Language
Country/Area
No result found
Двигатель внутреннего сгорания и двигатель внешнего сгорания: в чем разница между этими двумя двигателями?
В мире энергетики двигатели внутреннего сгорания и двигатели внешнего сгорания занимают важнейшее место. Существуют существенные различия в принципах, конструкциях и сценариях применения этих двух двигателей, что влияет на их эффективность и работу. Понимание этих различий имеет большое значение для развития будущих энергетических технологий и формулирования политики защиты окружающей среды.
Ключом к эффективности двигателя является соотношение доступной работы к поглощенному теплу.
Двигатель внутреннего сгорания: претендент на высокую эффективность
Двигатели внутреннего сгорания, как следует из названия, — это двигатели внутреннего сгорания. В основном его разделяют на бензиновые и дизельные двигатели. Бензиновые двигатели обычно используют цикл Отто, тогда как дизельные двигатели работают по дизельному циклу. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в смешивании топлива с воздухом внутри цилиндра, а затем его воспламенении, вызывающем взрыв с выработкой энергии.
В двигателях внутреннего сгорания одной из самых больших проблем является эффективное управление процессом сгорания и повышение термического КПД. Термический КПД двигателей внутреннего сгорания обычно составляет всего от 20% до 40%, а это означает, что большая часть энергии топлива тратится в виде тепла. Многие современные производители автомобилей постоянно инвестируют в исследования и разработки, направленные на повышение топливной эффективности и снижение выбросов.
Эффективность двигателя внутреннего сгорания ограничена множеством факторов, включая степень сжатия, потери на трение и потери мощности.
Двигатель внешнего сгорания: представитель традиционной энергетики
В отличие от двигателей внутреннего сгорания, двигатели внешнего сгорания преобразуют тепловую энергию в кинетическую энергию в процессе сгорания. Примерами таких двигателей являются паровые двигатели и газовые турбины. Работа этих двигателей предполагает использование воды или другой жидкости в качестве среды и ее нагрев для приведения в движение поршня или турбины, тем самым производя мощность.
Тепловой КПД двигателей внешнего сгорания обычно ниже, чем у двигателей внутреннего сгорания, главным образом из-за потерь при преобразовании тепла между различными средами. Однако с развитием современных технологий эффективность газовых турбин повысилась, а тепловой КПД некоторых новых газовых турбин может достигать 46% и даже 61%.
Сравнение эффективности между ними
И двигатели внутреннего сгорания, и двигатели внешнего сгорания имеют свои преимущества и недостатки, а различия в их эффективности в основном обусловлены их принципами работы и процессами преобразования тепла. Вообще говоря, двигатели внутреннего сгорания более эффективны при высоких нагрузках и скоростях, но их эффективность существенно снижается при низких оборотах и нагрузках. Однако двигатели внешнего сгорания работают с относительно стабильным КПД при высоком давлении и температуре, но при определенных обстоятельствах все же могут наблюдаться потери КПД.
Своевременная подача топлива и точный контроль сгорания являются ключом к повышению эффективности двигателя.
Вывод: решение предстоящих задач
По мере роста глобальной осведомленности о снижении выбросов углекислого газа и защите окружающей среды технологические инновации в двигателях внутреннего и внешнего сгорания становятся все более важными. Появление различных новых технологий, таких как гибридные силовые системы и использование альтернативных видов топлива, также заставило рынок по-новому взглянуть на направления применения этих двух двигателей. Глядя на общие технические решения, какой двигатель будет доминировать в будущем развитии энергосистемы?
