Vrlo snažan "uradi sam" motor s vanjskim izgaranjem. Kako napraviti Stirlingov motor vlastitim rukama

Ekologija potrošnje Znanost i tehnologija: Stirlingov motor se najčešće koristi u situacijama kada je potreban uređaj za pretvorbu toplinske energije koji je jednostavan i učinkovit.

Prije manje od stotinu godina, motori s unutarnjim izgaranjem pokušali su izboriti svoje zasluženo mjesto u konkurenciji među ostalim dostupnim strojevima i pokretnim mehanizmima. U isto vrijeme, u to vrijeme, superiornost benzinskog motora nije bila toliko očita. Postojeći strojevi uključeni Parni motori odlikuje se bešumnošću, izvrsnim karakteristikama snage za to vrijeme, jednostavnošću održavanja, mogućnošću korištenja drugačija vrsta gorivo. U daljnjoj borbi za tržište prevagu su odnijeli motori s unutarnjim izgaranjem zbog svoje učinkovitosti, pouzdanosti i jednostavnosti.

Daljnja utrka za usavršavanjem agregata i pogonskih mehanizama, u koju su plinske turbine i varijante rotacijskih motora ušle sredinom 20. stoljeća, dovela je do toga da se, unatoč nadmoći benzinskog motora, pokušalo uvesti potpuno nova vrsta motori - termalni, koje je prvi izumio 1861. godine škotski svećenik Robert Stirling. Motor je dobio ime po svom tvorcu.

STIRLINGOV ​​MOTOR: FIZIČKA STRANA PROBLEMA

Da bismo razumjeli kako Stirlingova stolna elektrana radi, treba razumjeti opće informacije o principima rada toplinskih strojeva. Fizički, princip rada je korištenje mehaničke energije, koja se dobiva ekspanzijom plina tijekom zagrijavanja i njegovom naknadnom kompresijom tijekom hlađenja. Kako bi se pokazao princip rada, može se dati primjer koji se temelji na običnoj plastičnoj boci i dva lonca, od kojih jedan sadrži hladnu vodu, drugi vruću.

Prilikom spuštanja boce u hladna voda, čija je temperatura blizu temperature stvaranja leda uz dovoljno hlađenje zraka iznutra Plastični spremnik treba ga zatvoriti čepom. Nadalje, kada se boca stavi u kipuću vodu, čep nakon nekog vremena snažno "puca", jer je u ovom slučaju rad zagrijanog zraka višestruko veći od onog koji se obavlja tijekom hlađenja. Kada se eksperiment ponavlja mnogo puta, rezultat se ne mijenja.

Prvi strojevi koji su izgrađeni pomoću Stirlingovog motora vjerno su reproducirali proces prikazan u eksperimentu. Naravno, mehanizam je zahtijevao poboljšanje, koje se sastojalo u korištenju dijela topline koju je plin izgubio tijekom procesa hlađenja za daljnje zagrijavanje, dopuštajući da se toplina vrati plinu kako bi se ubrzalo zagrijavanje.

Ali ni primjena ove inovacije nije mogla spasiti situaciju, budući da su prvi Stirlingi bili drugačiji velike veličine pri niskoj izlaznoj snazi. U budućnosti je više puta pokušavano modernizirati dizajn kako bi se postigla snaga od 250 KS. dovela je do činjenice da je u prisutnosti cilindra promjera 4,2 metra stvarna izlazna snaga koju je proizvela Stirlingova elektrana na 183 kW zapravo bila samo 73 kW.

Svi Stirlingovi motori rade na principu Stirlingovog ciklusa koji uključuje četiri glavne faze i dvije međufaze. Glavni su zagrijavanje, ekspanzija, hlađenje i kompresija. Kao prijelazna faza, prijelaz na hladni generator i prijelaz na grijaće tijelo. koristan rad, koju izvodi motor, temelji se isključivo na temperaturnoj razlici između grijaćih i rashladnih dijelova.

MODERNA STIRLINGOVA KONFIGURACIJA

Moderno inženjerstvo razlikuje tri glavne vrste takvih motora:

  • alfa Stirling, čija je razlika u dva aktivna klipa smještena u neovisnim cilindrima. Od sve tri opcije, ovaj model se najviše razlikuje visoka snaga, visoki napon, imajući najviše visoka temperatura grijani klip;
  • beta miješanje, bazirano na jednom cilindru, čiji je jedan dio vruć, a drugi hladan;
  • gama-stirling, koji osim klipa ima i istiskivač.

