nykyaikaiset höyrykoneet. Tee-se-itse-höyrykone: yksityiskohtainen kuvaus, piirustukset

Nykyaikaisilla höyryautoilla on kaksi suuntaa: nopeisiin kilpailuihin suunnitellut ennätysautot ja kotitekoiset höyryvoiman harrastajat.

inspiraatio (2009). Moderni höyryauto mobile #1, ennätysauto, jonka on suunnitellut skotlantilainen Glenn Bowsher rikkomaan Stanley Steamerin vuonna 1906 tekemän höyryauton nopeusennätyksen. 26. elokuuta 2009, 103 vuotta myöhemmin, Inspiration saavutti 239 km/h, ja siitä tuli historian nopein höyryauto.

Pellandini Mk 1 Steam Cat (1977). Pienen kevyitä urheiluautoja valmistavan yrityksen omistaja australialainen Peter Pellandinen yritys esitellä käytännöllisen ja kätevän höyryauton. Hän jopa onnistui "tyrmäämään" rahaa tähän projektiin Etelä-Australian osavaltion johdolta.

Pelland Steam Car Mk II (1982). Peter Pellandinen toinen höyryauto. Sillä hän yritti asettaa höyrykoneiden nopeusennätyksen. Mutta se ei onnistunut. Vaikka auto osoittautui erittäin dynaamiseksi ja kiihtyi satoihin 8 sekunnissa. Pellandine rakensi myöhemmin kaksi versiota koneesta.

Keen Steamliner No. 2 (1963). Vuonna 1943 ja 1963 insinööri Charles Kean rakensi kaksi kotitekoista höyryautoa, jotka tunnetaan vastaavasti nimellä Keen Steamliner No. 1 ja nro. 2. Toisesta autosta kirjoitettiin paljon lehdistössä ja jopa oletettiin sen teollista tuotantoa. Keene käytti lasikuiturunkoa Victress S4 -sarjan autosta, mutta alavaunu ja kokosin moottorin itse.

Steam Speed ​​​​America (2012). Ennätyshöyryauto, jonka ryhmä harrastajia rakensi kilpailemaan Bonnevillessä vuonna 2014. Woz on kuitenkin edelleen paikalla, vuoden 2014 epäonnistuneiden kilpailujen (onnettomuuksien) jälkeen Steam Speed ​​​​America on testitasolla eikä ole enää järjestänyt ennätyskisoja.

Sykloni (2012). Suora kilpailija edelliselle autolle, jopa joukkueiden nimet ovat hyvin samankaltaisia ​​(tämä on nimeltään Team Steam USA). Ennätysauto esiteltiin Orlandossa, mutta se ei ole toistaiseksi osallistunut täysimittaisiin kilpailuihin.

Barber-Nichols Steamin "Demon (1977). Vuonna 1985 tässä autossa, jossa käytettiin Aztec 7 -sarjan autoa, lentäjä Bob Barber kiihtyi 234,33 km / h. FIA ei tunnustanut ennätystä virallisesti. kilpailusääntöjen rikkomuksiin (Barber ajoi molemmat kilpailut samaan suuntaan, kun taas säännöt edellyttävät, että ne ajetaan vastakkaisiin suuntiin ja tunnin sisällä.) Tämä yritys oli kuitenkin ensimmäinen todellinen menestys matkalla 1906 rikkomiseen. ennätys.

Chevelle SE-124 (1969). Bill Besler muuttaa klassisen Chevrolet Chevellen höyryautoksi General Motorsille. GM tutki maantieautojen höyrykoneiden suorituskykyä ja taloudellisuutta.

PYÖRIVÄ HÖYRYMOOTTORI ja STEAM AXIAL MÄNTÄMOOTTORI

Pyörivä höyrykone (pyörivä höyrykone) on ainutlaatuinen voimakone, jonka kehitystä ei ole vielä kehitetty riittävästi.

Toisaalta erilaisia ​​malleja pyörivät moottorit oli olemassa 1800-luvun viimeisellä kolmanneksella ja jopa toimi hyvin, myös dynamoissa sähköenergian tuottamiseksi ja kaikenlaisten esineiden toimittamiseksi. Mutta tällaisten höyrykoneiden (höyrykoneiden) valmistuksen laatu ja tarkkuus olivat erittäin alkeellisia, joten niillä oli alhainen hyötysuhde ja pieni teho. Siitä lähtien pieni höyrykoneet poissa, mutta yhdessä todella tehottoman ja lupaamattoman männän kanssa höyrykoneet Myös pyörivät höyrymoottorit, joilla on hyvät näkymät, ovat menneet pois.

Pääsyynä on se, että 1800-luvun lopun tekniikan tasolla ei ollut mahdollista tehdä todella laadukasta, tehokasta ja kestävää pyörivää moottoria.
Siksi kaikista erilaisista höyrykoneista ja höyrykoneista vain valtavan tehon höyryturbiinit (alkaen 20 MW:sta) ovat säilyneet menestyksekkäästi ja aktiivisesti tähän päivään asti, jotka nykyään muodostavat noin 75% maamme sähköntuotannosta. Tehokkaat höyryturbiinit tuottavat energiaa myös taisteluohjuksia kuljettavien sukellusveneiden ja suurten arktisten jäänmurtajien ydinreaktoreista. Mutta siinä kaikki valtavia koneita. Höyryturbiinit menettävät dramaattisesti kaiken tehonsa, kun niitä pienennetään.

