мертвой точке. Удаляем клапан С. Нагреватель воздуха выносим наружу. Рисуем нашу схему.

Просмотрев схему, видим что это духтактный двигатель, где вместо камеры сгорания расположен нагреватель. Если работал двигатель Калейя, то будет работать двигатель по этой схеме. Посмотрим будет ли работать, когда сделаю, я сомневаюсь, но все таки интересно.Хватит теории перейдем к практике.

Двигатель готов к запуску и испытаниям.


Продолжение следует.