Что такое двигатель внешнего сгорания?

Двигатель внешнего сгорания — это тепловая машина, в которой сгорание (сгорание топлива) происходит вне камеры сгорания, отдельно от рабочего тела. Жидкость нагревается от сгорания, но вещества, участвующие в сгорании, не вступают в непосредственный контакт с рабочей жидкостью.

Напротив, в двигателе внутреннего сгорания сгорание происходит внутри камеры сгорания с непосредственным участием рабочего тела.

Примеры двигателей внешнего сгорания:

- Паровые двигатели. В паровом двигателе топливо сжигается в отдельном котле для получения пара. Этот пар под высоким давлением затем направляется в цилиндр, где он расширяется и толкает поршень.

- Двигатели Стирлинга:В двигателях Стирлинга используется замкнутый цикл газа (обычно воздуха или водорода), который нагревается внешним источником тепла (например, горелкой), а затем расширяется и сжимается за счет движения поршня.

- Турбины внешнего сгорания:в этих турбинах используется отдельная камера сгорания для выработки горячих газов, которые приводят в движение лопатки турбины.

Преимущества двигателей внешнего сгорания:

– Гибкость выбора топлива :Двигатели внешнего сгорания могут использовать более широкий спектр видов топлива, таких как мазут, биомасса или солнечная энергия, по сравнению с двигателями внутреннего сгорания, для которых обычно требуется бензин или дизельное топливо.

- Снижение выбросов :Поскольку сгорание происходит в контролируемой среде, двигатели внешнего сгорания могут иметь меньшие выбросы загрязняющих веществ, таких как оксиды азота и твердые частицы, по сравнению с двигателями внутреннего сгорания.

Недостатки двигателей внешнего сгорания:

- Снижение эффективности :Из-за потерь энергии, связанных с передачей тепла от источника сгорания к рабочему телу, двигатели внешнего сгорания, как правило, имеют более низкий КПД, чем двигатели внутреннего сгорания.

– Большой размер :Наличие отдельной камеры сгорания и других компонентов часто приводит к тому, что двигатели внешнего сгорания становятся крупнее и тяжелее двигателей внутреннего сгорания.

Двигатели внешнего сгорания используются в нишевых приложениях, где конкретные преимущества, такие как гибкость использования топлива или более низкие выбросы, перевешивают их недостатки. Они находят применение в определенных отраслях промышленности, транспортировке (например, в паровозах в прошлом) и производстве электроэнергии.