Proizvodnja Stirlingove elektrane ovisit će o izboru modela motora koji će uzeti u obzir sve pozitivne i negativne strane sličan projekt.

PREDNOSTI I NEDOSTATCI

Zahvaljujući njihovoj značajke dizajna Ovi motori imaju niz prednosti, ali nisu bez nedostataka.

Stirlingova stolna elektrana, koja se ne može kupiti u trgovini, već samo od amatera koji samostalno prikupljaju sličnih uređaja, odnosi se:

  • velike dimenzije, koje su uzrokovane potrebom za stalnim hlađenjem radnog klipa;
  • korištenje visokog tlaka, koji je potreban za poboljšanje performansi i snage motora;
  • gubitak topline, koji nastaje zbog činjenice da se proizvedena toplina prenosi ne na sam radni fluid, već kroz sustav izmjenjivača topline, čije zagrijavanje dovodi do gubitka učinkovitosti;
  • naglo smanjenje snage zahtijeva primjenu posebnih principa koji se razlikuju od onih tradicionalnih za benzinske motore.

Uz nedostatke, elektrane koje rade na Stirlingovim jedinicama imaju neporecive prednosti:

  • bilo koju vrstu goriva, budući da, kao i svaki drugi motor koji koristi toplinsku energiju, ovaj motor može raditi na temperaturnoj razlici u bilo kojem okruženju;
  • Ekonomija. Ovi uređaji mogu postati odlična zamjena parne jedinice u slučajevima kada je potrebno preraditi sunčevu energiju, dajući 30% veći faktor učinkovitosti;
  • ekološka sigurnost. Budući da kW stolna elektrana ne stvara ispušni moment, ne proizvodi buku i ne emitira u atmosferu štetne tvari. Obična toplina djeluje kao izvor energije, a gorivo gotovo potpuno izgori;
  • konstruktivna jednostavnost. Za svoj rad, Stirling neće trebati dodatne dijelove ili opremu. Može se samostalno pokrenuti bez upotrebe startera;
  • povećani resurs radne sposobnosti. Zbog svoje jednostavnosti, motor može osigurati više od sto sati neprekidnog rada.

PRIMJENE STIRLINGOVOG MOTORA

Stirlingov motor se najčešće koristi u situacijama kada je potreban uređaj za pretvorbu toplinske energije koji je jednostavan, dok je učinkovitost drugih vrsta toplinskih jedinica znatno manja u sličnim uvjetima. Vrlo često se takve jedinice koriste u napajanju crpne opreme, hladnjaka, podmornica, baterija koje pohranjuju energiju.


Jedno od perspektivnih područja za korištenje Stirlingovih motora su solarne elektrane, budući da se ova jedinica može uspješno koristiti za pretvaranje energije sunčeve svjetlosti u električnu energiju. Za izvođenje ovog procesa, motor se postavlja u fokus zrcala koje se nakuplja sunčeve zrake, koji osigurava trajno osvjetljenje područja koje zahtijeva grijanje. To vam omogućuje fokusiranje sunčeve energije na malo područje. Gorivo za motor u ovom slučaju je helij ili vodik. Objavljeno

Objašnjenje rada Stirlingovog motora.


Počinjemo označavanjem zamašnjaka.


Šest rupa nije uspjelo. Ispada da nije lijepo. Rupe su male, a tijelo između njih je tanko.


Kao prvo, oštrimo protuutege za radilicu. Ležajevi se utiskuju. Nakon toga se ležajevi istiskuju i na njihovom se mjestu urezuje navoj u M3.


Ja sam glodala ali možete i turpijati.


Ovo je dio šipke. Ostatak je zalemljen PSR-om.


Razvrtajte brtvenu podlošku.


Stirlingovo bušenje. Otvor koji povezuje istiskivač s radnim cilindrom. Svrdlo za 4,8 navoj na M6. Onda se mora utišati.


Bušenje rukavca radnog cilindra, pod razvojem.


Bušenje za navoje na M4.


Kako je to učinjeno.


Dimenzije su date uzimajući u obzir prerađeni Izrađena su dva para cilindar-klip 10mm. i 15 mm. Oba su testirana.Ako staviš cilindar na 15mm. tada će hod klipa biti 11-12 mm. i ne radi. I ovdje je 10 mm. s hodom od 24 mm. taman.


