Si të bëni një motor të fuqishëm stirling. Motori Stirling i bërë nga kanaçe kallaji. Modifikimi Stirling "Gamma"

Motori Stirling, dikur i famshëm, u harrua për një kohë të gjatë për shkak të përdorimit të gjerë të një motori tjetër ( djegia e brendshme). Por sot dëgjojmë gjithnjë e më shumë për të. Ndoshta ai ka një shans të bëhet më popullor dhe të gjejë vendin e tij në modifikimin e ri në botën moderne?

Histori

Motori Stirling është një motor ngrohjeje që u shpik në fillim të shekullit të nëntëmbëdhjetë. Autori, siç e dini, ishte një farë Stirling i quajtur Robert, një prift nga Skocia. Pajisja është një motor me djegie të jashtme, ku trupi lëviz në një enë të mbyllur, duke ndryshuar vazhdimisht temperaturën e tij.

Për shkak të përhapjes së një lloji tjetër motori, ai pothuajse u harrua. Sidoqoftë, falë avantazheve të tij, sot motori Stirling (shumë amatorë e ndërtojnë atë në shtëpi me duart e tyre) është rikthyer përsëri.

Dallimi kryesor nga një motor me djegie të brendshme është se energjia e nxehtësisë vjen nga jashtë dhe nuk gjenerohet në vetë motorin, si në një motor me djegie të brendshme.

Parimi i funksionimit

Ju mund të imagjinoni një vëllim ajri të mbyllur të mbyllur në një strehim që ka një membranë, domethënë një piston. Kur trupi nxehet, ajri zgjerohet dhe funksionon, duke harkuar kështu pistonin. Pastaj ndodh ftohja, dhe ajo përkulet përsëri. Ky është cikli i mekanizmit.

Nuk është çudi që shumë motorë termoakustikë Stirling, bëjeni vetë, prodhohen në shtëpi. Mjetet dhe materialet për këtë kërkojnë minimumin që secili ka në shtëpinë e tij. Konsideroni dy menyra te ndryshme sa e lehtë është të krijosh.

Materialet e punës

Për të bërë një motor Stirling me duart tuaja, do t'ju nevojiten materialet e mëposhtme:

kallaj;
foli çeliku;
tub bronzi;
sharrë hekuri;
dosje;
stendë prej druri;
gërshërë metalike;
detajet e mbërthyesit;
Makine per ngjitjen e metalit;
saldim;
saldim;
makinë.

Kjo është e gjitha. Pjesa tjetër është një çështje e teknikës së thjeshtë.

Si të bëhet

Një kuti zjarri dhe dy cilindra për bazën përgatiten nga kallaji, nga i cili do të përbëhet motori Stirling, i bërë me dorë. Dimensionet zgjidhen në mënyrë të pavarur, duke marrë parasysh qëllimet për të cilat është menduar kjo pajisje. Supozoni se motori është bërë për qëllime demonstrimi. Pastaj fshirja e cilindrit kryesor do të jetë nga njëzet në njëzet e pesë centimetra, jo më shumë. Pjesa tjetër e pjesëve duhet të përshtatet me të.

Në pjesën e sipërme të cilindrit për lëvizjen e pistonit, bëhen dy zgjatime dhe vrima me një diametër prej katër deri në pesë milimetra. Elementet do të veprojnë si kushineta për vendndodhjen e pajisjes me maniak.

Tjetra, bëhet trupi i punës i motorit (do të bëhet ujë i zakonshëm). Rrathët e kallajit janë ngjitur në cilindër, i cili është mbështjellë në një tub. Në to bëhen vrima dhe futen tubat prej bronzi nga njëzet e pesë deri në tridhjetë e pesë centimetra në gjatësi dhe me një diametër prej katër deri në pesë milimetra. Në fund kontrollojnë sa e ngushtë është bërë dhoma duke e mbushur me ujë.

Më pas vjen radha e zhvendosësit. Për prodhim, një bosh është marrë nga druri. Në makinë, ata arrijnë që ajo të marrë formën e një cilindri të rregullt. Zhvendosësi duhet të jetë pak më i vogël se diametri i cilindrit. Lartësia optimale zgjidhet pasi motori Stirling të jetë bërë me dorë. Prandaj, në këtë fazë, gjatësia duhet të marrë një diferencë.

