Парові двигуни

 

Парові двигуни широко використовувалися на перших автомобілях, однак через ряд

недоліків (великі маса і габарити, складності пуску, велика витрата води) їх повністю замінили

поршневі ДВЗ.

Останнім часом інтерес до парових двигунів як альтернативи поршневим ДВЗ відновився.

Це обумовлено успіхами котлобудування – розроблено плоскі і однотрубні котли з малою

кількістю робочої рідини, що забезпечує зменшення маси і габаритів двигунів, легкий і надійний

запуск, а також зменшення небезпеки вибуху котла. Пробіг до дозаправлення водою для

сучасних двигунів складає 500 км. Паливна економічність парових двигунів дещо гірша за

поршневі бензинові ДВЗ, але крива протікання крутного моменту більш сприятлива. Токсичність

ВГ набагато краща за поршневі ДВЗ.

Одним з варіантів є використання парового двигуна як допоміжного при поршневому

ДВЗ. У експериментальній стендовій установці BMW Turbosteamer («турбопаровик») парова

турбіна, що використовує теплоту відпрацьованих газів та охолодної рідини, є допоміжною для

бензинового мотора (4 циліндри, 1,8 л). Силова установка автомобіля, крім ДВЗ з системою

випуску, містить у собі пару парогенераторів, два пароперегрівники і дві парові турбіни, з'єднані

з колінчастим валом ремінним приводом. Система утилізує тепло ВГ, дозволяючи одночасно

знизити на 15% витрату палива та одержати збільшення і потужності (на 10 кВт), і крутного

моменту (на 20 Н·м). «Паротурбінна» система досить компактна та уміщується у стандартний

кузов BMW третьої серії, але інженери планують зробити її ще менше і простіше. Очікується, що

до серійного виробництва комплекс Turbosteamer буде готовим у 2016 році.

 

Рисунок 17.8. Установка BMW Turbosteamer:

1 – радіатор/низькотемпературний конденсатор, 2 – насос, 3 – парогенератор, 4 –

парогенератор/високотемпературний конденсатор, 5 – теплообмінник, 6 –

парогенератор/низькотемпературний теплообмінник, 7 – турбіна низького тиску, 8 – турбіна

високого тиску

 

 

 

 

Рисунок 17.9. Розподіл температур у випускній системі установки BMW Turbosteamer (від

60 до 800 градусів). Зеленим кольором показана пара.