Kako napraviti snažan Stirlingov motor. Stirlingov motor napravljen od limenki. Stirlingova modifikacija "Gamma"

Stirlingov motor, nekada poznat, dugo je bio zaboravljen zbog raširene uporabe drugog motora ( unutarnje izgaranje). Ali danas sve više čujemo o njemu. Možda ima priliku postati popularniji i pronaći svoje mjesto u novoj modifikaciji u modernom svijetu?

Priča

Stirlingov motor je toplinski stroj koji je izumljen početkom devetnaestog stoljeća. Autor je, kao što znate, izvjesni Stirling po imenu Robert, svećenik iz Škotske. Uređaj je motor s vanjskim izgaranjem, gdje se tijelo kreće u zatvorenom spremniku, stalno mijenjajući svoju temperaturu.

Zbog širenja druge vrste motora, gotovo je zaboravljen. Ipak, zahvaljujući svojim prednostima, Stirlingov motor (mnogi amateri ga grade kod kuće vlastitim rukama) danas se ponovno vratio.

Glavna razlika u odnosu na motor s unutarnjim izgaranjem je u tome što toplinska energija dolazi izvana, a ne stvara se u samom motoru, kao kod motora s unutarnjim izgaranjem.

Princip rada

Možete zamisliti zatvoreni volumen zraka zatvoren u kućištu koje ima membranu, odnosno klip. Kada se tijelo zagrije, zrak se širi i vrši rad, savijajući tako klip. Zatim dolazi do hlađenja i ponovno se savija. Ovo je ciklus mehanizma.

Nije ni čudo što se mnogi termoakustički Stirlingovi motori "uradi sam" izrađuju kod kuće. Alati i materijali za to zahtijevaju minimum koji svatko ima u svom domu. Razmotrimo dva različiti putevi kako ga je lako stvoriti.

Radni materijali

Za izradu Stirlingovog motora vlastitim rukama trebat će vam sljedeći materijali:

kositar;
čelična žbica;
mjedena cijev;
pila za metal;
datoteka;
drveni stalak;
škare za metal;
detalji pričvršćivača;
lemilica;
lemljenje;
lem;
mašina.

Ovo je sve. Ostalo je stvar jednostavne tehnike.

Kako to učiniti

Ložište i dva cilindra za bazu pripremaju se od kositra, od kojih će se sastojati Stirlingov motor, izrađen ručno. Dimenzije se odabiru neovisno, uzimajući u obzir svrhe za koje je ovaj uređaj namijenjen. Pretpostavimo da se motor radi u demonstracijske svrhe. Tada će zamah glavnog cilindra biti od dvadeset do dvadeset pet centimetara, ne više. Ostali dijelovi bi trebali pristajati uz njega.

Na vrhu cilindra za pomicanje klipa napravljene su dvije izbočine i rupe promjera četiri do pet milimetara. Elementi će djelovati kao ležajevi za položaj koljenastog uređaja.

Zatim se izrađuje radno tijelo motora (postat će obična voda). Kositreni krugovi zalemljeni su na cilindar koji je smotan u cijev. U njima se naprave rupe i umetnu mjedene cijevi duljine od dvadeset pet do trideset pet centimetara i promjera od četiri do pet milimetara. Na kraju se provjerava koliko je komora stegnuta punjenjem vodom.

Zatim dolazi red na istiskivač. Za proizvodnju se uzima praznina od drveta. Na stroju postižu da poprima oblik pravilnog cilindra. Displacer treba biti nešto manji od promjera cilindra. Optimalna visina odabire se nakon što se Stirlingov motor izradi ručno. Stoga bi u ovoj fazi duljina trebala pretpostaviti određenu marginu.

Žbica je pretvorena u šipku cilindra. U sredini drvene posude napravite rupu prikladnu za stabljiku, umetnite je. U gornjem dijelu šipke potrebno je predvidjeti mjesto za uređaj klipnjače.

Zatim uzimaju bakrene cijevi dužine četiri i pol centimetra i promjera dva i pol centimetra. Na cilindar je zalemljen krug od kositra. Sa strane na zidovima napravljena je rupa za komunikaciju spremnika s cilindrom.

Klip je također prilagođen tokarilica ispod promjera velikog cilindra iznutra. Na vrhu je šipka spojena na šarke.