…. Siksi voimahöyrykoneita ja alle 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW) tehoisia höyrykoneita, jotka toimisivat tehokkaasti halvan kiinteän polttoaineen ja erilaisten ilmaisten palavien jätteiden polttamisesta saatavalla höyryllä, eivät ole nyt maailmassa.
Juuri tällä tyhjällä tekniikan alalla tänään (ja täysin paljaalla, mutta erittäin tarpeellisella kaupallisella markkinaraolla), tällä pienitehoisten koneiden markkinaraolla, pyörivät höyrymoottorit voivat ja niiden pitäisi ottaa erittäin arvokas paikka. Ja niiden tarve vain maassamme on kymmeniä ja kymmeniä tuhansia ... Pienet ja keskisuuret yritykset tarvitsevat erityisesti pieniä ja keskisuuria voimakoneita autonomiseen sähköntuotantoon ja itsenäiseen virransyöttöön alueilla, jotka sijaitsevat kaukana suurista kaupungeista ja suuret voimalaitokset: - pienillä sahoilla, etäkaivoksilla, leireillä ja metsäpaloilla jne., jne.
…..

..
Katsotaanpa tekijöitä, jotka tekevät pyörivistä höyrykoneista parempia kuin niiden lähimmät serkut, höyrykoneet mäntähöyrykoneiden ja höyryturbiinien muodossa.
… — 1) Pyörivät moottorit ovat tilavuuslaajenevia voimakoneita - kuten mäntämoottorit. Nuo. niillä on alhainen höyrynkulutus tehoyksikköä kohden, koska niiden työonteloihin syötetään höyryä ajoittain ja tiukasti mitoitettuina annoksina, eikä jatkuvana runsaana virtana, kuten höyryturbiineissa. Tästä syystä pyörivät höyrymoottorit ovat paljon taloudellisempia kuin höyryturbiinit tehoyksikköä kohden.
— 2) Pyörivissä höyrykoneissa on olkapää vaikuttavien kaasuvoimien (vääntömomentin olake) kohdistamiseen huomattavasti (moninkertaisesti) enemmän kuin edestakaisin liikkuvissa höyrykoneissa. Siksi niiden kehittämä teho on paljon suurempi kuin höyryn edestakaiset koneet.
— 3) Pyörivien höyrykoneiden tehoisku on paljon suurempi kuin edestakaisilla höyrykoneilla, ts. pystyvät muuttamaan suurimman osan höyryn sisäisestä energiasta hyödylliseksi työksi.
— 4) Pyörivät höyrymoottorit voivat toimia tehokkaasti kyllästetyllä (märällä) höyryllä ilman vaikeuksia mahdollistaa merkittävän osan höyrystä kondensoitumista sen siirtyessä veteen suoraan pyörivän höyrykoneen työosissa. Se myös nostaa työn tehokkuus höyryvoimalaitos pyörivällä höyrymoottorilla.
— 5 ) Pyörivät höyrymoottorit toimivat nopeudella 2-3 tuhatta kierrosta minuutissa, mikä on optimaalinen nopeus sähkön tuottamiseen, toisin kuin perinteisen veturityyppisen höyryn liian pieninopeuksiset mäntämoottorit (200-600 kierrosta minuutissa). moottoreista tai liian nopeista turbiineista (10-20 tuhatta kierrosta minuutissa).

Samaan aikaan pyörivät höyrymoottorit ovat teknisesti suhteellisen helppoja valmistaa, mikä tekee niiden valmistuskustannuksista suhteellisen alhaiset. Toisin kuin valmistettavat erittäin kalliit höyryturbiinit.

JOTEN, TIIVISTELMÄ TÄMÄN ARTIKKELISTA - Pyörivä höyrykone on erittäin tehokas höyrykone, joka muuntaa höyryn paineen kiinteän polttoaineen ja palavan jätteen palamisen lämmöstä mekaaniseksi tehoksi ja sähköenergiaksi.

Tämän sivuston kirjoittaja on jo saanut yli 5 patenttia keksinnöistä pyörivien höyrykoneiden suunnittelun eri näkökohdista. Lisäksi valmistettiin useita pieniä pyöriviä moottoreita, joiden teho oli 3-7 kW. Nyt suunnittelemme pyöriviä höyrykoneita teholla 100-200 kW.
Mutta pyörivillä moottoreilla on "yleinen virhe" - monimutkainen järjestelmä tiivisteet, jotka pienille moottoreille ovat liian monimutkaisia, pieniä ja kalliita valmistaa.