Speci është kthyer në një shufër cilindri. Në qendër të enës prej druri, bëni një vrimë të përshtatshme për kërcellin, futeni atë. Në pjesën e sipërme të shufrës, është e nevojshme të sigurohet një vend për pajisjen e shufrës lidhëse.

Pastaj ata marrin tuba bakri katër centimetra e gjysmë të gjatë dhe dy centimetra e gjysmë në diametër. Një rreth prej kallaji është ngjitur në cilindër. Në anët e mureve është bërë një vrimë për të komunikuar enën me cilindrin.

Pistoni është rregulluar gjithashtu torno nën diametrin e cilindrit të madh nga brenda. Në krye, shufra është e lidhur në një mënyrë të varur.

Montimi ka përfunduar dhe mekanizmi është rregulluar. Për ta bërë këtë, pistoni futet në një cilindër më të madh dhe ky i fundit lidhet me një cilindër tjetër më të vogël.

Një mekanizëm fiksimi është ndërtuar në një cilindër të madh. Fiksoni një pjesë të motorit me një hekur saldimi. Pjesët kryesore janë të fiksuara në një bazë druri.

Cilindri mbushet me ujë dhe një qiri vendoset nën fund. Motori Stirling, i bërë me dorë nga fillimi në fund, kontrollohet për performancën.

Mënyra e dytë: materialet

Motori mund të bëhet në një mënyrë tjetër. Për këtë ju nevojiten materialet e mëposhtme:

kallaj;
gome shkume;
kapese letrash;
disqe;
dy bulona.

Si të bëhet

Gome shkumë përdoret shumë shpesh për të bërë një motor të thjeshtë, jo të fuqishëm Stirling në shtëpi me duart tuaja. Prej tij përgatitet një zhvendosës për motorin. Pritini rrethin e shkumës. Diametri duhet të jetë pak më i vogël se ai i kanaçes, dhe lartësia duhet të jetë pak më shumë se gjysma.

Një vrimë është bërë në qendër të kapakut për shufrën e ardhshme lidhëse. Për ta bërë atë të shkojë pa probleme, kapësja e letrës rrotullohet në një spirale dhe ngjitet në kapak.

Rrethi i shkumës në mes shpohet me një tel të hollë me vidë dhe fiksohet sipër me një rondele. Më pas lidhni një copë kapëse letre duke bashkuar.

Zhvendosësi shtyhet në vrimën e kapakut dhe kavanoza lidhet me kapakun me saldim për t'u mbyllur. Një lak i vogël bëhet në kapësen e letrës dhe një vrimë tjetër më e madhe bëhet në kapak.

Fleta e kallajit mbështillet në një cilindër dhe bashkohet, dhe më pas ngjitet në kanaçe në mënyrë që të mos ketë fare boshllëqe.

Kapëse letre është kthyer në një bosht me gunga. Distanca duhet të jetë saktësisht nëntëdhjetë gradë. Gjuri sipër cilindrit është bërë pak më i madh se tjetri.

Kapëse letrash të mbetura kthehen në rafte për boshtin. Membrana është bërë si më poshtë: cilindri është i mbështjellë në një film polietileni, i shtypur dhe i fiksuar me një fije.

Shufra lidhëse është bërë nga një kapëse letre, e cila futet në një copë gome, dhe pjesa e përfunduar është ngjitur në membranë. Gjatësia e shufrës lidhëse është bërë e tillë që në pikën e poshtme të boshtit membrana tërhiqet në cilindër, dhe në pikën më të lartë zgjatet. Pjesa e dytë e shufrës lidhëse është bërë në të njëjtën mënyrë.

Pastaj njëra është ngjitur në membranë, dhe tjetra në zhvendosës.

Këmbët e kanaçes mund të bëhen gjithashtu nga kapëse letre dhe të bashkohen. Për fiksimin, përdoret një CD.

Këtu është i gjithë mekanizmi. Mbetet vetëm për të zëvendësuar dhe ndezur një qiri nën të, dhe më pas të jepni një shtytje përmes volantit.

konkluzioni

I tillë është motori Stirling me temperaturë të ulët (i ndërtuar me duart tuaja). Sigurisht, në një shkallë industriale, pajisje të tilla prodhohen në një mënyrë krejtësisht të ndryshme. Megjithatë, parimi mbetet i njëjtë: vëllimi i ajrit nxehet dhe më pas ftohet. Dhe kjo përsëritet vazhdimisht.