Montaža je završena i mehanizam je podešen. Da biste to učinili, klip je umetnut u veći cilindar, a potonji je povezan s drugim manjim cilindrom.

Mehanizam radilice izgrađen je na velikom cilindru. Popravite dio motora lemilom. Glavni dijelovi su pričvršćeni na drvenu podlogu.

Cilindar se napuni vodom, a ispod dna se stavi svijeća. Stirlingov motor, izrađen ručno od početka do kraja, provjerava se radi performansi.

Drugi način: materijali

Motor se može napraviti i na drugi način. Za to će vam trebati sljedeći materijali:

kositar;
pjenasta guma;
Spajalice;
diskovi;
dva vijka.

Kako to učiniti

Pjenasta guma se vrlo često koristi za izradu jednostavnog, ne snažnog Stirlingovog motora kod kuće vlastitim rukama. Iz njega se priprema istiskivač za motor. Izrežite pjenasti krug. Promjer bi trebao biti nešto manji od limenke, a visina nešto veća od polovine.

U sredini poklopca napravljena je rupa za buduću klipnjaču. Kako bi sve išlo glatko, spajalica se smota u spiralu i zalemi na poklopac.

Pjenasti krug u sredini je probušen tankom žicom s vijkom i fiksiran na vrhu podloškom. Zatim spojite komad spajalice lemljenjem.

Displacer se ugura u rupu na poklopcu i staklenka se spoji na poklopac lemljenjem radi brtvljenja. Na spajalici se napravi mala omča, a na poklopcu se napravi još jedna, veća rupa.

Lim se smota u cilindar i zalemi, a zatim pričvrsti na limenku tako da uopće nema praznina.

Spajalica se pretvara u radilicu. Razmak bi trebao biti točno devedeset stupnjeva. Koljeno iznad cilindra je malo veće od drugog.

Preostale spajalice pretvaraju se u police za osovinu. Membrana se izrađuje na sljedeći način: cilindar se omota polietilenskom folijom, pritisne i pričvrsti navojem.

Klipnjača se izrađuje od spajalice koja se umetne u komad gume, a gotov dio se pričvrsti na membranu. Duljina klipnjače je takva da je na donjoj točki osovine membrana uvučena u cilindar, a na najvišoj točki je produžena. Drugi dio klipnjače izrađen je na isti način.

Zatim se jedan lijepi na membranu, a drugi na istiskivač.

Noge limenki također se mogu izraditi od spajalica i zalemiti. Za ručicu se koristi CD.

Ovdje je cijeli mehanizam. Ostaje samo zamijeniti i zapaliti svijeću ispod nje, a zatim gurnuti kroz zamašnjak.

Zaključak

Takav je niskotemperaturni Stirlingov motor (izgrađen vlastitim rukama). Naravno, u industrijskim razmjerima takvi se uređaji proizvode na potpuno drugačiji način. Međutim, princip ostaje isti: volumen zraka se zagrijava, a zatim hladi. I to se stalno ponavlja.

Na kraju, pogledajte ove crteže Stirlingovog motora (možete to učiniti sami bez posebnih vještina). Možda ste se već zapalili idejom, a želite napraviti nešto slično?

Moderna automobilska industrija dosegla je razinu razvoja u kojoj, bez temeljnih znanstveno istraživanje gotovo je nemoguće postići dramatična poboljšanja u dizajnu tradicionalnih motora s unutarnjim izgaranjem. Ova situacija tjera dizajnere da obrate pozornost alternativni dizajni elektrana. Neki inženjerski centri usmjerili su svoje napore na stvaranje i prilagodbu serijskoj proizvodnji hibridnih i električni modeli, 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 i motor s vanjskim izgaranjem kojeg je sredinom 19. stoljeća izumio Škot Robert Stirling kao stroj za toplinsku ekspanziju.

Shema rada

Stirlingov motor pretvara toplinsku energiju dovedenu izvana u koristan mehanički rad zbog promjene temperature radnog fluida(plin ili tekućina) koji kruži u zatvorenom volumenu.

Općenito, 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, vruć s jedne, a hladan s druge strane, 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.

Procesi koji mogu imati negativan utjecaj na okoliš ne događaju se u cilindrima motora. Odabirom odgovarajućeg izvora topline (npr. solarna energija), Stirling može biti apsolutno ekološki prihvatljiv jedinica za napajanje.