Dimenzije klipnjača Na njih je zalemljena mesingana žica F3mm.


Montažni sklop klipnjače Opcija ležaja nije uspjela. Kada se klipnjača zategne, ležaj se deformira i stvara dodatno trenje. Umjesto ležaja napravio sam Al. čahura s vijkom.


Dimenzije pojedinih dijelova.


Neke veličine zamašnjaka.


Neke dimenzije su kako se montirati na osovinu i zglobove.


Između hladnjaka i plamene komore stavljamo azbestnu brtvu za 2-3 mm. Ispod vijaka koji stežu oba dijela poželjno je staviti paronitne brtve ili nešto što slabije provodi toplinu.


Displacer je srce stirlinga, trebao bi biti lagan i provoditi malo topline. Zaliha je preuzeta s istog starog tvrdog diska. Ovo je jedna od linearnih vodilica za motor. Vrlo prikladna, kaljena, kromirana. Da bih prerezao konac, sredinu sam omotao namočenom krpom, a krajeve zagrijao do crvene boje.


Klipnjača s radnim cilindrom. Ukupna duljina 108 mm. Od njih je 32 mm klip promjera 10 mm. Klip bi trebao ući u cilindar lako, bez vidljivih habanja. Da biste provjerili, čvrsto ga zatvorite prstom s donje strane i umetnite klip odozgo, trebao bi biti vrlo polako pušten dolje.


Planirao sam to učiniti, ali sam u procesu napravio promjene. Da bismo saznali hod radnog cilindra, pomaknemo istiskivač u rashladnu komoru, a radni cilindar povučemo 25 mm. Oštro gurnemo istiskivač, a koliko će se pomaknuti radni cilindar je njegov hod. Ova veličina igra vrlo važnu ulogu.


Pogled na radni cilindar. Duljina klipnjače 83 mm. Hod 24 mm Ručni kotač je pričvršćen na osovinu pomoću M4 vijka. Na fotografiji se vidi njegova glava. I na taj način je također pričvršćen protuuteg klipnjače pomaka.


Pogled na klipnjaču pomjerača. Ukupna duljina s pomicačem 214 mm. Duljina klipnjače 75 mm. Hod 24 mm. Obratite pažnju na utor u obliku slova U na zamašnjaku.Napravljen je za izvod snage.Ideja je bila ili generator ili remen na ventilatoru hladnjaka. Gornji dio je jednostrano brušen na dubinu od 7mm i dužinu od 32mm.Centar ležaja odozdo je 55mm. Pričvršćen je odozdo sa dva vijka na M4.Razmak između centara pilona je 126mm.


Pogled na plamenu komoru i hladnjak.Kućište motora je utisnuto u pilon.Dimenzije pilona su 47x25x15,udubljenje za doskok 12mm.Pričvršćen je za dno daske sa dva vijka M4.


Lampada 40 mm. u promjeru visine 35mm. Udubljen u osovinu za 8 mm. Na dnu je matica M4 zalemljena u sredini i pričvršćena vijkom odozdo.


Gotov izgled. Baza hrast 300x150x15mm.


Pločica s imenom.

Dugo tražen radna shema. Našao sam ga, ali to je uvijek bilo povezano s činjenicom da je bilo problema ili s opremom ili s materijalom.Odlučio sam ga napraviti kao samostrel. Nakon što sam pogledao mnoge mogućnosti i pitao se što imam na raspolaganju i što mogu učiniti na vlastitoj opremi. One dimenzije koje sam shvatio odmah, s sklopljeni aparat Nije mi se svidjelo, ispalo je preširoko. Morao sam skratiti ležište cilindra. I staviti zamašnjak na jedan ležaj (na jedan pilon) Materijali zamašnjak, klipnjače, protuuteg, brtvena podloška, ​​lampa i radni cilindar su bronca.Piloni, radni klip, ležište cilindra, hladnjak i podloška sa navojem iz plamene komore. aluminij čelik plamena komora od nehrđajućeg čelika grafitni istiskivač A što se dogodilo ja sam izložio, vi prosudite.