Samaan aikaan sivuston kirjoittaja kehittää höyryaksiaalisia mäntämoottoreita, joissa on vastakkainen - vastaantuleva männän liike. Tämä järjestely on energiatehokkain muunnelma tehon suhteen kaikista mahdollisista mäntäjärjestelmän käyttötavoista.
Nämä pienikokoiset moottorit ovat jonkin verran halvempia ja yksinkertaisempia kuin pyörivät moottorit ja niissä olevia tiivisteitä käytetään perinteisimmin ja yksinkertaisimmin.

Alla on video, jossa käytetään pientä aksiaalimäntää bokserin moottori vastakkaisilla männillä.

Tällä hetkellä valmistetaan tällaista 30 kW:n aksiaalimäntäbokserimoottoria. Moottoriresurssin odotetaan olevan useita satojatuhansia moottoritunteja, koska höyrykoneen nopeus on 3-4 kertaa pienempi kuin moottorin nopeus sisäinen palaminen, kitkan parissa" mäntä-sylinteri» — altistettu ioni-plasmanityraukselle tyhjiöympäristössä ja kitkapintojen kovuus on 62-64 HRC-yksikköä. Katso lisätietoja pinnan kovettumisprosessista nitrauksella.

Tässä on animaatio tällaisen aksiaalimäntä-boksimoottorin toimintaperiaatteesta, samankaltainen asettelultaan vastaan ​​tulevalla männän liikkeellä

Niinä vuosina, jolloin auto oli vasta lapsenkengissään, polttomoottori kuului vain yhdelle suunnitteluajatuksen osa-alueesta. Autolla, jossa käytettiin tällaisia ​​moottoreita, höyry ja sähkö kilpailivat menestyksekkäästi. Ranskalaisen Louis Sorpollet'n höyryauto teki jopa nopeusennätyksen vuonna 1902. Ja seuraavina vuosina - bensiinimoottoreiden jakamaton valta oli yksittäisiä höyryn harrastajia, jotka eivät voineet hyväksyä sitä tosiasiaa, että tämäntyyppinen energia pakotettiin pois moottoriteiltä. Amerikkalaiset Stanley-veljekset rakensivat höyryautoja vuosina 1897-1927. Heidän koneet olivat melko täydellisiä, mutta hieman hankalia. Toinen sukulainen pariskunta, myös amerikkalainen - Doble-veljekset - kesti hieman kauemmin. He päättivät epätasa-arvoisen taistelun vuonna 1932 luomalla useita kymmeniä höyryautoja. Yksi näistä koneista on edelleen toiminnassa, eikä siihen ole tehty juuri mitään muutoksia. Asennettu vain uusi kattila ja suutin, joka toimii dieselpolttoaineella. Höyrynpaine saavuttaa 91,4 atm. 400°C lämpötilassa. maksiminopeus auto on erittäin korkea - noin 200 km / h. Mutta merkittävin asia on kyky kehittää valtava vääntömomentti liikkeelle lähdettäessä. Polttomoottoreilla ei ole tätä höyrykoneen ominaisuutta, ja siksi dieselin syöttäminen vetureihin kerralla oli niin vaikeaa. Doblen veljien auto liikkui heti paikan päältä pyörien alle sijoitetun 30 x 30 cm lohkon yli.. Toinen mielenkiintoinen ominaisuus: takaperin hän kiipeää mäkeä nopeammin kuin edessä olevat perinteiset autot. Poistohöyryä käytetään vain tuulettimen ja akkua lataavan generaattorin pyörittämiseen. Mutta tämä auto olisi jäänyt uteliaaksi, haastajaksi paikan tekniikan historian museoon, jos suunnittelijoiden silmät eivät vaaran vaikutuksen alaisena kääntyisi takaisin vanhoihin ideoihin - sähköautoon ja höyryyn. ilmansaasteiden aiheuttama.

Mikä höyryautossa vetää puoleensa tästä näkökulmasta? Poikkeuksellisen tärkeä ominaisuus on erittäin pieni haitallisten aineiden päästö palamistuotteiden mukana. Tämä johtuu siitä, että polttoaine ei pala välähdysten aikana, kuten esim polttomoottori, mutta jatkuvasti, palamisprosessi on vakaa, palamisaika on paljon pidempi.

Tässä ei näytä olevan mitään löytöä - eroa höyrykone ja polttomoottori piilee heidän työnsä periaatteessa. Miksi höyryautot eivät voisi kilpailla bensiiniautojen kanssa? Koska heidän moottoreissaan on useita vakavia puutteita.

Ensimmäinen on tunnettu tosiasia: amatöörikuljettajia on niin monta kuin haluat, kun taas amatöörikuljettajia ei ole vielä yhtään. Tällä inhimillisen toiminnan alueella työskentelee vain ammattilaisia. Tärkeintä on, että ratin takana istuva amatöörikuljettaja vaarantaa vain oman henkensä ja ne, jotka vapaaehtoisesti luottivat häneen; koneistaja - tuhansia muita. Mutta myös jokin muu on tärkeää: höyrykoneen huolto vaatii korkeampaa pätevyyttä kuin bensiinimoottorin huolto. Virhe johtaa vakaviin vaurioihin ja jopa kattilan räjähtämiseen.