Nedostaci Stirlingovog dizajna

Sa svim kompletom pozitivna svojstva neposredna masovna uporaba Stirlingovih motora nemoguća je iz 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 složene vrste radna tekućina (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 metala otpornih na toplinu koji su otporni na visoki tlak. Prikladni materijali su vrlo skupi i teški 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;
nedostatak strukturnih materijala otpornih na visoki tlak.

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! Moderni benzinski motori slične snage imaju koeficijent korisna radnja na razini 28-30%, a dizelaše s turbopunjačem unutar 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 keramike otporne na toplinu i sličnih inovativnih materijala, bit će moguće značajno povećati temperaturu radne okoline i postići učinkovitost 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 motor u obliku slova V 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 pritom zadržati njegove prednosti, onda će upravo Stirling, a ne turbine i elektromotori, zamijeniti benzinske motore s unutarnjim izgaranjem.

Stirlingov motor - toplinski stroj u kojem se radni fluid, u obliku plina ili tekućine, 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.

Toplinski stroj u kojem radni fluid, u obliku plin ili tekućina, kreće se u zatvorenom volumenu, vrsta motora s vanjskim izgaranjem.

temelji se na periodičnom zagrijavanju i hlađenju radnog fluida uz oduzimanje energije iz nastale promjene volumena radnog fluida. Može raditi ne samo od izgaranja goriva, već i od bilo kojeg izvora topline.

Riža. 1. Stirlingov motor

@ https://dvigyn.com/?p=1032

U 19. stoljeću inženjeri su željeli stvoriti sigurnu zamjenu za tadašnje parne strojeve, čiji su kotlovi često eksplodirali zbog visokog pritiska pare i neprikladnih materijala za njihovu izradu. Dobra opcija pojavio sa stvaranjem Stirlingov motor, koji bi svaku temperaturnu razliku mogao pretvoriti u rad.

Prvi ga je patentirao škotski svećenik Robert Stirling 27. rujna 1816. (engleski patent br. 4081). Međutim, prva osnovna motora vrući zrak" bili su poznati još u krajem XVII stoljeća, davno prije Stirlinga. Stirlingovo postignuće je dodavanje čvora, koje je nazvao "ekonomija". U modernoj znanstvenoj literaturi ovaj se čvor naziva "regenerator". Povećava performanse motora zadržavajući toplinu u toplom dijelu motora dok se radna tekućina hladi. Ovaj proces uvelike poboljšava učinkovitost sustava. Najčešće je regenerator komora ispunjena žicom, granulama, valovitom folijom (nabori idu u smjeru strujanja plina).

Princip rada Stirlingovog motora:

Osnovni princip rada Stirlingov motor sastoji se u stalnom naizmjeničnom zagrijavanju i hlađenju radnog fluida, na primjer, plina, u zatvorenom cilindru.

Poznato je da se plin zagrijavanjem njegov volumen povećava, a hlađenjem smanjuje. Ovo svojstvo plinova je u osnovi rada Stirlingov motor.

Koristi Stirlingov ciklus, koji po termodinamičkoj učinkovitosti nije inferioran Carnotovom ciklusu, čak ima i prednost. Činjenica je da se Carnotov ciklus sastoji od izotermi i adijabata koji se malo razlikuju jedni od drugih. Praktična provedba ovog ciklusa ne obećava. Stirlingov ciklus omogućio je dobivanje motora koji u praksi radi u prihvatljivoj veličini.

Riža. 2. Dijagram "tlak-volumen" idealiziranog Stirlingovog ciklusa

Stirlingov ciklus se sastoji od četiri faze i odvajaju ga dvije prijelazne faze:

– toplina,

– proširenje,

– prijelaz na izvor hladnoće,

– hlađenje,

– kompresija

– i prijelaz na izvor topline.

Dakle, kada se kreće od toplog izvora do hladnog izvora, plin u cilindru se širi i skuplja. U tom se slučaju mijenja tlak, zbog čega se može dobiti koristan rad.

Zagrijavanje i hlađenje radnog fluida (odjeljci 4 i 2) vrši se pomoću istiskivača. U idealnom slučaju, količina topline koju ispušta i oduzima ista je ista. koristan rad nastaje samo zbog izotermi, odnosno ovisi o razlici temperature između grijača i hladnjaka, kao u Carnotovom ciklusu.