Moderna automobilska industrija dosegla je razinu razvoja na kojoj je gotovo nemoguće postići kardinalna poboljšanja u dizajnu tradicionalnih motora s unutarnjim izgaranjem bez temeljnih znanstvenih istraživanja. Ova situacija tjera dizajnere da obrate pozornost alternativni dizajni elektrana. Neki inženjerski centri usredotočili su se na stvaranje i prilagodbu hibridnih i električnih modela za serijsku proizvodnju, dok drugi proizvođači automobila ulažu u razvoj motora pogonjenih obnovljivim izvorima (primjerice, biodizel s repičinim uljem). Postoje i drugi projekti pogonskih jedinica, koje bi u budućnosti mogle postati novi standardni pogon za Vozilo.

Među mogućim izvorima mehaničke energije za automobile budućnosti je motor s vanjskim izgaranjem kojeg je sredinom 19. stoljeća izumio Škot Robert Stirling kao stroj za toplinsko širenje.

Shema rada

Stirlingov motor pretvara Termalna energija, dobavljen izvana, u koristan mehanički rad na trošak promjene temperature radnog fluida(plin ili tekućina) koji kruži u zatvorenom volumenu.

NA opći pogled shema rada uređaja je sljedeća: u donjem dijelu motora, radna tvar (na primjer, zrak) se zagrijava i, povećavajući volumen, gura klip prema gore. Vrući zrak ulazi u gornji dio motora, gdje se hladi hladnjakom. Tlak radne tekućine se smanjuje, klip se spušta za sljedeći ciklus. U tom slučaju sustav je zapečaćen i radna tvar se ne troši, već se samo kreće unutar cilindra.

Postoji nekoliko mogućnosti dizajna pogonskih jedinica koje koriste Stirlingov princip.

Stirlingova modifikacija "Alpha"

Motor se sastoji od dva odvojena pogonska klipa (toplog i hladnog), od kojih je svaki smješten u svom cilindru. Toplina se dovodi u cilindar s vrućim klipom, a hladni cilindar se nalazi u izmjenjivaču topline za hlađenje.

Stirlingova modifikacija "Beta"

Cilindar u kojem se nalazi klip grije se s jedne, a hladi s druge strane. U cilindru se pomiču pogonski klip i istiskivač, dizajnirani za promjenu volumena radnog plina. Povratno kretanje ohlađene radne tvari u vruću šupljinu motora vrši regenerator.

Stirlingova modifikacija "Gamma"

Dizajn se sastoji od dva cilindra. Prvi je potpuno hladan, u kojem se kreće pogonski klip, a drugi, s jedne strane vruć, a s druge strane hladan, služi za pokretanje potiskivača. Regenerator za cirkulaciju hladnog plina može biti zajednički za oba cilindra ili biti uključen u konstrukciju istiskivača.

Prednosti Stirlingovog motora

Kao i većina motora s vanjskim izgaranjem, Stirling je svojstven više goriva: motor radi na temperaturnoj razlici, bez obzira na razloge koji su je uzrokovali.

Zanimljiva činjenica! Jednom je demonstrirana instalacija koja je radila na dvadeset opcija goriva. Bez zaustavljanja motora, benzin, dizel gorivo, metan, sirova nafta i biljno ulje- agregat je nastavio stabilan rad.

Motor ima jednostavnost dizajna a ne zahtijeva dodatne sustave i prilozima(mjenjač, ​​anlaser, mjenjač).

Značajke uređaja jamče dug radni vijek: više od sto tisuća sati neprekidnog rada.

Stirlingov motor je tih, budući da u cilindrima ne dolazi do detonacije i nema potrebe za uklanjanjem ispušnih plinova. Modifikacija "Beta", opremljena rombičnim koljenastim mehanizmom, savršeno je uravnotežen sustav koji nema vibracija tijekom rada.

Ne postoje procesi u cilindrima motora koji mogu imati negativan utjecaj na okoliš. Prilikom odabira prikladnog izvora topline (npr. solarna energija) Stirling može biti apsolutno ekološki prihvatljiv jedinica za napajanje.

Nedostaci Stirlingovog dizajna

Uz sav skup pozitivnih svojstava, neposredna masovna uporaba Stirlingovih motora je nemoguća zbog sljedećih razloga:

Glavni problem leži u potrošnji materijala konstrukcije. Hlađenje radne tekućine zahtijeva prisutnost radijatora velikog volumena, što značajno povećava veličinu i potrošnju metala instalacije.

