Un motor cu ardere externă foarte puternic, cu propriile mâini. Cum să faci un motor Stirling cu propriile mâini

Ecologia consumului Stiinta si tehnologie: Motorul Stirling este cel mai des folosit in situatiile in care este necesar un aparat de conversie a energiei termice, caracterizat prin simplitate si eficienta.

Cu mai puțin de o sută de ani în urmă, motoarele cu ardere internă au încercat să-și câștige locul care îi revenea în competiția dintre alte mașini și mecanisme de mișcare disponibile. Mai mult, în acele vremuri superioritatea motorului pe benzină nu era atât de evidentă. Mașini existente la motoare cu abur s-au distins prin liniște, caracteristici excelente de putere pentru acea perioadă, ușurință de întreținere și capacitatea de utilizare diverse tipuri combustibil. În continuarea luptei pentru piață, motoarele cu ardere internă, datorită eficienței, fiabilității și simplității lor, au câștigat avantajul.

Cursa ulterioară pentru îmbunătățirea unităților și mecanismelor de antrenare, în care turbinele cu gaz și tipurile de motoare rotative au intrat la mijlocul secolului al XX-lea, a condus la faptul că, în ciuda supremației motorului pe benzină, s-au încercat introducerea completă. aspect nou motoare - termice, inventate pentru prima dată în 1861 de un preot scoțian pe nume Robert Stirling. Motorul a primit numele creatorului său.

MOTOR STIRLING: LATURA FIZICĂ A PROBLEMEI

Pentru a înțelege cum funcționează o centrală electrică Stirling de masă, trebuie să înțelegeți Informații generale pe principiile de funcționare a motoarelor termice. Din punct de vedere fizic, principiul de funcționare este utilizarea energiei mecanice, care se obține atunci când gazul se dilată când este încălzit și comprimarea lui ulterioară când este răcit. Pentru a demonstra principiul de funcționare, se poate da un exemplu bazat pe cele obișnuite sticla de plasticși două tigăi, dintre care una conține apă rece, cealaltă fierbinte.

La coborârea sticlei în apa rece, a cărui temperatură este apropiată de temperatura la care se formează gheața atunci când aerul din interior este suficient de răcit recipient din plastic ar trebui să fie închis cu un dop. În plus, când sticla este pusă în apă clocotită, după un timp pluta „trage” cu forță, deoarece în acest caz munca efectuată de aerul încălzit a fost de multe ori mai mare decât cea efectuată în timpul răcirii. Dacă experimentul se repetă de mai multe ori, rezultatul nu se schimbă.

Primele mașini care au fost construite folosind motorul Stirling au reprodus cu acuratețe procesul demonstrat în experiment. Desigur, mecanismul a necesitat îmbunătățiri, care a constat în utilizarea unei părți din căldura pe care gazul a pierdut-o în timpul procesului de răcire pentru încălzire ulterioară, permițând căldurii să fie returnată gazului pentru a accelera încălzirea.

Dar nici utilizarea acestei inovații nu a putut salva situația, deoarece primii Stirling au fost diferiți dimensiuni mari la putere redusă. Ulterior, de mai multe ori s-au încercat modernizarea designului pentru a atinge o putere de 250 CP. a condus la faptul că, în prezența unui cilindru cu diametrul de 4,2 metri, puterea reală produsă de centrala Stirling de 183 kW era de fapt de doar 73 kW.

Toate motoarele Stirling funcționează pe principiul ciclului Stirling, care include patru faze principale și două intermediare. Principalele sunt încălzirea, expansiunea, răcirea și compresia. Etapa de tranziție luată în considerare este trecerea la generatorul de rece și trecerea la element de încălzire. Munca utila realizat de motor se bazează exclusiv pe diferența de temperatură dintre părțile de încălzire și de răcire.

CONFIGURAȚII STIRLING MODERNE

Ingineria modernă distinge trei tipuri principale de astfel de motoare:

  • alfa-stirling, a cărui diferență este două pistoane active situate în cilindri independenți. Dintre toate cele trei opțiuni, acest model diferă cel mai mult putere mare, având cel mai mult temperatură ridicată piston de încălzire;
  • beta stirling, bazat pe un cilindru, din care o parte este caldă și cealaltă rece;
  • Gamma Stirling, care pe lângă piston are și un deplasator.

Producția centralei Stirling va depinde de alegerea modelului de motor, care va ține cont de toate aspectele pozitive și aspecte negative proiect similar.