Radni ciklus Stirlingov motor beta tip (najčešći) izgleda ovako:

Riža. 2. Radni ciklus Stirlingovog motora

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

gdje je: a - klip za pomicanje; b - radni klip; c - zamašnjak; d - požar (područje grijanja); e - rebra za hlađenje (područje hlađenja).

1. Vanjski izvor topline zagrijava plin na dnu cilindra za izmjenu topline. Stvoreni tlak gura radni klip prema gore (imajte na umu da klip za istiskivanje ne priliježe tijesno uz stijenke).

2. Zamašnjak gura potisni klip prema dolje, pomičući tako zagrijani zrak od dna do rashladne komore.

3. Zrak se hladi i skuplja, radni klip se spušta.

4. Potisni klip se diže, pomičući tako ohlađeni zrak prema dnu. I ciklus se ponavlja.

U Stirlingov stroj kretanje radnog klipa pomaknuto je za 90° u odnosu na kretanje potisnog klipa. Ovisno o predznaku tog pomaka, stroj može biti motor ili dizalica topline. S pomakom od 0° stroj ne proizvodi nikakav rad (osim gubitaka trenjem) i ne proizvodi ga.

Prednosti Stirlingovog motora:

- motor "svejedi". Stirlingov motor može raditi na gotovo svim temperaturnim razlikama: na primjer, između različitih slojeva vode u oceanu, od sunca, od nuklearnog ili izotopskog grijača, ugljena ili peć na drva itd.,

– jednostavnost dizajna - dizajn motor vrlo jednostavno, ne zahtijeva dodatne sustave kao što je mehanizam za distribuciju plina. Pokreće se sam i ne treba mu starter,

- povećani resurs - jednostavnost dizajna, odsutnost mnogih "osjetljivih" čvorova omogućuje Stirlingovom motoru da pruži neviđenu marginu performansi za druge motore od desetaka i stotina tisuća sati neprekidnog rada,

– isplativost – za iskorištavanje pojedinih vrsta toplinske energije, posebno pri maloj temperaturnoj razlici, motora Stirling su često najviše učinkovite vrste motora. Na primjer, u slučaju pretvaranja sunčeve energije u električnu, "stirlings" ponekad daju veću učinkovitost (do 31,25%) od parnih strojeva,

- ekološka prihvatljivost - "stirling" nema ispuh,što znači da je njegova razina buke mnogo manja od klipa motora unutarnje izgaranje. Beta stirling s rombičnim mehanizmom savršeno je uravnotežen uređaj i s dovoljno visoka kvaliteta proizvodnja, ima ograničenje niska razina vibracije (amplituda vibracija manja od 0,0038 mm). Sam Stirling nema nikakvih dijelova ili procesa koji mogu pridonijeti onečišćenju. okoliš. Ne troši radnu tekućinu. Ekološka prihvatljivost motora je prvenstveno zbog ekološke prihvatljivosti izvora topline,

– učinkovitost motor Stirling je do 45%.

Konfiguracija i dizajn Stirlingovog motora:

Postoji nekoliko konfiguracija motor Stirling:

– alfa Stirling- sadrži dva odvojena pogonska klipa u odvojenim cilindrima, jedan je vruć, drugi je hladan. Cilindar s vrućim klipom nalazi se u izmjenjivaču topline s višom temperaturom, s hladnim klipom - u hladnijem.

Riža. 3. α-Stirling

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

Kod ove vrste motor omjer snage i volumena prilično je velik, ali, nažalost, toplina"vrući" klip stvara određene tehničke poteškoće. Regenerator se nalazi između vrućeg dijela spojne cijevi i hladna

– beta-stirling- postoji samo jedan cilindar, vruć na jednom kraju, a hladan na drugom. Klip (iz kojeg se oduzima snaga) i istiskivač pomiču se unutar cilindra, odvajajući vruće i hladne šupljine.

Riža. 4. β-Stirling

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

Plin se pumpa iz hladnog dijela cilindra u vrući dio kroz regenerator. Regenerator može biti vanjski, kao dio izmjenjivača topline, ili može biti kombiniran s potisnim klipom,

– Gama Stirling- tu su i klip i istiskivač, ali u isto vrijeme postoje dva cilindra - jedan hladan (tu se kreće klip, iz kojeg se oduzima snaga), a drugi je vruć s jednog kraja i hladan s drugog ( istiskivač se tamo pomiče).