Toinen. Kukapa ei olisi nähnyt veturin ryntäävän kiskoja pitkin valkoisessa pilvessä? Pilvi on höyryä, joka vapautuu ilmakehään. Veturi on tehokas kone, siinä on tarpeeksi tilaa isolle vesikattilalle. Ja auto puuttuu. Ja tämä on yksi syy höyrykoneiden hylkäämiseen.

Kolmas ja tärkein asia on höyrykoneen alhainen hyötysuhde. Ei turhaan, että teollisuusmaissa nyt yritetään korvata kaikki moottoriteiden höyryveturit lämpö- ja sähkövetureilla, ei turhaan ole tullut jopa sananlaskua höyryveturin epätaloudellisuudesta. 8% - no, mikä tehokkuus tämä on.

Nostaaksesi sitä, sinun on nostettava höyryn lämpötilaa ja painetta. Höyrykoneen tehokkuuteen, jonka teho on 150 litraa. Kanssa. ja yli 30 prosenttia olisi tuettava käyttöpaine 210 kg / cm2, mikä vaatii 370 °:n lämpötilan. Tämä on teknisesti mahdollista, mutta itse asiassa erittäin vaarallista, koska pienikin höyryvuoto moottorissa tai kattilassa voi johtaa katastrofiin. Ja alkaen korkeapaine ennen räjähdystä - etäisyys on hyvin pieni.

Nämä ovat tärkeimmät vaikeudet. On myös pienempiä (vaikka on huomattava, että tekniikassa ei ole pikkujuttuja). Sylinterien voiteleminen on vaikeaa, koska öljy muodostaa emulsion kuuman veden kanssa, menee kattilan putkiin, missä se kerrostuu seinille. Tämä heikentää lämmönjohtavuutta ja aiheuttaa vakavaa paikallista ylikuumenemista. Toinen "pikku asia" on höyrykoneen käynnistämisen vaikeus verrattuna tavalliseen.

Siitä huolimatta suunnittelijat omaksuivat heille hyvin vanhan ja täysin uuden yrityksen. Kaksi hämmästyttävää autoa lähti Yhdysvaltain kaupunkien kaduille. Ulkoisesti ne eivät eronneet perinteiset koneet, yksi jopa virtaviivaistettuna muistutti urheilullista. Nämä olivat höyryautoja. Molemmat lähtivät liikkeelle alle 30 sekunnissa. moottorin käynnistämisen jälkeen ja kehittänyt nopeuden jopa 160 km / h, työskenteli millä tahansa polttoaineella, mukaan lukien kerosiini, ja kulutti 10 gallonaa vettä 800 kilometriä.

Vuonna 1966 Ford testasi nelitahtista nopeahöyrymoottoria autolle, jonka työtilavuus oli 600 cm3. Testit osoittivat, että pakokaasut sisälsivät vain 20 hiilivetyhiukkasta miljoonassa (27 hiukkasta sallitaan senaatin ilmansaastekomission määräysten mukaan), hiilimonoksidia oli 0,05 % kokonaismassasta. pakokaasut, joka on 30 kertaa pienempi kuin sallittu määrä.

General Motorsin valmistama kokeellinen höyryauto tunnuksella E-101 esiteltiin autonäyttelyssä, jossa epätavallisia moottoreita. Ulkoisesti se ei eronnut koneesta, jonka perusteella se luotiin - Pontiacista -, mutta moottori yhdessä kattilan, lauhduttimen ja muiden höyryjärjestelmän yksiköiden kanssa painoi 204 kg enemmän. Kuljettaja istui istuimellaan, käänsi avainta ja odotti 30-45 sekuntia, kunnes valo syttyi. Tämä tarkoitti, että höyrynpaine oli saavuttanut halutun arvon ja voit lähteä. Näin lyhyt aika voidaan jakaa sellaisiin vaiheisiin.

Kattila on täynnä - käynnistyy polttoainepumppu, polttoaine menee polttokammioon, sekoittuu ilman kanssa.

Sytytys.

Höyryn lämpötila ja paine ovat saavuttaneet halutun tason, höyryä tulee sylintereihin. Moottori käy tyhjäkäynnillä.

Kuljettaja painaa poljinta; moottoriin menevän höyryn määrä kasvaa, auto lähtee liikkeelle. Mikä tahansa polttoaine - diesel, petroli, bensiini.

Kaikki nämä kokemukset antoivat Robert Ayresille Washington Advanced Research Centeristä väittää, että höyryauton puutteet oli voitettu. Korkeat kustannukset sarjatuotantoa menee varmasti alas. Putkista koostuva kattila eliminoi räjähdysvaaran, koska työhön osallistuu milloin tahansa vain pieni määrä vettä. Jos putket asetetaan tiiviimmin, moottorin mitat pienenevät. Jäätymisenestoaine poistaa jäätymisvaaran. Höyrykone ei tarvitse vaihteistoa, vaihteistoa, käynnistintä, kaasutinta, äänenvaimenninta, jäähdytys-, kaasunjakelu- ja sytytysjärjestelmiä. Tämä on sen suuri etu. Koneen toimintatilaa voidaan säätää syöttämällä enemmän tai vähemmän höyryä sylintereihin. Jos käytät freonia veden sijasta, joka jäätyy hyvin alhaisissa lämpötiloissa ja jolla on jopa voiteleva ominaisuus, hyöty lisääntyy entisestään. Höyrykoneet kilpailevat perinteisten koneiden kanssa kiihtyvyydellä, polttoaineenkulutuksella ja teholla painoyksikköä kohti.