AVANTAJE ȘI DEZAVANTAJE

Mulțumită dvs caracteristici de proiectare Aceste motoare au o serie de avantaje, dar nu sunt lipsite de dezavantaje.

O centrală de tip desktop Stirling, care nu poate fi cumpărată dintr-un magazin, ci doar de la pasionați care o colectează ei înșiși dispozitive similare, includ:

  • dimensiuni mari, care sunt cauzate de nevoia de răcire constantă a pistonului de lucru;
  • utilizarea presiunii înalte, care este necesară pentru a îmbunătăți performanța și puterea motorului;
  • pierderea de căldură, care are loc datorită faptului că căldura generată este transferată nu către fluidul de lucru în sine, ci printr-un sistem de schimbătoare de căldură, a căror încălzire duce la o pierdere de eficiență;
  • o reducere bruscă a puterii necesită utilizarea unor principii speciale care diferă de cele tradiționale pentru motoarele pe benzină.

Alături de dezavantaje, centralele care funcționează pe unități Stirling au avantaje incontestabile:

  • orice tip de combustibil, deoarece ca orice motoare care utilizează energie termică, acest motor capabil să funcționeze la diferite temperaturi din orice mediu;
  • eficienţă. Aceste dispozitive pot deveni un înlocuitor excelent unități de abur în cazurile în care este necesară procesarea energiei solare, dând o eficiență cu 30% mai mare;
  • siguranța mediului. Deoarece centrala electrică kW de masă nu creează cuplu de evacuare, nu produce zgomot și nu emite emisii în atmosferă. substanțe nocive. Căldura obișnuită acționează ca o sursă de energie, iar combustibilul se arde aproape complet;
  • simplitatea structurală. Pentru activitatea sa, Stirling nu va necesita piese sau dispozitive suplimentare. Este capabil să pornească independent, fără a utiliza un starter;
  • resurse de performanță crescute. Datorită simplității sale, motorul poate oferi sute de ore de funcționare continuă.

DOMENIILE DE APLICARE ALE MOTOARELOR STIRLING

Motorul Stirling este cel mai des folosit în situațiile în care este necesar un simplu dispozitiv de conversie a energiei termice, în timp ce eficiența altor tipuri de unități termice este semnificativ mai scăzută în condiții similare. Foarte des, astfel de unități sunt folosite pentru alimentarea echipamentelor de pompare, frigiderelor, submarinelor și bateriilor de stocare a energiei.


Una dintre zonele promițătoare pentru utilizarea motoarelor Stirling este centrale solare, deoarece această unitate poate fi folosită cu succes pentru a converti energia razelor solare în electricitate. Pentru a efectua acest proces, motorul este plasat în centrul unei oglinzi care se acumulează razele solare, care asigură iluminare permanentă zonei care necesită încălzire. Acest lucru permite ca energia solară să fie concentrată pe o zonă mică. Combustibilul pentru motor în acest caz este heliu sau hidrogen. publicat

Explicația funcționării motorului Stirling.


Începem prin a marca volantul.


Șase găuri au eșuat. Se pare că nu este frumos, găurile sunt mici și corpul dintre ele este subțire.


Într-o singură mișcare ascuțim contragreutățile pentru arborele cotit. Rulmenții sunt presați înăuntru. Ulterior, rulmenții sunt presați afară și un filet M3 este tăiat în locul lor.


L-am frezat, dar poți folosi și un fișier.


Aceasta face parte din biela. Restul este lipit cu PSR.


Se lucrează cu un alez peste șaiba de etanșare.


Găurirea patului Stirling. Orificiul care conectează dispozitivul de deplasare la cilindrul de lucru. Burghiu 4.8 pentru filet M6. Apoi trebuie oprit.


Găurirea căptușelii cilindrului de lucru pentru alezare.


Găurire pentru filet M4.


Cum s-a făcut.


Dimensiunile sunt date ținând cont de conversie S-au realizat două perechi de cilindru-piston, de 10 mm. și cu 15 mm. Ambele au fost testate dacă setați cilindrul la 15 mm. atunci cursa pistonului va fi de 11-12mm. si nu merge. Dar 10 mm. cu o cursă de 24 mm. tocmai corect.


Dimensiunile tijelor de legătură sunt lipite de sârmă de alamă Ф3mm.


Ansamblul de fixare a bielei Versiunea cu rulmenți nu a funcționat. Când biela este strânsă, rulmentul este deformat și creează frecare suplimentară. În loc de rulment l-am făcut pe Al. bucșă cu șurub.