Trenutna tehnološka razina omogućit će Stirlingovom motoru usporedbu performansi s modernim benzinskim motorima samo korištenjem složenih vrsta radne tekućine (helij ili vodik) pod tlakom većim od stotinu atmosfera. Ova činjenica postavlja ozbiljna pitanja kako u području znanosti o materijalima tako iu području sigurnosti korisnika.

Važan operativni problem vezan je uz pitanja toplinske vodljivosti i temperaturne otpornosti metala. Toplina se dovodi u radni volumen kroz izmjenjivače topline, što dovodi do neizbježnih gubitaka. Osim toga, izmjenjivač topline mora biti izrađen od metali otporni na toplinu otporan na visokotlačni. Prikladni materijali vrlo skupo i teško za obradu.

Načela promjene načina rada Stirlingovog motora također se bitno razlikuju od tradicionalnih, što zahtijeva razvoj posebnih upravljačkih uređaja. Dakle, za promjenu snage potrebno je promijeniti tlak u cilindrima, fazni kut između istiskivača i pogonskog klipa ili utjecati na kapacitet šupljine s radnom tekućinom.

Jedan način kontrole brzine osovine na modelu Stirlingovog motora može se vidjeti u sljedećem videu:

Učinkovitost

U teorijskim proračunima, učinkovitost Stirlingovog motora ovisi o razlici temperature radnog fluida i može doseći 70% ili više u skladu s Carnotovim ciklusom.

Međutim, prvi uzorci realizirani u metalu imali su izuzetno nisku učinkovitost iz sljedećih razloga:

  • neučinkovite varijante rashladnog sredstva (radni fluid), ograničavajući maksimalnu temperaturu grijanja;
  • gubici energije zbog trenja dijelova i toplinske vodljivosti kućišta motora;
  • odsutnost građevinski materijali otporan na visoki pritisak.

Inženjerska rješenja stalno su poboljšavala dizajn pogonske jedinice. Dakle, u drugoj polovici 20. stoljeća, automobil s četiri cilindra Stirlingov motor s rombičnim pogonom na testovima je pokazao učinkovitost jednaku 35%. na vodenom rashladnom sredstvu s temperaturom od 55 ° C. Pažljivo proučavanje dizajna, upotreba novih materijala i fino podešavanje radnih jedinica osigurali su učinkovitost eksperimentalnih uzoraka od 39%.

Bilješka! Suvremeni benzinski motori slične snage imaju učinkovitost od 28-30%, a turbo dizel motori u rasponu od 32-35%.

Suvremeni primjerci Stirlingovog motora, poput onog kojeg je izgradila američka tvrtka Mechanical Technology Inc, pokazuju učinkovitost do 43,5%. A s razvojem proizvodnje termootporne keramike i sl inovativni materijali doći će do značajnog porasta temperature radno okruženje i postizanje učinkovitosti od 60%.

Primjeri uspješne primjene automobilskih Stirlingsa

Unatoč svim poteškoćama, postoji mnogo izvedivih modela Stirlingovog motora primjenjivih u automobilskoj industriji.

Zanimanje za Stirling, pogodno za ugradnju u automobil, pojavilo se 50-ih godina XX. stoljeća. Rad u tom smjeru provodili su koncerni kao što su Ford Motor Company, Volkswagen Group i drugi.

UNITED STIRLING (Švedska) razvio je Stirling, koji je maksimalno iskoristio serijske komponente i sklopove koje proizvode proizvođači automobila (radilica, klipnjače). Dobiveni četverocilindrični V-motor imao je specifičnu težinu od 2,4 kg/kW, što je usporedivo s karakteristikama kompaktnog dizelskog motora. Ova je jedinica uspješno testirana kao pogonska jedinica za teretni kombi od sedam tona.

Jedan od uspješnih primjera je četverocilindrični Stirlingov motor nizozemske proizvodnje modela "Philips 4-125DA", namijenjen za ugradnju na automobil. Motor je imao radnu snagu od 173 litre. S. u dimenzijama sličan klasičnom benzinskom agregatu.

Inženjeri General Motorsa postigli su značajne rezultate izgradnjom osmocilindričnog (4 radna i 4 kompresijska cilindra) Stirlingovog motora u obliku slova V sa standardnim koljenastim mehanizmom 70-ih godina.

Slična elektrana 1972 opremljen ograničenom serijom automobila Ford Torino, čija je potrošnja goriva smanjena za 25% u odnosu na klasičnu benzinsku osmicu u obliku slova V.