Toistaiseksi ei ole puhuttu höyryautojen laajasta käytöstä. Yhtään autoa ei ole tuotu teolliseen muotoiluun, eikä kukaan aio rakentaa autoteollisuutta uudelleen. Mutta amatöörisuunnittelijoilla ei ole mitään tekemistä teollisen teknologian kanssa. Ja he luovat yksitellen alkuperäisiä automalleja höyrykoneilla.

Kaksi keksijää, Peterson ja Smith, suunnittelivat perämoottorin uudelleen perämoottori. He toimittivat höyryä sylintereihin kynttilöiden reikien kautta. 12 kg painava moottori kehitti 220 hv:n tehon. Kanssa. nopeudella 5600 rpm. Heidän esimerkkiään seurasivat koneinsinööri Peter Barret ja hänen poikansa Philip. Vanhasta alustasta he rakensivat höyryauton. Smith jakoi kokemuksensa heidän kanssaan. Isä ja poika käyttivät nelisylinteristä perämoottori, jossa se yhdistetään Smithin suunnittelemaan höyryturbiiniin.

Höyry tuotettiin erityisesti suunnitellussa kattilassa, joka sisältää noin 400 jalkaa kupari- ja teräsputkia, jotka on yhdistetty kierteisiksi nipuiksi, jotka kulkevat toistensa yli. Tämä lisää verenkiertoa. Vesi pumpataan kattilaan säiliöstä. Polttoaine sekoittuu ilman kanssa palotilassa ja kuumat liekit joutuvat kosketuksiin putkien kanssa. 10-15 sekunnin kuluttua. vesi muuttuu paineistettuksi höyryksi lämpötilassa noin 350°C ja paineessa 44 kg/cm. Se poistetaan höyrygeneraattorin vastakkaisesta päästä ja ohjataan moottorin imuaukkoon.

Höyry tulee sylinteriin pyörivien terien kautta, joita pitkin kulkevat vakiopoikkileikkaukselliset kanavat.
Kampiakselin ulompi kytkin on kytketty jäykästi ketjukäyttö vetopyörillä.

Tulistettu höyry on vihdoin tehnyt hyödyllisen työnsä ja sen on nyt muututtava vedeksi, jotta se on valmis aloittamaan kierron uudelleen. Tämä saa kondensaattorin näyttämään tavalliselta jäähdyttimeltä. autotyyppinen. Se sijaitsee edessä - varten parempi jäähdytys vastakkaiset ilmavirrat.

Suurin vaikeus insinööreille on siinä, että usein ainakin suhteellisen suunnittelun yksinkertaisuuden saavuttamiseksi on tarpeen vähentää auton jo ennestään alhaista hyötysuhdetta. Smithin ja Petersonin neuvot auttoivat suuresti kahta amatöörisuunnittelijaa. Se on seurausta yhteistä työtä onnistui tuomaan monia arvokkaita innovaatioita suunnitteluun. Aloita vähintään palamisilmalla. Ennen kuin se menee suoraan polttimeen, se lämmitetään viemällä se kattilan kuumien seinien väliin. Tämä saa aikaan polttoaineen täydellisemmän palamisen, lyhentää poistoaikaa ja nostaa myös seoksen palamislämpötilaa ja siten tehokkuutta.

Palavan seoksen sytyttämiseen tavanomaisessa höyrykattilassa käytetään yksinkertaista kynttilää. Peter Barret suunnitteli tehokkaamman järjestelmän - elektroninen sytytys. Rektifioitua alkoholia käytettiin palavana seoksena, koska se on halpaa ja sillä on korkea oktaaniluku. Tietenkin kerosiinia diesel polttoaine ja muut nestemäiset lajikkeet toimivat myös.

Mutta mielenkiintoisin asia tässä on kondensaattori. Suurten höyrymäärien kondensoitumista pidetään nykyaikaisten höyryvoimaloiden päävaikeudena. Smith suunnitteli jäähdyttimen käyttämään sumua. Suunnittelu toimii täydellisesti, järjestelmä tiivistää kosteutta 99%. Vettä ei kuluteta juuri lainkaan - lukuun ottamatta sitä pientä määrää, joka silti valuu tiivisteiden läpi.

Muut mielenkiintoinen uutuus- Voitelujärjestelmä. Höyrykoneen sylinterit voidellaan yleensä monimutkaisella ja hankalalla laitteella, joka suihkuttaa raskasta öljypölyä höyryyn. Öljy laskeutuu sylintereiden seinämille ja heitetään sitten ulos poistohöyryn mukana. Myöhemmin öljy on erotettava vesitiivisteestä ja palautettava voitelujärjestelmään.