Dimensiunile unor piese.


Cateva dimensiuni pentru volant.


Câteva dimensiuni ale modului de montare pe arbore și îmbinări.


Asezam o garnitura de azbest de 2-3 mm intre racitor si camera de ardere. De asemenea, este recomandabil să plasați garnituri paronite sau ceva care conduce mai puțin căldura sub șuruburile care țin ambele părți împreună.


Dislocatorul este inima lui Stirling, trebuie să fie ușor și să conducă puțină căldură. Stocul a fost preluat de pe același hard disk vechi. Acesta este unul dintre ghidajele liniare ale motorului. Foarte potrivit, călit, cromat. Pentru a tăia firul, am înfășurat o cârpă înmuiată în jurul mijlocului și am încălzit capetele până la roșu.


Biela cu cilindru de lucru. Lungime totala 108 mm. Dintre acestea, 32 mm este un piston cu un diametru de 10 mm. Pistonul ar trebui să se deplaseze cu ușurință în cilindru, fără zgârieturi vizibile, închideți-l strâns cu degetul de jos și introduceți pistonul de sus încet.


Am plănuit să fac asta, dar am făcut modificări în timpul procesului. Pentru a afla cursa cilindrului de lucru, mutăm deplasarea în camera frigorifică și extindem cilindrul de lucru cu 25 mm. Așezăm cu grijă o riglă sub tija de lucru și ne amintim datele . Împingem puternic deplasatorul și cât de mult se mișcă cilindrul de lucru este cursa acestuia. Această dimensiune joacă un rol foarte important.


Vedere a cilindrului de lucru. Lungime biela 83 mm. Cursa este de 24 mm. Roata de mână este atașată la arbore cu un șurub M4. Capul lui este vizibil în fotografie. Și în acest fel este atașată contragreutatea bielei deplasatorului.


Vedere a bielei deplasatorului Lungimea totală cu deplasarea este de 214 mm. Lungime biela 75 mm. Cursa 24 mm. Atenție la canelura în formă de U de pe volantă. Ideea a fost fie un generator, fie printr-un știft la ventilator. Partea superioară este frezată pe o parte la o adâncime de 7 mm și o lungime de 32 mm. Centrul rulmentului din partea de jos este la 55 mm. Fixat de jos cu două șuruburi M4. Distanța dintre centrele stâlpilor este de 126 mm.


Vedere a camerei de ardere și a răcitorului. Carcasa motorului este presată în stâlp. Dimensiunile stâlpului sunt de 47x25x15, locașul pentru aterizare este atașat de dedesubt la bord.


Lampa 40mm. in diametru inaltime 35 mm. Îngropat în arbore cu 8 mm. În partea de jos în centru există o piuliță M4 etanșată și asigurată cu un șurub de jos.


Aspect terminat. Baza stejar 300x150x15mm.


Plăcuță de identificare.

Caut de mult diagrama de lucru. L-am găsit, dar a fost întotdeauna din cauza faptului că fie a fost o problemă cu echipamentul, fie cu materialele am decis să o fac ca o arbaletă. După ce m-am uitat la multe opțiuni și mi-am dat seama ce aveam în stoc și ce aș putea face eu cu echipamentul meu Dimensiunile pe care mi-am dat seama imediat, când dispozitiv asamblat Nu mi-a plăcut. A trebuit să scurtez cadrul cilindrului. Și volantul ar trebui să fie plasat pe un rulment (pe un pilon). Materialele volantului, bielele, contragreutatea, șaiba de etanșare, lampa și cilindrul de lucru sunt din bronz camera de căldură este din aluminiu. Și îl voi expune pentru ca tu să judeci.

Industria auto modernă a atins un nivel de dezvoltare la care, fără cercetare științifică fundamentală, este aproape imposibil să se obțină îmbunătățiri fundamentale în proiectarea motoarelor tradiționale cu ardere internă. Această situație îi obligă pe designeri să acorde atenție proiecte alternative de centrale electrice. Unele centre de inginerie și-au concentrat eforturile pe crearea și adaptarea modelelor hibride și electrice pentru producția de serie, în timp ce alți producători de automobile investesc în dezvoltarea de motoare care utilizează combustibil din surse regenerabile (de exemplu, biodiesel care utilizează ulei de rapiță). Există și alte proiecte de unități de putere pentru care în viitor ar putea deveni un nou sistem de propulsie standard vehicule.

