Вопрос

Использование двигателя Стирлинга для выработки электрического тока из отработанного тепла в автомобиле

Я читал старую статью об использовании ТЭГ (термоэлектрических генераторов) вместо генераторов переменного тока в автомобилях для повышения эффективности. Основные проблемы, с которыми сталкиваются инженеры при использовании этой технологии, — это низкая эффективность элементов Пельтье (5–9 %), их низкая рабочая температура (не подходят для прямого воздействия тепла выхлопных газов) и стоимость. Поэтому я задумался... а почему бы не использовать двигатель Стирлинга? Он может выдерживать гораздо более высокие температуры и имеет КПД до 50 %. Учитывая, что автомобиль, движущийся по автостраде, расходует около 10 кВт·ч на 100 км пути, а 35 кВт·ч выбрасываются в атмосферу, возможность рекуперации части этой энергии кажется мне очень привлекательной. Это из-за веса? Или из-за стоимости? Есть идеи?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/30376/use-of-a-stirling-engine-to-generate-electric-current-from-exhaust-heat-in-an-au

3 Комментария

  1. Ответ на вопрос «Почему мы не используем двигатели Стирлинга [вместо двигателей Отто]? » практически такой же.



    Стоимость (особенно при установке всей вспомогательной системы), вес (или соотношение мощности и веса), сложность...



    Ответ на вопрос «Почему мы не используем паровые турбины для питания наших автомобилей?» практически такой же.



    В конечном счёте двигатели внутреннего сгорания никуда не денутся. Потребительский спрос в основном зависит от стоимости топлива, а не от чистой «эффективности» или заботы об окружающей среде. А теперь, с технологиями «бедного горения» с высоким соотношением воздух-топливо, такими как Ecoboost, SkyActive и т. д., с более эффективными дизельными двигателями, такими как VW/Audi TDI, с использованием некогда «экзотических» материалов, таких как композиты, ламинаты, наночастицы... мы видим, как монстры с ДВС сжигают динозавров, они эффективнее гибридов, но при этом показатели выбросов на выходе ниже, чем на входе.



    Этот ответ, безусловно, отражает только моё мнение и не затрагивает технический аспект, в отличие от комментария @ihniwid.


  1. «Ответ практически такой же на вопрос: «Почему мы не используем двигатели Стирлинга [вместо двигателей Отто]?» Не совсем. Двигатели Стирлинга не подходят для использования в качестве основного источника энергии. Они медленно реагируют на изменение частоты вращения. «Стоимость (особенно при добавлении всей вспомогательной системы)» Гибридные автомобили имеют более сложные вспомогательные системы и пользуются определённой популярностью. Я не говорю, что двигатель Стирлинга заменит двигатель Отто. Мне просто интересно, можно ли снять постоянную механическую нагрузку с помощью отработанного тепла.
  1. Судя по всему, это возможно: downloads.hindawi.com/journals/jen/2015/495418.pdf /// dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/32832/… /// mdpi.com/1996-1073/7/8/5273/pdf
Вы уже ответили на этот вопрос