Barrettes käytti kemiallista emulgointiainetta, joka ottaa sekä veden että öljyn ja sitten erottaa ne, mikä eliminoi suuren ruiskun tai mekaanisen erottimen tarpeen. Testit osoittavat, että kemiallisen emulgaattorin käytön aikana ei muodostu saostumista höyrykattilassa eikä lauhduttimessa.

Kiinnostava on myös kytkintyyppinen mekanismi, joka yhdistää moottorin suoraan vetoakseliin ja kardaani vaihteisto. Koneessa ei ole vaihteistoa, nopeutta ohjataan muuttamalla höyryn ottoa sylintereihin. Imu-pakokaasujärjestelmän avulla voit helposti asettaa moottorin vapaalle. Höyryä voidaan lähettää moottoriin, lämmittää sitä ja samalla saattaa höyrykattila valmiusasentoon aktiiviseen työhön pitäen sen vakiona lähellä työpainetta. Höyrykone kehittää tehoa 30-50 hv. s, ja gallona polttoainetta riittää kuljettamaan autoa 15-20 mailin matkalle, mikä on melko verrattavissa polttomoottorilla varustettujen autojen polttoaineenkulutukseen. Ohjausjärjestelmä on melko monimutkainen, mutta täysin automatisoitu; sinun tarvitsee vain seurata ohjausmekanismia ja valita haluttu nopeus. Testin aikana auto saavutti noin 50 mailia tunnissa, mutta tämä on raja, koska auton alusta ei vastannut moottorin tehoa.

Tämä on tulos. Kaikki tämä on vain kokeilua. Mutta kuka tietää, emmekö joudu todistamaan uutta höyryn valta-asemaa teillä - nyt ei rautaa, vaan moottoriteitä.
R. YAROV, insinööri
Mallin suunnittelija 1971.

Ensimmäistä kertaa tieto tästä moottorista ilmestyi tieteellisten innovaatioiden sivustoille maailmassa noin 15 vuotta sitten. viileä ulkomuoto, mutta ... Ja mikä itse asiassa on vallankumouksellista? Periaate muuttaa mäntien liike pyöriväksi vastaa tavallista mäntähydraulimoottoria, jossa useat männät saavat levyn pyörimään viistetyllä päässä. Ja höyryn jakeluun käytettyä pyörivää kelaa käytetään laajalti myös pneumatiikassa, ja se on rakenteellisesti huonompi kuin höyrykoneiden klassinen laatikkokela. Tässä tiiveys laskee kuluessa, mutta laatikon muotoisessa ei.
Mitä muita etuja tästä järjestelmästä on? Joustavan kaapelin pala rajoittaa tämän taajuusmuuttajan todellisen tehon kymmeniin watteihin tai gramman murtoihin metriä kohden, jos otetaan huomioon vääntömomentti.

Mitä tulee moottoreihin - tehokkaampien lämpömoottoreiden pakokaasuihin, jäähdytysnesteeseen ja muihin "jätetuotteisiin" jäävän jälkilämmön "käyttäjiin", niin Stirling on kilpailun ulkopuolella. S.k. pystyy toimimaan alle 100 asteen lämpötilaeroissa.
No, innovatiivisen tiiviyden sovellus on myös kyseenalainen. Klassisen kaavan ja saman työtilavuuden höyrykoneella on suunnilleen samat mitat kuin Greenin.

On olemassa erittäin mielenkiintoisia höyrykoneita, jotka voidaan laittaa autoihin ja niillä on korkea hyötysuhde. Nämä höyrykoneet kehittävät erittäin suuren moottoritehon halvalla polttoaineella: turpeella, kivihiilellä, puupelletillä. Tällainen höyrykone voidaan asentaa autoon - ja sinulla on oma puulämmitteinen höyryauto. Ja sähköä saa halvalla.

Viime vuosina mallintamiseen on noussut uusi suunta. Se sai inspiraationsa animaattori Yi-Wei Huangilta, joka ilmeisesti piti ajatuksesta herättää sarjakuvahahmoja henkiin ilman tietokonegrafiikkaa. Koko kohokohta on siinä, että hän ei käytä "leluissaan". uudelleenladattavat patterit, vaan pienoishöyrykoneita, joita hän valmistaa omin käsin. I-Wei saa inspiraationsa tieteiskirjallisuuden suunnasta, jota kutsutaan "steampunkiksi" tai "steampunkiksi". "Steampunk" on vaihtoehto 1990-luvun alussa kehitetylle "cyberpunkille", jolle on ominaista täydellinen tietokoneistuminen.

Steampunk puolestaan ​​perustuu viktoriaanisen Englannin historiaan valtavilla jyrinä- ja voihkimiskoneilla, noella ja voimalla. Steampunk-aiheet esiintyvät monissa modernin taiteen teoksissa, eikä ole yllättävää, että ne tulivat mallinnukseen. Nyt sarjakuvahahmot löytävät uuden elämän, vaikkakin lelumittakaavassa. I-Wei kokosi ensimmäisen "lelun" vuonna 2005. Siitä lähtien hän on koonnut omin käsin keskimäärin yhden mekanismin kuukaudessa. Suurin osa tästä ajasta kuluu eleganssin antamiseen malleille, jotka on varustettu tilaa vievillä säiliöillä ja höyrykattiloilla. Sieltä muuten tuli hänen animaatiokykynsä.