Posibilele surse de energie mecanică pentru viitoarele mașini includ motorul cu ardere externă, care a fost inventat la mijlocul secolului al XIX-lea de scoțianul Robert Stirling ca motor cu expansiune termică.

Schema de operare

Motorul Stirling se transformă energie termică, furnizat din exterior, în util lucru mecanic din cauza modificări ale temperaturii fluidului de lucru(gaz sau lichid) care circulă într-un volum închis.

ÎN vedere generală Schema de funcționare a dispozitivului este următoarea: în partea inferioară a motorului, substanța de lucru (de exemplu, aerul) se încălzește și, crescând în volum, împinge pistonul în sus. Aerul cald intră în partea superioară a motorului, unde este răcit de un radiator. Presiunea fluidului de lucru scade, pistonul este coborât pentru următorul ciclu. În acest caz, sistemul este sigilat și substanța de lucru nu este consumată, ci doar se mișcă în interiorul cilindrului.

Există mai multe opțiuni de proiectare pentru unitățile de putere folosind principiul Stirling.

Modificarea Stirling „Alpha”

Motorul este format din două pistoane de putere separate (cald și rece), fiecare dintre ele fiind situat în propriul cilindru. Căldura este furnizată cilindrului cu pistonul fierbinte, iar cilindrul rece este amplasat într-un schimbător de căldură de răcire.

Modificare Stirling „Beta”

Cilindrul care conține pistonul este încălzit la un capăt și răcit la capătul opus. Un piston de putere și un deplasator se mișcă în cilindru, concepute pentru a modifica volumul gazului de lucru. Regeneratorul efectuează mișcarea de întoarcere a substanței de lucru răcite în cavitatea fierbinte a motorului.

Modificare Stirling „Gamma”

Designul este format din doi cilindri. Primul este complet rece, în care se mișcă pistonul de putere, iar al doilea, fierbinte pe o parte și rece pe cealaltă, servește la deplasarea deplasatorului. Un regenerator pentru circularea gazului rece poate fi comun ambilor cilindri sau poate face parte din proiectarea deplastorului.

Avantajele motorului Stirling

La fel ca majoritatea motoarelor cu ardere externă, Stirling este caracterizat multicombustibil: motorul functioneaza din cauza schimbarilor de temperatura, indiferent de motivele care l-au cauzat.

Fapt interesant! S-a demonstrat odată o instalație care funcționa cu douăzeci de opțiuni de combustibil. Fără a opri motorul, benzină, motorină, metan, țiței și ulei vegetal- unitatea de putere a continuat să funcționeze în mod constant.

Motorul are simplitatea designuluiși nu necesită sisteme suplimentare și atașamente(sincronizare, demaror, cutie de viteze).

Caracteristicile dispozitivului garantează o durată lungă de viață: mai mult de o sută de mii de ore de funcționare continuă.

Motorul Stirling este silențios, deoarece detonația nu are loc în cilindri și nu este necesară îndepărtarea gazelor de eșapament. Modificarea „Beta”, echipată cu un mecanism de manivelă rombic, este un sistem perfect echilibrat, care nu are vibrații în timpul funcționării.

Nu există procese care au loc în cilindrii motorului care ar putea avea un impact impact negativ pe mediu. Atunci când alegeți o sursă de căldură adecvată (de ex. energie solară) Stirling poate fi absolut prietenos cu mediul unitate de putere.

Dezavantajele designului Stirling

Cu toate proprietățile pozitive, utilizarea imediată în masă a motoarelor Stirling este imposibilă din cauza următoarele motive:

Principala problemă este consumul de material al structurii. Răcirea fluidului de lucru necesită radiatoare de volum mare, ceea ce mărește semnificativ dimensiunea și consumul de metal al instalației.

Nivelul tehnologic actual va permite motorului Stirling să se compare în performanță cu motoarele moderne pe benzină doar prin utilizarea unor tipuri complexe de fluid de lucru (heliu sau hidrogen) sub presiune de peste o sută de atmosfere. Acest fapt ridică întrebări serioase atât în ​​domeniul științei materialelor, cât și în asigurarea siguranței utilizatorilor.

O problemă operațională importantă este legată de problemele de conductivitate termică și rezistență la temperatură a metalelor. Căldura este furnizată volumului de lucru prin schimbătoare de căldură, ceea ce duce la pierderi inevitabile. În plus, schimbătorul de căldură trebuie să fie realizat din metale rezistente la căldură rezistent la hipertensiune arterială. Materiale adecvate foarte costisitoare și greu de procesat.