Më në fund, shikoni këto vizatime të motorit Stirling (mund ta bëni vetë pa ndonjë aftësi të veçantë). Ndoshta ju jeni tashmë në zjarr me idenë dhe dëshironi të bëni diçka të ngjashme?

Industria moderne e automobilave ka arritur një nivel zhvillimi në të cilin, pa themelore kërkimin shkencorështë pothuajse e pamundur të arrihen përmirësime dramatike në projektimin e motorëve tradicionalë me djegie të brendshme. Kjo situatë i detyron projektuesit t'i kushtojnë vëmendje dizajne alternative të termocentraleve. Disa qendra inxhinierike i kanë fokusuar përpjekjet e tyre në krijimin dhe përshtatjen në prodhimin serik të hibrideve dhe modele elektrike, prodhues të tjerë makinash po investojnë në zhvillimin e motorëve të fuqizuar nga burime të rinovueshme (për shembull, bionaftë me vaj rapese). Ka projekte të tjera të njësive të fuqisë, të cilat në të ardhmen mund të bëhen shtytës i ri standard për të Automjeti.

Ndër burimet e mundshme të energjisë mekanike për makinat e së ardhmes është motori me djegie të jashtme, i cili u shpik në mesin e shekullit të 19-të nga skocezi Robert Stirling si një makinë zgjerimi termik.

Skema e punës

Motori Stirling konverton energjinë termike të furnizuar nga jashtë në punë të dobishme mekanike për shkak të ndryshimet në temperaturën e lëngut të punës(gaz ose lëng) që qarkullon në një vëllim të mbyllur.

Në përgjithësi, skema e funksionimit të pajisjes është si më poshtë: në pjesën e poshtme të motorit, substanca e punës (për shembull, ajri) nxehet dhe, duke u rritur në vëllim, e shtyn pistonin lart. Ajri i nxehtë hyn në pjesën e sipërme të motorit, ku ftohet nga një radiator. Presioni i lëngut të punës zvogëlohet, pistoni ulet për ciklin tjetër. Në këtë rast, sistemi mbyllet dhe lënda e punës nuk konsumohet, por lëviz vetëm brenda cilindrit.

Ekzistojnë disa opsione të projektimit për njësitë e fuqisë duke përdorur parimin Stirling.

Modifikimi Stirling "Alpha"

Motori përbëhet nga dy pistona të veçantë të fuqisë (të nxehtë dhe të ftohtë), secila prej të cilave ndodhet në cilindrin e vet. Nxehtësia furnizohet në cilindër me piston të nxehtë, dhe cilindri i ftohtë ndodhet në shkëmbyesin e nxehtësisë ftohëse.

Modifikimi Stirling "Beta"

Cilindri që përmban pistonin nxehet në njërën anë dhe ftohet në anën e kundërt. Një pistoni i fuqisë dhe një zhvendosës lëvizin në cilindër, i krijuar për të ndryshuar vëllimin e gazit të punës. Lëvizja e kthimit të lëndës së punës të ftohur në zgavrën e nxehtë të motorit kryhet nga rigjeneruesi.

Modifikimi Stirling "Gamma"

Dizajni përbëhet nga dy cilindra. E para është plotësisht e ftohtë, në të cilën lëviz pistoni i fuqisë dhe i dyti, i nxehtë nga njëra anë dhe i ftohtë nga ana tjetër, shërben për të lëvizur zhvendosësin. Rigjeneruesi për qarkullimin e gazit të ftohtë mund të jetë i zakonshëm për të dy cilindrat ose të përfshihet në projektimin e zhvendosësit.

Përparësitë e motorit Stirling

Ashtu si shumica e motorëve me djegie të jashtme, Stirling është i natyrshëm me shumë karburant: motori funksionon me një ndryshim të temperaturës, pavarësisht nga arsyet që e kanë shkaktuar atë.

Fakt interesant! Një herë, u demonstrua një instalim që funksiononte në njëzet opsione karburanti. Pa ndalur motorin, benzinën, naftën, metanin, naftën bruto dhe vaj perimesh- njësia e energjisë vazhdoi të punojë në mënyrë të qëndrueshme.