Toinen vahvistus siitä oli useita palkintoja voitettuja paikkoja RoboGames-2006 -festivaaleilla. Huolimatta siitä, kuinka jumalanpilkkaa se näyttää venäläiselle sielulle, I-Veyn aivolapset työskentelevät alkoholin parissa. Ja vaikka tämä ei ole ainoa vaihtoehto, hän pitää roboteilleen optimaalista juuri sellaista polttoainetta. Niiden toiminta-aika vaihtelee mallista riippuen viidestä minuutista puoleen tuntiin.

Hän ei kuitenkaan ole vielä täysin hylännyt akkuja, vaikka niiden energia käytetään yksinomaan radio-ohjausjärjestelmän järjestämiseen. Mutta on epätodennäköistä, että hänen lelunsa ilmestyvät pian kauppojen hyllyille, koska niiden sisältö edellyttää erityisiä turvallisuusvaatimuksia, joiden on oltava riittäviä mekanismeille, jotka toimivat alkoholilla ja riittävän korkealla paineella.

höyrykoneen hyötysuhde

Polttopuut ovat menneisyyttä. Mielenkiintoista on, että tämä säie on mallinnusosiossa ja käsittelee ainutlaatuisia malleja todelliseen käyttöön. Minusta tuntuu, että tähän periaatteeseen perustuva höyryauto on erittäin mielenkiintoinen. Esimerkiksi maassa asetetaan UAZ-leipä, jonka sisällä on lämpöeristetty säiliö, jossa on 250 asteen höyry, lasin alla olevan putken katolla, joka on kytketty tähän säiliöön, niitä lämmittää aurinko. Viikon aikana se vain seisoo auringossa, viikonloppuna saavuit ja voit ajaa 10 kilometriä Mitä mieltä olet, kuinka verrattavissa vaihtoehtoon aurinkopaneelit+ akku?

Vuonna 1890 Hampurissa laivanrakennusyritykseksi perustettu Spilling on aina rakentanut liiketoimintaansa innovatiiviselle pohjalle ja on nyt maailmanlaajuinen tuotemerkki modulaaristen yksiköiden valmistukseen ja toimittamiseen, yksikköteho 100 - 5000 kW tehokkaaseen käyttöön hajautetuissa energiansyöttöjärjestelmissä. . Tämän yrityksen ainutlaatuisin tuote on höyrykoneet.

Läikkyvät höyrykoneet ovat ainoita laatuaan maailmassa!

Höyrykoneessa yhdistyvät edestakaisin liikkuvan höyrykoneen termodynaamisten ominaisuuksien edut suunnitteluominaisuuksia nykyaikainen dieselmoottorit. Sen ainutlaatuinen muotoilu tarjoaa korkea luotettavuus käytettäessä sähkögeneraattorin käyttövoimana myös vaihtelevalla sähkökuormalla ja höyryvirtauksen muutoksella.

Tämän pienikokoisten paikallisten voimajärjestelmien energialähteen etuna höyryturbiinivaihtoehtoon verrattuna on höyrykoneen helppokäyttöisyys ja alhainen hinta. Tämä tekee siitä ihanteellisen käytettäväksi pienissä ja keskikokoisissa höyrykattiloissa, mukaan lukien:

• Biopolttoaineilla sähköä tuottavat voimalaitokset, polttoaineteho alkaen 2 MW
• Yksiköt poistohöyryn käyttöön virtausnopeudella 2,5 t/h
• Jätteenpolttolaitokset.

Spilling-höyrykone sopii optimaalisesti kyllästettyjen höyrykattiloiden sekä keskipaineisten höyrygeneraattoreiden kanssa. Samaan aikaan modulaarisen suunnittelun periaate mäntämoottori tarjoaa joustavuutta kattilahuoneen päivityksissä monenlaisiin asiakkaiden tarpeisiin.

Tämä pätee erityisesti höyrykattiloiden saneerausvaiheessa niiden tehokkuuden lisäämiseksi ja oman sähkön tuottamiseksi.

Pienen ja keskisuuren kapasiteetin voimalaitoksissa, joita usein kutsutaan mini-CHP:ksi, SPILLING sähkögeneraattorin tai prosessilaitteiston käyttämiseen moottorina verrattuna höyryturbiiniin, jonka tehot ja höyryparametrit ovat vertailukelpoisia, ovat tunnusomaisia ​​seuraavista positiivisista ominaisuuksista :

• laaja dynaaminen tehonsäätöalue;
• käytännön herkkyys höyryn laadulle;
• mahdollisuus suoraan käyttää sähkögeneraattoria tai teknisiä laitteita ilman välilaitetta mekaaniset vaihteet;
• korkea toimintavarmuus ja kunnossapitoon tarvittavan teknisen infrastruktuurin tarve;
• voitelujärjestelmä, joka estää öljyn pääsyn höyryyn.