Principiile schimbării modurilor motorului Stirling sunt, de asemenea, radical diferite de cele tradiționale, ceea ce necesită dezvoltarea unor dispozitive speciale de control. Astfel, pentru a schimba puterea este necesară modificarea presiunii în cilindri, a unghiului de fază dintre deplasator și pistonul de putere sau influențarea capacității cavității cu fluidul de lucru.

O modalitate de a controla viteza de rotație a arborelui pe un model de motor Stirling poate fi văzută în următorul videoclip:

Eficienţă

În calculele teoretice, randamentul motorului Stirling depinde de diferența de temperatură a fluidului de lucru și poate ajunge la 70% sau mai mult în conformitate cu ciclul Carnot.

Totuși, primele probe realizate în metal au avut o eficiență extrem de scăzută din următoarele motive:

  • opțiuni ineficiente de lichid de răcire (lichidul de lucru) care limitează temperatura maximă de încălzire;
  • pierderi de energie datorate frecării pieselor și conductivității termice a carcasei motorului;
  • absenta materiale de constructii rezistent la presiune mare.

Soluțiile de inginerie au îmbunătățit constant designul unității de alimentare. Astfel, în a doua jumătate a secolului al XX-lea, un automobil cu patru cilindri Motorul Stirling cu propulsie rombica a arătat o eficiență de 35% în teste pe un lichid de răcire cu apă cu o temperatură de 55 ° C. Dezvoltarea atentă a designului, utilizarea de noi materiale și reglarea fină a unităților de lucru au asigurat că eficiența probelor experimentale a fost de 39%.

Nota! Motoarele moderne pe benzină de putere similară au o eficiență de 28-30%, iar motoarele diesel cu turbocompresor între 32-35%.

Exemplele moderne de motor Stirling, precum cel creat de compania americană Mechanical Technology Inc, demonstrează o eficiență de până la 43,5%. Și odată cu dezvoltarea producției de ceramică rezistentă la căldură și similare materiale inovatoare va exista posibilitatea unei creșteri semnificative a temperaturii mediu de lucruși atingerea unei eficiențe de 60%.

Exemple de implementare cu succes a autovehiculelor Stirlings

În ciuda tuturor dificultăților, există multe modele cunoscute de motoare Stirling eficiente care sunt aplicabile în industria auto.

Interesul pentru Stirling, potrivit pentru instalare într-o mașină, a apărut în anii 50 ai secolului XX. Lucrările în această direcție au fost efectuate de preocupări precum Ford Motor Company, Volkswagen Group și altele.

Compania UNITED STIRLING (Suedia) a dezvoltat Stirling, care a folosit la maximum componentele și ansamblurile de serie produse de producătorii de automobile (arbore cotit, biele). Motorul în V cu patru cilindri rezultat avea o greutate specifică de 2,4 kg/kW, ceea ce este comparabil cu caracteristicile unui motor diesel compact. Această unitate a fost testată cu succes ca centrală electrică pentru o furgonetă de marfă de șapte tone.

Una dintre mostrele de succes este motorul Stirling cu patru cilindri fabricat în Olanda, model „Philips 4-125DA”, destinat instalării pe masina. Motorul avea o putere de lucru de 173 CP. Cu. în dimensiuni similare unei unități clasice pe benzină.

Inginerii General Motors au obținut rezultate semnificative prin construirea unui motor Stirling cu opt cilindri (4 cilindri de lucru și 4 de compresie) în formă de V, cu un mecanism de manivelă standard în anii '70.

O centrală similară în 1972 echipat cu o serie limitată de mașini Ford Torino, al cărui consum de combustibil a scăzut cu 25% față de clasicele opt în formă de V pe benzină.

În prezent, peste cincizeci de companii străine lucrează la îmbunătățirea designului motorului Stirling pentru a-l adapta la producția de masă pentru nevoile industriei auto. Și dacă este posibil să se elimine dezavantajele acestui tip de motor, menținându-și în același timp avantajele, atunci va fi Stirling, și nu turbinele și motoarele electrice, care va înlocui motoarele cu combustie internă pe benzină.