Motori ka thjeshtësia e dizajnit dhe nuk kërkon sisteme shtesë dhe bashkëngjitjet(koha, motori, kutia e shpejtësisë).

Karakteristikat e pajisjes garantojnë një jetë të gjatë shërbimi: më shumë se njëqind mijë orë funksionim të vazhdueshëm.

Motori Stirling është i heshtur, pasi shpërthimi nuk ndodh në cilindra dhe nuk ka nevojë të hiqni gazrat e shkarkimit. Modifikimi "Beta", i pajisur me një mekanizëm fiksimi rombik, është një sistem i balancuar në mënyrë perfekte që nuk ka dridhje gjatë funksionimit.

Nuk ka procese në cilindrat e motorit që mund të kenë një ndikim negativ në mjedis. Duke zgjedhur një burim të përshtatshëm nxehtësie (p.sh. energjia diellore), Stirling mund të jetë absolutisht miqësore me mjedisin njësia e fuqisë.

Disavantazhet e dizajnit Stirling

Me te gjitha komplet veti pozitive Përdorimi masiv i menjëhershëm i motorëve Stirling është i pamundur për arsyet e mëposhtme:

Problemi kryesor qëndron në konsumin e materialit të strukturës. Ftohja e lëngut të punës kërkon praninë e radiatorëve me vëllim të madh, gjë që rrit ndjeshëm madhësinë dhe konsumin e metalit të instalimit.

Niveli aktual teknologjik do të lejojë që motori Stirling të krahasohet në performancë me motorët modernë me benzinë vetëm përmes përdorimit të lloje komplekse lëngu i punës (helium ose hidrogjen) nën presion prej më shumë se njëqind atmosferash. Ky fakt ngre pyetje serioze si në fushën e shkencës së materialeve ashtu edhe në fushën e sigurisë së përdoruesit.

Një problem i rëndësishëm operacional lidhet me çështjet e përçueshmërisë termike dhe rezistencës ndaj temperaturës së metaleve. Nxehtësia furnizohet në vëllimin e punës përmes shkëmbyesve të nxehtësisë, gjë që çon në humbje të pashmangshme. Përveç kësaj, shkëmbyesi i nxehtësisë duhet të jetë prej metale rezistente ndaj nxehtësisë që janë rezistente ndaj presionit të lartë. Materialet e përshtatshme janë shumë të shtrenjta dhe të vështira për t'u përpunuar.

Parimet e ndryshimit të mënyrave të motorit Stirling janë gjithashtu thelbësisht të ndryshme nga ato tradicionale, gjë që kërkon zhvillimin e pajisjeve speciale të kontrollit. Pra, për të ndryshuar fuqinë, është e nevojshme të ndryshohet presioni në cilindra, këndi i fazës midis zhvendosësit dhe pistonit të fuqisë, ose të ndikohet në kapacitetin e zgavrës me lëngun e punës.

Një mënyrë për të kontrolluar shpejtësinë e boshtit në një model motori Stirling mund të shihet në videon e mëposhtme:

Efikasiteti

Në llogaritjet teorike, efikasiteti i motorit Stirling varet nga ndryshimi i temperaturës së lëngut të punës dhe mund të arrijë 70% ose më shumë në përputhje me ciklin Carnot.

Megjithatë, mostrat e para të realizuara në metal kishin një efikasitet jashtëzakonisht të ulët për arsyet e mëposhtme:

variante joefikase të ftohësit (lëngu i punës), duke kufizuar temperaturën maksimale të ngrohjes;
humbjet e energjisë për shkak të fërkimit të pjesëve dhe përçueshmërisë termike të trupit të motorit;
mungesa e materialeve strukturore rezistente ndaj presionit të lartë.

Zgjidhjet inxhinierike kanë përmirësuar vazhdimisht dizajnin e njësisë së energjisë. Pra, në gjysmën e dytë të shekullit të 20-të, një automobil me katër cilindra Motori Stirling me një makinë rombike tregoi një efikasitet të barabartë me 35% në teste në një ftohës uji me një temperaturë prej 55 ° C. Studimi i kujdesshëm i dizajnit, përdorimi i materialeve të reja dhe rregullimi i imët i njësive të punës siguruan efikasitetin e mostrave eksperimentale në 39%.