Trenutno više od pedeset stranih tvrtki radi na poboljšanju dizajna Stirlingovog motora kako bi ga prilagodili masovnoj proizvodnji za potrebe automobilske industrije. A ako je moguće otkloniti nedostatke ovog tipa motora, a da zadrži njegove prednosti, onda će upravo Stirling, a ne turbine i elektromotori, zamijeniti benzinske motore s unutarnjim izgaranjem.

Dugo sam promatrao majstore na ovom resursu, a kada se članak pojavio, htio sam ga napraviti sam. No, kao i uvijek, nije bilo vremena i odgodio sam tu ideju.
Ali onda sam konačno položio diplomu, završio vojni odsjek i došlo je vrijeme.
Čini mi se da je napraviti takav motor puno lakše od flash pogona :)

Prije svega, želim se pokajati guruima ove stranice što osoba u svojim 20-ima radi takve gluposti, ali ja sam to samo htjela učiniti i tu želju nema ničega da objasnim, nadam se da će moj sljedeći korak ipak biti flash pogon.
Dakle trebamo:
1 želja.
2 Tri limene kante.
3 Bakrene žice(Našao sam dio od 2 mm).
4 Papir (novine ili ured nije bitno).
5 Ljepilo za papir (PVA).
6 Super ljepilo (CYJANOPAN ili bilo koje drugo u istom stilu).
7 Gumena rukavica ili balon.
8 Stezaljke za ožičenje 3 kom.
9 Čep za vino 1 kom.
10 Konac za pecanje.
11 Alati po ukusu.

1- prva banka; 2- drugi; 3- trećina; 3-poklopac treće staklenke; 4 - membrana; 5 - istiskivač; 6 - terminal za ožičenje; 7- koljenasto vratilo; 8- limeni detalj :) 9- klipnjača; 10 - pluto; 11- disk; 12- struna za pecanje.
Počnimo s rezanjem poklopaca sve tri limenke od dvije limenke. Učinio sam to s domaćim dremelom, prvo sam htio probušiti rupe u krugu šilom i rezati škarama, ali sjetio sam se čudotvornog uređaja.
Iskreno govoreći, nije ispalo baš lijepo i slučajno sam izglodala stjenku jedne limenke pa više nije bila za radnu posudu (ali imala sam još dvije i pažljivije sam ih napravila) .


Zatim nam treba staklenka koja će poslužiti kao forma za istiskivač(5).
Kako bazari u ponedjeljak nisu radili i svi obližnji auto dućani su bili zatvoreni, a ja sam želio napraviti motor, dopustio sam si promijeniti originalni dizajn i napraviti istiskivač od papira, a ne od čelične vune.
Da bih to učinio, pronašao sam staklenku hrane za ribe, koja mi je po veličini najprikladnija. Veličinu sam odabrao na temelju činjenice da je promjer limenke soda bio 53 mm, pa sam tražio 48-51 mm, tako da kada omotam papir oko forme, bude oko 1-2 mm razmaka između stijenki limenku i istiskivač (5) za prolaz zraka. (teglu sam prethodno zalijepila trakom da se ljepilo ne lijepi).


Zatim sam označio traku A4 lista od 70 mm, a ostatak izrezao na trake od 50 mm (kao u članku). Iskreno da budem, ne sjećam se koliko sam takvih traka namatao, pa neka bude 4-5 (trake 50mm x 290mm, broj slojeva sam radio na oko tako da kad se ljepilo stegne, displacer ne bude mekan ). Svaki sloj je razmazan PVA ljepilom.


Onda sam napravio korice displacera od 6 slojeva papira (sve sam također zalijepio i pritisnuo okruglom olovkom da istisnem zaostalo ljepilo i mjehuriće zraka) kad sam zalijepio sve slojeve, pritisnuo sam ih odozgo knjigama tako da da se ne bi savijali.

Također sam škarama odrezao dno limenke (2), koje je bilo čitavo, na udaljenosti od oko 10 mm, jer istiskivač nije prošao kroz gornju rupu. Ovo će biti naše radna sposobnost.
To se na kraju i dogodilo (nisam odmah odrezala poklopac staklenke (3), ali to još treba učiniti da tamo stavim svijeću).