Mă uit la meșteșugari pe această resursă de mult timp, iar când a apărut articolul am vrut să-l fac eu. Dar, ca întotdeauna, nu a fost timp și am amânat ideea.
Dar apoi am trecut în sfârșit diploma, am absolvit catedra militară și a venit timpul.
Mi se pare că a face un astfel de motor este mult mai ușor decât o unitate flash :)

În primul rând, vreau să mă pocăiesc guru-ului acestui site că o persoană în vârstă de 20 de ani face astfel de prostii, dar am vrut doar să o fac și nu există nimic care să explice această dorință, sper că următorul meu pas va fi un fulger. conduce.
Deci avem nevoie de:
1 Dorinta.
2 Trei cutii de conserve.
3 Sârmă de cupru(am gasit o sectiune transversala de 2 mm).
4 Hârtie (ziar sau hârtie de birou, nu contează).
5 Adeziv pentru papetărie (PVA).
6 Super lipici (CYJANOPAN sau oricare altul în același spirit).
7 Mănușă sau balon de cauciuc.
8 Borne pentru cablaj electric 3 buc.
9 Dop de vin 1 buc.
10 Un fir de pescuit.
11 unelte după gust.

1- prima banca; 2- secunde; 3- treimea; 3-capac al celui de-al treilea borcan; 4- membrana; 5- deplasator; 6- borna cablajului electric; 7- arbore cotit; 8- piesa de tabla:) 9- biela; 10- pluta; 11- disc; 12 linie.
Să începem prin a tăia capacele tuturor celor trei conserve. Am făcut asta cu un Dremel de casă, la început am vrut să folosesc o punte pentru a face găuri într-un cerc și a tăia cu foarfeca, dar mi-am amintit de mașina minune.
Sincer sa fiu, nu a iesit foarte frumos si am frezat din greseala o gaura in peretele uneia dintre conserve, asa ca nu mai era potrivit pentru un recipient de lucru (dar mai aveam doua si le-am facut mai atent) .


În continuare avem nevoie de un borcan care să servească drept formă pentru deplasator(5).
Deoarece bazarurile au fost închise luni și toate magazinele auto din apropiere au fost închise și am vrut să fac un motor, mi-am luat libertatea de a schimba designul original și de a face dispozitivul de deplasare din hârtie mai degrabă decât din vată de oțel.
Pentru a face acest lucru, am găsit un borcan cu hrană pentru pește care era cea mai potrivită dimensiune pentru mine. Am ales dimensiunea pe baza faptului că diametrul cutiei de sifon era de 53 mm, așa că am căutat 48-51 mm pentru ca atunci când înfășuram hârtia pe matriță, să fie aproximativ 1-2 mm de distanță între peretele de bidonul și dispozitivul de deplasare (5) pentru trecerea aerului. (am acoperit anterior borcanul cu bandă adezivă ca să nu se lipească lipiciul).


Apoi am marcat o fâșie de coală A4 la 70 mm, iar restul am tăiat fâșii de 50 mm (ca în articol). Sincer să fiu, nu mai țin minte câte din aceste benzi am înfășurat, dar să fie 4-5 (fâșii 50mm x 290mm, am făcut numărul de straturi la ochi, pentru ca atunci când lipiciul se întărește, deplasătorul să nu fie moale). Fiecare strat a fost acoperit cu adeziv PVA.


Apoi am făcut coperți cu deplasare din 6 straturi de hârtie (am lipit și eu totul și am apăsat cu un mâner rotund pentru a stoarce lipiciul și bulele de aer rămase) când am lipit toate straturile, le-am presat deasupra cu cărți, astfel încât să fie nu se îndoi.

Am folosit și foarfece pentru a tăia fundul cutiei (2), care era intactă, la o distanță de aproximativ 10 mm, deoarece deplasatorul nu a trecut prin orificiul de sus. Acesta va fi al nostru capacitate de lucru.
Acesta este ceea ce s-a întâmplat (nu am tăiat imediat capacul borcanului (3), dar tot trebuie să fac asta pentru a pune lumânarea acolo).


Apoi, la o distanță de aproximativ 60mm de fund, am tăiat borcanul (3) pe care îl mai aveam cu capac. Acest fund ne va servi focar.


Apoi am tăiat fundul celui de-al doilea borcan (1) cu capacul tăiat, tot la distanță de 10mm (de fund). Și pune totul împreună.


În continuare, mi s-a părut că dacă aș lipi un obiect mai mic de membrana (4) a cilindrului de lucru (2) în loc de capac, designul s-ar îmbunătăți, așa că am decupat o astfel de probă din hârtie. Baza este pătrată de 15x15 mm, iar „urechile” sunt de 10 mm fiecare. Și am tăiat o parte (8) din probă.