Riža. 5. γ-Stirling

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

Regenerator može biti vanjski, u tom slučaju povezuje vrući dio drugog cilindra s hladnim i istovremeno s prvim (hladnim) cilindrom. Unutarnji regenerator dio je istiskivača.

Primjena Stirlingovog motora:

Primjenjivo u slučajevima kada je potreban mali pretvarač Termalna energija, jednostavnog dizajna, ili kada je učinkovitost drugih toplinskih motora ispada da je niža, na primjer, ako temperaturna razlika nije dovoljna za rad parne ili plinske turbine:

– univerzalni izvori električne energije,

– pumpe,

– toplinske pumpe,

– rashladna tehnika.

Poznati Stirlingov motor može se stvoriti neovisno od improviziranih materijala. Svaki izvor topline u ovom dizajnu može vam dati energiju na izlazu iz uređaja.

materijala

Za izradu Stirlingovog motora vlastitim rukama trebat će vam:

CD - disk;
plastični držač ispod CD-a;
aluminijski lim dimenzija 25 x 13 cm;
epoksidna smola;
žica;
7" PVC cijev;
stiropor;
bakrena cijev ¾ inča;
ljepljiva traka;
termalni pištolj i vruće ljepilo;
pila za metal;
bušilica;
rezači žice;
ubodna pila;
kompas.

Korak 1. Potrebno je odrezati dio strukture s držača CD-a. Rezultat bi trebao biti krug bez dna i vrha s glatkim rubovima. Visina - oko 4 cm.

Korak 2. Šestarom izmjerite promjer dobivenog kruga. Prebacite ga u pjenu. Napravite dva kruga. Obavezno označite središte. Brusite krugove ubodnom pilom. Zalijepite ih. Za jasno uklapanje u krug, zalijepite vanjski rub ljepljivom trakom.

3. korak. Od aluminijskih ploča izrežite krugove promjera opsega nosača CD-a. Trebala bi biti dva.

Korak 4. Točno u sredini gornjeg aluminijskog lima izbušite rupu u koju će ući žica. Da bi se žica kretala ravno, kako nam je potrebno, zavarite komad kutne cijevi, kao što je prikazano na fotografiji. U njegovom cilindru napravite još jednu rupu za žicu. Uzmite samu žicu, koja će držati klip, provjerite može li se kretati kroz ove rupe, ali u isto vrijeme postoji i nepropusnost.

Bliže rubu gornjeg poklopca izbušite još jednu rupu promjera jednakog komadu postojećeg metalna cijev.

Korak 5. Sada morate napraviti klip. Da biste to učinili, uzmite komad metalne cijevi, koja će zatim ići u ovaj dizajn. Isperite ga i stavite na poklopac obložen komadom plastične vrećice. Uljem namažite unutrašnjost tube i samu vrećicu. Nakon toga, ulijte u dobiveni kalup, zagrijani epoksid. Trebalo bi biti toplo, a ne vruće. Dok se stvrdnjava silom, morat ćete izgurati naučeni klip. Od žice oblikujte kuku. Bušiti u komadu epoksi smola rupu i umetnite ovu žicu u nju. Klip je spreman.

Korak 6. Dio strukture treba sastaviti. Zalijepite dno strukture vrućim ljepilom. Također napravite još nekoliko kukica od žice. Izrežite kuku koja će se nalaziti u sredini cijele strukture. Zalijepite krajeve kuka epoksidom.

Korak 7. Pričvrstite cijev na aluminijsku gornju ploču. Podmažite ga, umetnite klip. Napravite raspored pokretnog dijela konstrukcije. Da biste to učinili, jednostavno pričvrstite papir i napravite osnovne oznake. Savijte žicu prema nacrtanom rasporedu.

Korak 8. Izbušite rupu u kukama, nešto veću od glavne žice.

Korak 9. pvc cijevi prerezati na pola pričvrstiti na aluminijsku podlogu vrućim ljepilom. Napravite rupe u cijevi u koju ćete staviti žičanu radilicu. Pričvrstite poklopac na drugi kraj osovine. plastična posuda ili CD. Moraju se okretati.