Shënim! Motorët modernë të benzinës me fuqi të ngjashme kanë një koeficient veprim i dobishëm në nivelin 28-30%, dhe motorët me naftë turbocharged brenda 32-35%.

Shembujt modernë të motorit Stirling, si ai i ndërtuar nga kompania amerikane Mechanical Technology Inc, tregojnë efikasitet deri në 43.5%. Dhe me zhvillimin e prodhimit të qeramikës rezistente ndaj nxehtësisë dhe materialeve të ngjashme inovative, do të jetë e mundur të rritet ndjeshëm temperatura e mjedisit të punës dhe të arrihet një efikasitet prej 60%.

Shembuj të zbatimit të suksesshëm të automobilave Stirlings

Pavarësisht nga të gjitha vështirësitë, ka shumë modele të zbatueshme të motorit Stirling të aplikueshme në industrinë e automobilave.

Interesi për Stirling, i përshtatshëm për instalim në një makinë, u shfaq në vitet '50 të shekullit XX. Puna në këtë drejtim u krye nga shqetësime të tilla si Ford Motor Company, Volkswagen Group dhe të tjerë.

UNITED STIRLING (Suedi) zhvilloi Stirling, i cili përdori në maksimum komponentët dhe montimet serike të prodhuara nga prodhuesit e automjeteve (bosht me gunga, shufra lidhëse). Motori rezultues me katër cilindra në formë V kishte një peshë specifike prej 2.4 kg / kW, e cila është e krahasueshme me karakteristikat e një motori kompakt dizel. Kjo njësi u testua me sukses si një termocentral për një furgon ngarkesash shtatë tonëshe.

Një nga shembujt e suksesshëm është motori Stirling me katër cilindra i modelit të prodhimit holandez "Philips 4-125DA", i destinuar për instalim në një makinë. Motori kishte një fuqi pune prej 173 litrash. Me. në dimensione të ngjashme me njësinë klasike të benzinës.

Inxhinierët e General Motors arritën rezultate të rëndësishme duke ndërtuar një motor Stirling me tetë cilindra (4 cilindra pune dhe 4 cilindra kompresimi) në formë V me një mekanizëm standard të fiksimit në vitet '70.

Termocentrali i ngjashëm në 1972 pajisur me një seri të kufizuar makinash Ford Torino, konsumi i karburantit i të cilit është ulur me 25% në krahasim me benzinën klasike tetë në formë V-je.

Aktualisht, më shumë se pesëdhjetë kompani të huaja po punojnë për të përmirësuar dizajnin e motorit Stirling në mënyrë që ta përshtatin atë në prodhimin masiv për nevojat e industrisë së automobilave. Dhe nëse është e mundur të eliminohen të metat e këtij lloji të motorit, duke ruajtur në të njëjtën kohë avantazhet e tij, atëherë është Stirling, dhe jo turbinat dhe motorët elektrikë, që do të zëvendësojnë motorët me djegie të brendshme me benzinë.

Motori Stirling - një motor nxehtësie në të cilin lëngu i punës, në formën e një gazi ose lëngu, lëviz në një vëllim të mbyllur, një lloj motori me djegie të jashtme. Ai bazohet në ngrohjen dhe ftohjen periodike të lëngut të punës me nxjerrjen e energjisë nga ndryshimi që rezulton në vëllimin e lëngut punues. Mund të funksionojë jo vetëm nga djegia e karburantit, por edhe nga çdo burim nxehtësie.

Një motor ngrohje në të cilin lëngu i punës, në formë gazit ose lëng, lëviz në një vëllim të mbyllur, një lloj motori me djegie të jashtme.

bazohet në ngrohjen dhe ftohjen periodike të lëngut punues me nxjerrjen e energjisë nga ndryshimi që rezulton në vëllimin e lëngut punues. Mund të funksionojë jo vetëm nga djegia e karburantit, por edhe nga çdo burim nxehtësie.