Apoi am făcut găuri în bornele (6) cu diametrul de 2,1 sau 2,5 mm (nu contează), după care am luat un fir (cu secțiunea transversală de 2 mm) și am măsurat 150 mm, acesta va fi noastre" arborele cotit" (7). Și l-a îndoit la următoarele dimensiuni: înălțimea cotului deplasantului (5) - 20 mm, înălțimea cotului membranei (4) - 5 mm. Ar trebui să existe 90 de grade între ele (indiferent în ce direcție ). După ce am pus mai întâi bornele la locul lor, am făcut și șaibe și le-am atașat cu lipici, astfel încât bornele să nu atârne pe arborele cotit.
Nu a fost posibil să o fac imediat și exact ca mărime, dar am refăcut-o (mai degrabă pentru liniștea mea).


Apoi am luat din nou firul (2mm) și am tăiat o bucată, aproximativ 200mm, aceasta va fi biela (9) a membranei (4), am filet piesa (8) prin ea și am îndoit-o (va fi arătată) .
Am luat o cutie (1) (cea cu mici gauri in ea) si am facut gauri in ea pentru “arborele cotit” (7) la o distanta de 30mm de varf (dar asta nu este important). Și a tăiat fereastra de vizualizare cu foarfecele.


Apoi, când cilindrul deplasator (5) a fost uscat și complet lipit, am început să lipic capacele de el. Când am lipit capacele, am trecut prin el o sârmă de aproximativ jumătate de milimetru pentru a atașa firul de pescuit (12).


În continuare, am prelucrat o axă (10) dintr-un mâner de lemn pentru a conecta discurile (11) la arborele cotit, dar recomand să folosiți un dop de vin.
Și acum partea cea mai grea (în ceea ce mă privește) am tăiat o membrană (4) din mănuși medicale și am lipit aceeași bucată (8) de ea în centru. Am așezat membrana pe cilindrul de lucru (2) și am legat-o de-a lungul marginii cu un fir, iar când am început să tai părțile în exces, membrana a început să se târască afară de sub fir (deși nu am tras membrana ) și când a fost tăiat complet, am început să-l strâng și membrana a zburat complet.
Am luat super glue și am lipit capătul cutiei, apoi am lipit membrana nou pregătită, așezând-o strict în centru, am ținut-o și am așteptat ca lipiciul să se întărească. Apoi l-a apăsat din nou, dar de data aceasta cu un elastic, a tăiat marginile, a scos elasticul și l-a lipit din nou (din exterior).
Asta s-a întâmplat în acel moment






Apoi, am străpuns o gaură în membrana (4) și partea (8) cu un ac și am trecut o fir de pescuit (12) prin ele (ceea ce nu a fost, de asemenea, ușor).
Ei bine, când am pus totul cap la cap, iată ce s-a întâmplat:


Trebuie să recunosc imediat că la început motorul nu a funcționat, cu atât mai mult, mi s-a părut că nu va funcționa deloc, pentru că a trebuit să-l învârt (cu o lumânare aprinsă) manual și cu destul de multă forță ( ca şi pentru un motor cu rotaţie automată). Am fost complet moale și am început să mă certam pentru că am făcut deplasatorul din hârtie, pentru că am luat cutii greșite, pentru că am greșit lungimea bielei (9) sau a liniei deplasatorului (5). Dar după o oră de chin și dezamăgire, mi s-a ars în sfârșit lumânarea (cea din carcasa de aluminiu) și am luat-o pe cea rămasă de Anul Nou (cea verde din fotografie), a ars MULT mai tare și, iată, iată. , am putut să-l pornesc.
CONCLUZII
1 Din ce este făcut dispozitivul de deplasare nu contează, așa cum am citit pe unul dintre site-uri „ar trebui să fie ușor și să nu conducă căldura”.
2 Schimbarea lungimii bielei (9) și a lungimii liniei (12) a deplasatorului (5) nu contează, așa cum am citit pe unul dintre site-uri „principalul este că deplasatorul nu lovește partea superioară sau inferioară a camerei de lucru în timpul funcționării”, așa că l-am așezat aproximativ în mijloc. Și membrana într-o stare calmă (rece) ar trebui să fie plată și nu întinsă în jos sau în sus.
Video
Video cu motorul în funcțiune. Am montat 4 discuri, sunt folosite ca volant. La pornire, încerc să ridic deplasatorul în poziția superioară, deoarece încă îmi este teamă că se va supraîncălzi. Ar trebui să se învârtă astfel: mai întâi deplasatorul se ridică, apoi membrana se ridică în spatele ei, deplasatorul coboară și membrana coboară în spatele ei.