Stirlingov motor, nekada poznat, dugo je bio zaboravljen zbog raširene uporabe drugog motora (s unutarnjim izgaranjem). Ali danas sve više čujemo o njemu. Možda ima priliku postati popularniji i pronaći svoje mjesto u novoj modifikaciji u modernom svijetu?

Priča

Zbog širenja druge vrste motora, gotovo je zaboravljen. Ipak, zahvaljujući svojim prednostima, Stirlingov motor (mnogi amateri ga grade kod kuće vlastitim rukama) danas se ponovno vratio.

Glavna razlika u odnosu na motor s unutarnjim izgaranjem je u tome što toplinska energija dolazi izvana, a ne stvara se u samom motoru, kao kod motora s unutarnjim izgaranjem.

Princip rada

Nije ni čudo što se mnogi termoakustički Stirlingovi motori "uradi sam" izrađuju kod kuće. Alati i materijali za to zahtijevaju minimum koji svatko ima u svom domu. Pogledajmo dva različita načina kako je lako stvoriti.

Radni materijali

Za izradu Stirlingovog motora vlastitim rukama trebat će vam sljedeći materijali:

kositar;
čelična žbica;
mjedena cijev;
pila za metal;
datoteka;
drveni stalak;
škare za metal;
detalji pričvršćivača;
lemilica;
lemljenje;
lem;
mašina.

Ovo je sve. Ostalo je stvar jednostavne tehnike.

Kako to učiniti

Na vrhu cilindra za pomicanje klipa napravljene su dvije izbočine i rupe promjera četiri do pet milimetara. Elementi će djelovati kao ležajevi za položaj koljenastog uređaja.

Žbica je pretvorena u šipku cilindra. U sredini drvene posude napravite rupu prikladnu za stabljiku, umetnite je. U gornjem dijelu šipke potrebno je predvidjeti mjesto za uređaj klipnjače.

Klip se također podešava na tokarskom stroju na promjer velikog cilindra s unutarnje strane. Na vrhu je šipka spojena na šarke.

Montaža je završena i mehanizam je podešen. Da biste to učinili, klip je umetnut u veći cilindar, a potonji je povezan s drugim manjim cilindrom.

Mehanizam radilice izgrađen je na velikom cilindru. Popravite dio motora lemilom. Glavni dijelovi su pričvršćeni na drvenu podlogu.

Cilindar se napuni vodom, a ispod dna se stavi svijeća. Stirlingov motor, izrađen ručno od početka do kraja, provjerava se radi performansi.

Drugi način: materijali

Motor se može napraviti i na drugi način. Za to će vam trebati sljedeći materijali:

kositar;
pjenasta guma;
Spajalice;
diskovi;
dva vijka.

Kako to učiniti

U sredini poklopca napravljena je rupa za buduću klipnjaču. Kako bi sve išlo glatko, spajalica se smota u spiralu i zalemi na poklopac.

Pjenasti krug u sredini je probušen tankom žicom s vijkom i fiksiran na vrhu podloškom. Zatim spojite komad spajalice lemljenjem.

Displacer se ugura u rupu na poklopcu i staklenka se spoji na poklopac lemljenjem radi brtvljenja. Na spajalici se napravi mala omča, a na poklopcu se napravi još jedna, veća rupa.

Lim se smota u cilindar i zalemi, a zatim pričvrsti na limenku tako da uopće nema praznina.

Spajalica se pretvara u radilicu. Razmak bi trebao biti točno devedeset stupnjeva. Koljeno iznad cilindra je malo veće od drugog.

Preostale spajalice pretvaraju se u police za osovinu. Membrana se izrađuje na sljedeći način: cilindar se omota polietilenskom folijom, pritisne i pričvrsti navojem.

Zatim se jedan lijepi na membranu, a drugi na istiskivač.

Noge limenki također se mogu izraditi od spajalica i zalemiti. Za ručicu se koristi CD.

Ovdje je cijeli mehanizam. Ostaje samo zamijeniti i zapaliti svijeću ispod nje, a zatim gurnuti kroz zamašnjak.

Zaključak

Na kraju, pogledajte ove crteže Stirlingovog motora (možete to učiniti sami bez posebnih vještina). Možda ste se već zapalili idejom, a želite napraviti nešto slično?