У повсякденній діяльності людині найчастіше доводиться стикатися з двигунами внутрішнього згоряння. Бензинові та дизельні мотори набули широкого поширення в автомобілебудуванні. Але існує також особливий клас енергетичних установок, що мають загальну назву двигунів зовнішнього згоряння.
Двигуни зовнішнього згоряння
У двигунах зовнішнього згоряння процес спалювання палива і джерело теплового впливу відокремлені від робочої установки. До цієї категорії зазвичай відносять парові та газові турбіни, а також двигуни Стірлінга. Перші прототипи подібних установок були сконструйовані більше двох століть тому і застосовувалися протягом майже всього XIX століття.
Коли для бурхливо розвивається промисловості знадобилися потужні та економічні енергетичні установки, конструктори придумали заміну вибухонебезпечним паровим двигунам, де робочим тілом був пар, що знаходиться під великим тиском. Так з 'явилися двигуни зовнішнього згоряння, які отримали поширення вже на початку XIX століття. Тільки через кілька десятків років їм на зміну прийшли двигуни внутрішнього згоряння. Коштували вони суттєво дешевше, що й визначило їх широке поширення.
Але сьогодні конструктори все пильніше придивляються до вийшли з широкого вживання двигунів зовнішнього згоряння. Це пояснюється їх перевагами. Головна перевага полягає в тому, що такі установки не потребують добре очищеного і дорогого палива.
Двигуни зовнішнього згоряння невибагливі, хоча досі їх будівництво та обслуговування обходяться досить дорого.
Двигун Стірлінга
Один з найвідоміших представників сімейства двигунів зовнішнього згоряння - машина Стірлінга. Вона була придумана в 1816 році, неодноразово вдосконалювалася, але згодом на довгий час була незаслужено забута. Тепер же двигун Стірлінга отримав друге народження. Його з успіхом використовують навіть при освоєнні космічного простору. Робота машини Стірлінга заснована на замкнутому термодинамічному циклі. Періодичні процеси стиснення і розширення тут йдуть при різних температурах. Керування робочим потоком відбувається за допомогою зміни його обсягу.
Двигун Стірлінга може працювати в якості теплового насоса, генератора тиску, пристрою для охолодження.
У даному двигуні при низькій температурі йде стиснення газу, а при високій - його розширення. Періодична зміна параметрів відбувається за рахунок використання особливого поршню, що має функцію витіснювача. Тепло до робочого тіла при цьому підводиться із зовнішнього боку, через стінку циліндра. Ця особливість і дає право машині Стірлінга називатися двигуном зовнішнього згоряння.