斯特林引擎小车制作a

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1、斯特林引擎小车创新设计竞赛2一、意义培养学生设计制作能力，树立创新设计思想掌握Stirling引擎的工作原理，触发应用灵感3二、目的通过学习，设计与制作斯特林引擎模型，了解斯特林引擎的基本构成、工作原理和特点，实现将热能转换成机械动力的过程，将所学的机械设计和能量转换、机械制图方面的知识综合运用到斯特林引擎模型制作中去，培养学生的创新思维能力和实践动手能力，提高综合素质，同时增加节能环保意识。4课程内容斯特林引擎概念斯特林引擎工作原理斯特林引擎基本形式斯特林引擎设计斯特林引擎各类模型拓展斯特林引擎历史和现在5三、斯特

2、林引擎历史斯特林引擎（Stirlingengine），是一种外燃机，它是英国牧师罗伯特·斯特林在1861年发明的热气引擎。6三、斯特林引擎历史1807年GeorgeCayley创造了第一台能实际工作的开式循环热气机1816年RobertStirling发明了闭式循环热气机1851年JohnEricssion制成了44.4kW的外燃式开式循环热气机1853年制造了缸径4.26m的超大型热气机，总功率220kW，效率13%，装在2000T的明轮船上1916年最后一台老式热气机出厂7四、斯特林引擎的现在斯特林引擎在太阳能热

3、发电领域“如日中天”自从RobertStirling于18世纪初发明斯特林循环以来，斯特林引擎的发展远不及内燃机等热机，但是，现在斯特林引擎在太阳能热发电领域又“如日中天”（华尔街日报语）。8910五、斯特林引擎的概念斯特林引擎是一种外燃（或外部加热）式闭式循环活塞式引擎，也称为热气机，其热力循环为斯特林循环。各种燃料燃烧装置、太阳能、原子能、蓄热装置以及化学反应生成热装置等均可以成为其外部加热热源。理论斯特林循环的循环热效率为卡诺效率，即是在一定的高温热源和低温热源之间工作的热机的最高效率。斯特林引擎循环系统中工质

4、压力变化平缓，循环压力比通常小于2，且没有充量更换，因而运转平稳安静。11斯特林循环TheStirlingcycle斯特林循环两个等温过程两个等容过程卡诺循环两个等温过程两个绝热过程TheStirlingcycle12外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机，有别于依靠燃料在发动机内部燃烧获得动力的内燃机。新型外燃机使用氢气作为工质，在四个封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔，另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，

5、工质不直接参与燃烧，也不更换。斯特林发动机是一种外燃机13外燃机优缺点由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等，也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃，设备即可做功运行，环境温度越低，发电效率越高。外燃机最大的优点是出力和效率不受海拔高度影响，非常适合于高海拔地区使用。但是，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

6、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。斯特林发动机目前有报道，已经开始研究在计算机主板的散热风扇上使用，通过北桥芯片的发热来带动斯特林发动机，以此来给硬件降温。1415已研发改良的的外燃机改良的单缸斯特林发动机示意http://202.108.15.245/boardfile/mil/20066/20060209083142.gif已设计制造的热气机有多种结构，可利用各种能源，已在航天、陆上、水上和水下等各个领域进行应用。试验热气机的功率传递机构分为曲柄连杆传动、菱形传动、斜盘或

7、摆盘传动、液压传动和自由活塞传动等。美国STM公司的民用25KW外燃机按缸内循环的组成形式分，热气机主要有配气活塞式和双作用式两类。配气活塞式热气机，在一个气缸内有两个活塞作规律的相对运动，冷腔与热腔之间用冷却器、回热器和加热器连接，配气活塞推动工质在冷热腔之间往返流动；双作用式热气机，每个气缸内只有一个活塞，兼起配气活塞和动力活塞的作用。各缸的上部为热腔，下部为冷腔。各热腔经加热器、回热器和冷却器与邻缸的下部冷腔连接，组成一个动力单元。日本亲潮级潜艇使用的斯特林发动机原理图热力循环可以分为定温压缩过程、定容回热过程

8、、定温膨胀过程、定容储热过程四个过程。两缸外燃机工作原理http://202.108.15.245/boardfile/mil/20066/20060209085020.gif16热气机的优点与内燃机比较热气机所具备的优点：适用于各种能源，无论是液态的、气态的或固态的燃料，当采用载热系统(如热管)间接加热时，几乎可以使用任何高温热源(太阳能放射