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    能源之星——斯特林引擎(二)
    作者:周鉴恒    文章来源:作者惠赐    点击数:    更新时间:2009-9-2

    (原载:《物理双月刊》(台湾),卅卷四期,20088月)

    四、斯特林引擎的型式

    斯特林引擎可以设计成不同的型式,原创性的全新构想和细部改良的专利,至今仍不断被提出。严格而言,凡是利用工作流体在冷、热区之间移动,遂行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功,膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环,这样的机构都称为斯特林引擎。

    常见的斯特林引擎可以分为以下几种:

    (一) 型斯特林引擎(见图3-1

    这型斯特林引擎的温差气室和汽缸分开,利用连杆和曲轴等连动机构,使温差气室中的移气胴体和汽缸中的活塞,近似时间正弦函数的往复运动,有大约90°的相位差,以确保热机循环3

    由于温差气室的尺寸可以比汽缸的尺寸大很多,极小的温差即可运转此型斯特林引擎,常用来制作教学用的热学教具,或针对低温差之热源设计所需的机型。图4-1是作者设计的大型型斯特林引擎(高度约60公分),十几度温差即可运转。


    4-1 作者设计的斯特林引擎之一

    (数据源:wmc62490000@yahoo.com.tw(德盟工作室))

    (二)型斯特林引擎

    汽缸和温差气室合二为一,其中移气胴体和活塞运动的相位差,由连杆和曲轴等构成的连动机构完成,但控制移气胴体的连杆须穿过活塞,制程精度要求较高。

    著名的连动机构,是1953年梅杰(R. J. Meijer)发明的菱形连动机构(Rhombic Drive Mechanism),这型斯特林引擎的连动机构可以减少活塞所受的应力。(见图4-24

     

     

    4-2  型斯特林引擎之菱形连动机构(浅蓝)、活塞(蓝)和移气胴体(绿)

    (数据源:www.answers.com/topic/reciprocating-engine

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