PS: poate daca il echilibrezi se va invarti mai repede, dar pentru mine o remediere rapidă nu am putut echilibra :)

Video de răcire cu apă. Nu ajută prea mult în funcționare și, după cum puteți vedea, nu își accelerează cu adevărat rotația, dar cu o astfel de răcire, puteți admira motorul mai mult timp fără teama de supraîncălzire.

Și iată un desen aproximativ al prototipului meu (dimensiune mare):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
Oricine are nevoie de original (COMPASS V 12) îl poate trimite la poștă.

Poate mă veți întreba de ce este nevoie până la urmă și vă voi răspunde. Ca tot în steampunk-ul nostru, este în principal pentru suflet.
Vă rog să nu mă împingeți prea tare, aceasta este prima mea publicație.

Salutare tuturor! Astăzi vreau să vă prezint atenția motor de casă, care transformă orice diferență de temperatură în lucru mecanic:

Motor Stirling- un motor termic în care un fluid de lucru lichid sau gazos se deplasează într-un volum închis, un tip de motor cu ardere externă. Se bazează pe încălzirea și răcirea periodică a fluidului de lucru cu extragerea energiei din modificarea rezultată a volumului fluidului de lucru. Poate funcționa nu numai din arderea combustibilului, ci și din orice sursă de căldură.

Vă prezint atenției motorul meu, realizat din poze de pe internet:

După ce am văzut acest miracol, am avut dorința de a-l face)) În plus, au existat o mulțime de desene și modele ale motorului pe Internet. Voi spune imediat: nu este dificil de făcut, dar ajustarea și realizarea unei funcționări normale este puțin problematică. Mi-a funcționat bine doar a treia oară (sper că nu vei suferi așa)))).

Principiul de funcționare al motorului Stirling:

Totul este realizat din materiale disponibile pentru fiecare creier:

Ei bine, ce zici fără dimensiuni)))

Cadrul motorului este realizat din sârmă agrafă. Toate conexiunile firelor fixe sunt lipite()

Deplasatorul (discul care mișcă aerul în interiorul motorului) este realizat din hârtie de desen și lipit cu superglue (este gol în interior):

Cu cât distanța dintre capace și dispozitiv de deplasare în pozițiile superioare și inferioare este mai mică, cu atât eficiența motorului este mai mare.

Tija de deplasare este realizată dintr-un nit orb (fabricare: trageți cu atenție partea interioară iar dacă este necesar, curățați-l cu șmirghel; Lipiți partea exterioară de capacul superior „rece”, cu capacul îndreptat spre interior). Dar această opțiune are un dezavantaj - nu există o etanșeitate completă și există o ușoară frecare, deși o picătură ulei de motor va ajuta sa scapam de ea.

Cilindru cu piston - gât dintr-o sticlă obișnuită de plastic:

Carcasa pistonului este realizată dintr-o mănușă medicală și asigurată cu un fir, care, după înfășurare, trebuie să fie impregnat cu superglue pentru fiabilitate. Un disc format din mai multe straturi de carton este lipit de centrul carcasei, pe care este atașată biela.

Arborele cotit este realizat din aceleași cleme ca și întregul cadru al motorului. Unghiul dintre piston și coturile deplasatorului este de 90 de grade. Cursa de lucru a deplasatorului este de 5 mm; piston - 8 mm.

Volan - constă din două CD-uri pe care sunt lipite cilindru de carton si asezat pe axa arborelui cotit.

Deci, nu mai vorbi prostii, vi-l prezint video cu funcționarea motorului:

Dificultățile pe care le-am avut s-au datorat în principal frecării excesive și lipsei dimensiunilor exacte ale structurii. în primul caz, o picătură de ulei de motor și alinierea arborelui cotit au corectat situația, în al doilea, a trebuit să mă bazez pe intuiție))) Dar după cum puteți vedea, totul a funcționat (deși am reconstruit complet motorul de 3 ori)) ))

Dacă aveți întrebări, scrieți în comentarii, vom rezolva)))

Vă mulțumim pentru atenție)))