車用斯特林發動機研究

阿古達木

摘 要：斯特林發動機，又稱熱氣機，是一種外燃機，即依靠外部熱源對密封在機器中的氣體工質加熱，使其不斷熱脹冷縮，進行閉式循環，推動活塞做功。斯特林發動機對外燃方式無特殊要求，只要外部熱源的溫度高于機器中工質的溫度即可，加熱方式靈活，既可以使用傳統的化石燃料，又可以使用太陽能、生物質能。斯特林發動機的熱效率很高，在熱力學理論上等于同溫限下的概括性卡諾循環效率。

關鍵詞：斯特林發動機 燃料 安全性

Abstract：The Stryn engine， also known as the hot air machine， is an external combustion engine， which relies on the external heat source to heat the gas working in the machine， making it expand continuously and shrink， and carry out the closed cycle to drive the piston to do the work. There is no special requirement for the external combustion mode of Stryn engine. As long as the external heat source temperature is higher than the working medium temperature of the machine， the heating mode is flexible， which can not only use traditional fossil fuel， but also use solar energy and biomass energy. Stryn engine thermal efficiency is very high， generally equal to Kano cycle efficiency under isothermal limit thermodynamic theory.

Key words： fuel safety of Stryn engine.

一、分析來源

斯特林發動機與內燃機最大的區別在于：在做功時，不是通過燃料在氣缸內部瞬間氣化，然后以爆震的方式推動活塞；而是依靠外部的熱源對熱膨脹氣缸中的工質持續傳熱，使其不斷升溫升壓，然后推動活塞做功。因此，斯特林發動機在工作時較內燃機平穩，而且噪聲也小很多。這對現代汽車行業低噪音、多燃料綜合利用帶來了技術革新的思路。

二、可行性分析

斯特林發動機的功率密度小，暖機時間長，響應慢，造成這個結果的原因就是因為他是外燃機，然而汽車并不是以一定速度跑在路上，它要怠速、啟動、減速、加速、制動，工況變化非常大，以上問題使斯特林功率變化往往是趕不上這些變化的，但是汽車上沒有斯特林發動機也不是絕對的。斯特林發動機最大的優點就是完成各種能量轉換，是非常符合“動力”這個概念的。汽車尾氣溫度很高，這也是很大的一部分能量，所以在排氣歧管處可裝有斯特林發動機，這部分能量可直接送給斯特林而其轉換為機械能再連接一個小型發電機，再通過穩壓升壓電路和蓄電池供給汽車照明等。……