Двигатель Стирлинга - прошлое, настоящее и будущее

Ââåäåíèå

21 ñåíòÿáðÿ 1816 ãîäà â Ýäèíáóðãå, ñòîëèöå Øîòëàíäèè Ðîáåðò Ñòèðëèíã çàïàòåíòîâàë ìàøèíó, êîòîðóþ îí íàçâàë "ýêîíîìàéçåð" (economiser ). Â ðåàëüíîé æèçíè Ðîáåðò Ñòèðëèíã áûë ñâÿùåííèêîì øîòëàíäñêîé öåðêâè è ïðîäîëæàë âåñòè ñëóæáû, õîòÿ åìó ê ýòîìó âðåìåíè èñïîëíèëîñü âîñåìüäåñÿò øåñòü ëåò. Â ñâîáîäíîå âðåìÿ â ñâîåé äîìàøíåé ìàñòåðñêîé îí êîíñòðóèðîâàë òåïëîâûå ìàøèíû. Îäíó èç åãî ðàáîòàâøèõ ìîäåëåé ïîçäíåå èñïîëüçîâàë ëîðä Êåëüâèí äëÿ ñâîèõ óíèâåðñèòåòñêèõ ëåêöèé.

Îäèí èç ïåðâûõ äâèãàòåëåé Ñòèðëèíãà

 òî âðåìÿ äâèãàòåëü Ñòèðëèíãà ïîëó÷èë ïðèçíàíèå êàê íàäåæíàÿ ïàðîâàÿ ìàøèíà, êîòîðàÿ íèêîãäà íå âçðûâàåòñÿ, êàê ýòî äîâîëüíî ÷àñòî ñëó÷àëîñü ñ äðóãèìè òèïàìè ïàðîâûõ äâèãàòåëåé â òå âðåìåíà.

 1850 ïðîñòàÿ è ýëåãàíòíàÿ äèíàìèêà äâèãàòåëÿ Ñòèðëèíãà áûëà âïåðâûå òåîðåòè÷åñêè îïèñàíà ïðîôåññîðîì Ðýíêèíîì ÌàêÊîðíîì ( Professor McQuorne Rankine ). Ïðèáëèçèòåëüíî ÷åðåç ñòî ëåò òåðìèí "Äâèãàòåëü Ñòèðëèíãà" áûë èñïîëüçîâàí Ðîëüôîì Ìåéåðîì (Rolf Meijer) äëÿ îáîçíà÷åíèÿ âñåõ òèïîâ ðåãåíåðàòèâíûõ ïàðîâûõ ìàøèí çàìêíóòîãî öèêëà.

Äâèãàòåëü Ñòèðëèíãà ÿâëÿåòñÿ óíèêàëüíîé òåïëîâîé ìàøèíîé, ïîñêîëüêó åãî òåîðåòè÷åñêàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðàêòè÷åñêè ðàâíà ìàêñèìàëüíîé ýôôåêòèâíîñòè òåïëîâûõ ìàøèí ( ýôôåêòèâíîñòü öèêëà Êàðíî ). Äâèãàòåëü Ñòèðëèíãà ðàáîòàåò çà ñ÷åò òåïëîâîãî ðàñøèðåíèÿ ãàçà, çà êîòîðûì ñëåäóåò ñæàòèå ãàçà ïîñëå åãî îõëàæäåíèÿ. Äâèãàòåëü Ñòèðëèíãà ñîäåðæèò íåêîòîðûé ïîñòîÿííûé îáúåì ðàáî÷åãî ãàçà, êîòîðûé ïåðåìåùàåòñÿ ìåæäó "õîëîäíîé" ÷àñòüþ (îáû÷íî êîìíàòíîé òåìïåðàòóðû) è "ãîðÿ÷åé" ÷àñòüþ, êîòîðÿ îáû÷íî ðàçîãðåâàåòñÿ çà ñ÷åò ñæèãàíèÿ ëþáîãî âèäà òîïëèâà, àòîìíûì ðåàêòîðîì èëè çà ñ÷åò ñîëíå÷íîãî òåïëà. Íàãðåâ ïðîèçâîäèòñÿ ñíàðóæè, ïîýòîìó äâèãàòåëü Ñòèðëèíãà îòíîñÿò ê äâèãàòåëÿì âíåøíåãî ñãîðàíèÿ.

Ñ ìîìåíòà èçîáðåòåíèÿ áûëî ðàçðàáîòàíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàçëè÷íûõ ðàçíîâèäíîñòåé äâèãàòåëåé Ñòèðëèíãà ñ öåëüþ ïîâûøåíèÿ ìîùíîñòè è ýôôåêòèâíîñòè. Òåì íå ìåíåå, îíè óñòóïàëè ïî óäåëüíîé ìîùíîñòè äâèãàòåëÿì Îòòî