SPILLING-höyrykone toimitetaan generaattorin kanssa käyttövalmiina yksikkönä, joka sisältää automaattisen ohjauspaneelin ohjelmalogiikalla ja käyttöpaneelin.

Höyrykoneiden tekniset tiedot

Harrastajatiimi, joka kutsuu itseään British Steam Car Challengeksi ja joka koostuu kilpailijoista, harrastajista ja harrastajista, on rakentanut Inspiration-autoa vuosia rikkoakseen höyrykäyttöisten autojen nopeusennätyksen. Höyryauton nopeusennätys on pidetty vuodesta 1906 lähtien. Sitten Yhdysvalloissa kilpailija Fred Marriot saavutti 205,44 kilometriä tunnissa Stanleyn veljien rakentamalla höyryautolla.

Nyt ehkä ennätys rikotaan, kun auto käy läpi viimeisimmän dynaamisen testiohjelman, joka on suunniteltu maaliskuun 2009 lopulle puolustusministeriön työmaalla lähellä Chichesteriä, West Sussexissa. Tämä on viimeinen kerta, kun autoa testataan Isossa-Britanniassa ennen kuin se kuljetetaan Yhdysvaltoihin, jotta se yritettäisiin saavuttaa höyrykäyttöisen maa-auton maailmannopeusennätys.

Kerran tiimin pääsuunnittelija Glynn Bowsher joutui vaikean tehtävän eteen, koska suuren tehon saavuttaminen höyrykoneesta pienellä asennuksella ja painolla ei ollut helppoa. Suunnitelmissa oli, että Bowsherin höyrylaitos kehittyisi 300 asti Hevosvoimaa akselilla turbiinin nopeudella 12 tuhatta minuutissa, ja lisäksi se mahtuu Inspirationin kapeaan ja matalaan runkoon. Sen pituus on muuten 5,25 metriä; leveys - 1,7 metriä; korkeus - 1,1 metriä.

Polttoaineena käytetään nesteytettyä propaania. Neljä höyrystintä sijaitsee kuljettajan takana. Jokainen höyrystin sisältää 28 ohutta vaakasuuntaista putkea, jotka on valmistettu lämmönkestävästä ruostumattomasta teräksestä. He vievät suurimman osan auton sisällä ja toimittavat höyrykoneelle noin 10 kiloa höyryä minuutissa. Höyryn paine ja lämpötila ovat noin 40 ilmakehää ja yli 380 celsiusastetta. Jokaista höyrynkehitintä voidaan ohjata erikseen, mikä lisää järjestelmän luotettavuutta. Höyry ohjataan neljän suuttimen kautta kaksivaiheiseen höyryturbiiniin, joka pyörii alennusvaihteen kautta. takapyörät autoja. Turbiinin halkaisija - 33 senttimetriä.

Insinöörit odottavat, että auto pystyy kiihtymään 320 kilometriin tunnissa, mutta jos otamme huomioon korin matalan virtaviivauskertoimen - vain 0,2, nopeus voi olla suurempi.

Höyrykoneiden tärkein ja erittäin arvokas etu nykyään on alhainen hiilidioksidin ja typen oksidien pitoisuus höyrykoneiden pakokaasuissa, varsinkin jos ne käyttävät Inspirationin kaltaista kaasua.

Brittiharrastajat toivovat, että he eivät voi vain rikkoa höyrymoottorilla varustettujen autojen nopeusennätystä, vaan myös kiinnittää yleisön huomion höyryautojen ympäristöystävällisyyteen.

Lähteet: steampunker.ru, diy.infcat.ru, www.chipmaker.ru, www.hansaenergo.ru, techvesti.ru

Susan kaupunki

Lento avaruuteen - avaruushissi

Teutonilaiset ritarit

Hiljaisuuden vyöhyke

Kitezhin näkymätön kaupunki

Duomo-katedraali Milanossa

Upea Duomo-katedraali on yksi Milanon tärkeimmistä nähtävyyksistä. Se rakennettiin uudelleen neljän vuosisadan ajan, minkä seurauksena sen...

Oman yrityksen perustaminen - Oma verkkokauppa

Ehdottomasti jokainen, joka osaa käyttää tietokonetta, voi itsenäisesti luoda verkkokaupan. On kuitenkin välttämätöntä ymmärtää selvästi, että verkkokauppa on ...

Aamuharjoitukset ja sen merkitys

Kaukana 1980-luvulla, kun radiosta saattoi kuulla joka aamu neuvostolaulun "Lataa!", Monet Neuvostoliiton asukkaat todella ...

Ruotsin maamerkit

Visby on 22 000 asukkaan kaupunki, hyvin säilynyt keskiaikainen kaupunki, jota ympäröivät Hansaliiton ajoilta peräisin olevat keskiaikaiset linnoitukset. Visby, "kaupunki...

Tähtienvälinen alus - Project Daedalus

1970-luvulla ryhmä tutkijoita ja insinöörejä, jotka toimivat BIS:n puolesta, kehittivät jättimäisen tähtienvälisen aluksen fuusiopropulsiojärjestelmällä. Tulevaisuuden avaruusalus...