Dalje, na udaljenosti od oko 60 mm od dna, odrezao sam i onu staklenku (3) koju sam još imao s poklopcem. Ovo dno će nam poslužiti peć.


Zatim je dno druge staklenke (1) odrezao piljenim poklopcem, također na udaljenosti od 10 mm (od dna). I sve to spojiti.


Nadalje, činilo mi se da će se dizajn poboljšati ako se na membranu (4) radnog cilindra (2) umjesto poklopca zalijepi manji predmet i izrezao sam takav uzorak iz papira. U osnovi je kvadrat 15x15 mm i "uši" od po 10 mm. I iz uzorka sam izrezala detalj (8).


Zatim sam izbušio rupe u stezaljkama (6) promjera 2,1 ili 2,5 mm (nije bitno), nakon čega sam uzeo žicu (s presjekom 2 mm) izmjerenu 150 mm, ovo će biti naše " koljenasto vratilo"(7). I savio ga u takvim dimenzijama: visina koljena potiskivača (5) -20 mm visina koljena membrane (4) -5 mm. Između njih treba biti 90 stupnjeva (bez obzira u kojem smjeru). Prethodno sam postavio kleme na njihova mjesta.Također sam napravio podloške i pričvrstio ih ljepilom da kleme ne vise oko radilice.
Nije mi ispalo odmah i točno u veličini, ali sam je ponovno preradio (radi vlastitog mira).


Zatim sam opet uzeo žicu (2 mm) i odrezao komad, oko 200 mm, to će biti klipnjača (9) membrane (4), prošao dio (8) kroz njega i savio ga (bit će prikazano) .
Uzeo sam staklenku (1) (onu malo rupicu) i u njoj napravio rupe za "radilicu" (7) na udaljenosti od 30 mm od vrha (ali nema veze). I izrežite prozorčić škarama.


Zatim, kada je cilindar istiskivača (5) bio suh i potpuno zalijepljen, počeo sam na njega lijepiti poklopce. Kad sam lijepio korice, kroz njih sam provukao žicu presjeka oko pola milimetra za pričvršćivanje strune (12).


Zatim sam izrezao osovinu (10) od drvene drške za spajanje diskova (11) na radilicu, ali preporučujem korištenje vinskog čepa.
A sada najteži dio (što se mene tiče) izrezao sam membranu (4) od medicinskih rukavica i zalijepio isti detalj (8) na nju u sredini. Membranu sam stavio na radni cilindar (2) i zavezao koncem, a kada sam počeo odrezati višak, membrana je počela da izmiče ispod konca (iako nisam povukao membranu) i kada bila je skroz odrezana, počela sam je vući i opna je skroz odletjela.
Uzeo sam super ljepilo i zalijepio kraj limenke, a zatim zalijepio već tek pripremljenu membranu, stavio je strogo u sredinu, držao i čekao da se ljepilo stvrdne. Zatim ju je ponovno pritisnuo, ali ovaj put gumicom, odrezao rubove, skinuo gumicu i ponovno zalijepio (izvana).
Evo što se tada dogodilo






Zatim sam iglom probušio rupu u opni (4) i detalju (8) i u njih uvukao strunu (12) (što također nije bilo lako).
Pa kad sam sve zbrojio, dogodilo se ovo:


Odmah priznajem da motor isprva nije radio, čak štoviše, činilo mi se da uopće neće raditi, jer sam ga (s gorućom svijećom) morao okretati ručno i to s dosta (kao za samorotirajući motor) napor. Bio sam potpuno mlohav i već sam se počeo grditi da sam napravio istiskivač od papira, da sam uzeo pogrešne limenke, da sam pogriješio u dužini klipnjače (9) ili užeta potisnika (5). Ali nakon sat vremena muke i razočarenja, svijeća mi je skroz izgorjela (ona u aluminijskoj kutiji) i uzeo sam onu ​​preostalu od Nove godine (ona što je zelena na fotki), gorjela je PUNO jače i eto eto, uspio sam ga pokrenuti.
ZAKLJUČCI
1 Nije važno od čega je napravljen displacer, jer sam pročitao na jednom od sajtova "trebao bi biti lagan i ne provoditi toplinu".
2 Promjena duljine klipnjače (9) i duljine užeta (12) potiskivača (5) nije bitna, kao što sam pročitao na jednom od sajtova „glavno je da potiskač ne udari u vrh ili dno radne komore tijekom rada”, pa sam ga postavio otprilike na sredinu . I membrana u mirnom (hladnom) stanju treba biti ravna, a ne rastegnuta prema dolje ili gore.
Video
Video rada motora. Stavio sam 4 diska, koriste se kao zamašnjak. Pri paljenju pokušavam dignuti istiskivač u gornji položaj jer se ipak bojim da se ne pregrije. Trebao bi se vrtjeti ovako: prvo se istisnik diže, zatim se iza njega diže membrana, istisnik se spušta, a membrana pada iza njega.

