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斯特林发动机是怎么工作的?

科普小知识2021-12-27 05:54:43
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众所周知,普通发动机工作时需要与外界交换空气,就像汽车行驶时,进气口需要吸入空气,排气口需要排出废气。然而,潜在水下的整个潜艇不可能有这么多可交换的空气。然而,没有空气,就没有办法将燃料燃烧产生的能量传递给发动机来驱动潜艇前进。科学家迫切需要一种不需要与外界空气交换的发动机。实现这一功能的发动机是1816年伦敦牧师罗伯特·斯特林发明的斯特林发动机。

斯特林发动机是怎么工作的?

斯特林发动机模型

作为一个不需要与外界交换气体的斯特林发动机,它是如何工作的?原来这种发动机的工作原理很简单,这是我们生活中常见的热胀冷缩现象。这种发动机通常由底部连通的两个气缸组成,两个气缸中密封有一定体积的气体。当其中一个气缸被加热时,气缸中的气体会膨胀,从而推动活塞移动。当气缸运动完成时,另一个活塞将被加热并再次膨胀,两个活塞将在气缸中交替往复运动,以将热能转化为动力输出。

斯特林发动机是怎么工作的?

斯特林发动机模型

这台诞生于200年前的发动机在这个时代发挥着越来越重要的作用,因为它具有独特的优势:不与外界进行气体交换。正因为如此,斯特林发动机的能量损失远小于现代传统的四冲程发动机。此外,这种发动机只能通过用热源加热来移动,这使得将太阳能等新能源技术应用于发动机成为可能。

斯特林发动机是怎么工作的?

冷凝器焦点处的能量转换装置(斯特林发动机+发电机)

斯特林发动机以其独特的优势逐渐被世界所知。我相信随着科学技术的发展,有一天我们将能够在路上看到一辆装有斯特林发动机的汽车。