PS: možda će se brže vrtjeti ako ga uravnotežiš, ali ja jesam užurbano Nisam uspio izbalansirati :)

Vodeno hlađen video. Ne pomaže puno u radu, a kao što vidite, i ne ubrzava mu vrtnju, ali s takvim hlađenjem motor se može dulje diviti bez straha od pregrijavanja.

A ovdje je približni crtež mog prototipa (velike veličine):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
Kome treba original (KOMPAS V 12) mogu poslati na poštu.

Možda me ipak pitate zašto je to potrebno, a ja ću vam odgovoriti. Kao i sve u našem steampunk-u, uglavnom za dušu.
Molim vas, nemojte biti prestrogi, ovo je moj prvi post.

Bok svima! Danas vam želim skrenuti pažnju domaći motor, koji svaku temperaturnu razliku pretvara u mehanički rad:

Stirlingov motor- toplinski stroj u kojem se tekući ili plinoviti radni fluid kreće u zatvorenom volumenu, vrsta motora s vanjskim izgaranjem. Temelji se na periodičnom zagrijavanju i hlađenju radnog fluida uz izvlačenje energije iz nastale promjene volumena radnog fluida. Može raditi ne samo od izgaranja goriva, već i od bilo kojeg izvora topline.

Predstavljam vam moj motor, napravljen od slika s interneta:

Vidjevši ovo čudo, poželio sam ga napraviti)) Štoviše, na internetu je bilo mnogo crteža i dizajna motora. Odmah ću reći: to nije teško učiniti, ali malo je problematično prilagoditi se i postići normalan rad. Meni je tek treći put upalilo (nadam se da nećeš tako patiti)))).

Princip rada Stirlingovog motora:

Sve je napravljeno od materijala dostupnih svakom mozgu:

Pa, kako bez veličina)))

Okvir motora izrađen je od žice od spajalica. Sve fiksne žičane veze su zalemljene()

Displacer (disk koji pokreće zrak unutar motora) napravljen je od papira za crtanje i zalijepljen super ljepilom (iznutra je šupalj):

Što je manji razmak između poklopaca i potiskivača u gornjem i donjem položaju, veća je učinkovitost motora.

Šipka pomjerača - od slijepe zakovice (proizvodnja: pažljivo izvucite unutarnji dio i ako je potrebno, očistite ga brusnim papirom nula; Zalijepite vanjski dio na gornji "hladni" poklopac sa šeširom prema unutra). Ali ova opcija ima nedostatak - nema potpune nepropusnosti i malo je trenja, iako pad motorno ulje pomozite da ga se riješite.

Klipni cilindar - vrat iz obične plastične boce:

Kućište klipa izrađeno je od medicinske rukavice i pričvršćeno navojem, koji se nakon namotavanja mora impregnirati super ljepilom za pouzdanost. U sredini kućišta zalijepljen je disk od nekoliko slojeva kartona na koji je pričvršćena klipnjača.

Radilica je napravljena od istih spajalica kao i cijeli okvir motora. kut između koljena klipa i potiskivača je 90 stupnjeva. Radni hod pomjerača je 5 mm; klip - 8 mm.

Zamašnjak - sastoji se od dva CD diska koji su zalijepljeni kartonski cilindar i postavljen na koljenasto vratilo.

Dakle, prestanite pričati gluposti, predstavljam vam video rada motora:

Poteškoće koje sam imao uglavnom su bile posljedica pretjeranog trenja i nedostatka točnih dimenzija strukture. u prvom slučaju, kapljica motornog ulja i poravnanje radilice ispravili su situaciju, au drugom ste se morali osloniti na intuiciju))) Ali kao što vidite, sve je ispalo (iako sam potpuno prepravio motor 3 puta) )))

Ako imate bilo kakvih pitanja - napišite u komentarima, mi ćemo to shvatiti)))

Hvala na pažnji)))