Oriz. 1. Motori Stirling

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

Në shekullin e 19-të, inxhinierët donin të krijonin një zëvendësim të sigurt për motorët me avull të kohës, kaldajat e të cilëve shpërthyen shpesh për shkak të presioneve të larta të avullit dhe materialeve të papërshtatshme për ndërtimin e tyre. Një opsion i mirë u shfaq me krijimin Motori Stirling, i cili mund të shndërrojë çdo ndryshim të temperaturës në punë.

Ajo u patentua për herë të parë nga prifti skocez Robert Stirling më 27 shtator 1816 (patenta angleze nr. 4081). Megjithatë, e para fillore motorët ajri i nxehtë” njiheshin përsëri në fundi i XVII shekulli, shumë kohë përpara Stirling. Arritja e Stirling është shtimi i një nyje, të cilën ai e quajti "ekonomi". Në literaturën moderne shkencore, kjo nyje quhet "rigjenerues". Rrit performancën e motorit duke mbajtur nxehtësinë në pjesën e ngrohtë të motorit ndërsa lëngu i punës ftohet. Ky proces përmirëson ndjeshëm efikasitetin e sistemit. Më shpesh, rigjeneruesi është një dhomë e mbushur me tela, granula, petë të valëzuar (valëzimit shkojnë përgjatë drejtimit të rrjedhës së gazit).

Parimi i funksionimit të motorit Stirling:

Parimi bazë i punës Motori Stirling konsiston në ngrohjen dhe ftohjen e vazhdueshme të alternuar të lëngut të punës, për shembull, gazit, në një cilindër të mbyllur.

Dihet se kur nxehet një gaz, vëllimi i tij rritet dhe kur ftohet, zvogëlohet. Kjo veti e gazeve qëndron në themel të punës Motori Stirling.

Ai përdor ciklin Stirling, i cili nuk është inferior ndaj ciklit Carnot për sa i përket efikasitetit termodinamik, madje ka një avantazh. Fakti është se cikli Carnot përbëhet nga izoterma dhe adiabate që ndryshojnë pak nga njëra-tjetra. Zbatimi praktik i këtij cikli nuk është premtues. Cikli Stirling bëri të mundur marrjen e një motori që funksionon në praktikë në një madhësi të pranueshme.

Oriz. 2. Diagrami "presion-volumi" i ciklit të idealizuar Stirling

Cikli Stirling përbëhet nga katër faza dhe ndahet nga dy faza kalimtare:

– ngrohjes,

– zgjerim,

– kalimi në burim i të ftohtit,

– ftohje,

– ngjeshja

– dhe kalimi në një burim nxehtësie.

Kështu, kur lëviz nga një burim i ngrohtë në një burim të ftohtë, gazi në cilindër zgjerohet dhe tkurret. Në këtë rast, presioni ndryshon, për shkak të të cilit mund të merret punë e dobishme.

Ngrohja dhe ftohja e lëngut të punës (seksionet 4 dhe 2) kryhet nga zhvendosësi. Në mënyrë ideale, sasia e nxehtësisë që lëshohet dhe merret nga zhvendosësi është e njëjtë. punë e dobishme prodhohet vetëm për shkak të izotermave, domethënë varet nga ndryshimi i temperaturës midis ngrohësit dhe ftohësit, si në ciklin Carnot.

Cikli i punës Motori Stirling lloji beta (më i zakonshmi) duket kështu:

Oriz. 2. Cikli i punës së motorit Stirling

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

ku: a - pistoni i zhvendosjes; b - pistoni i punës; c - volant; d - zjarri (zona e ngrohjes); e - fins ftohëse (zona e ftohjes).

1. Një burim i jashtëm nxehtësie ngroh gazin në fund të cilindrit të shkëmbimit të nxehtësisë. Presioni i krijuar e shtyn pistonin e punës lart (vini re se pistoni i nxjerrjes nuk përshtatet mirë me muret).

2. Volant shtyn pistonin e zhvendosjes poshtë, duke lëvizur kështu ajrin e nxehtë nga fundi në dhomën e ftohjes.

3. Ajri ftohet dhe tkurret, pistoni i punës zbret.

4. Pistoni i zhvendosjes ngrihet, duke lëvizur kështu ajrin e ftohur në fund. Dhe cikli përsëritet.

NË Makinë Stirling lëvizja e pistonit të punës zhvendoset me 90° në raport me lëvizjen e pistonit zhvendosës. Në varësi të shenjës së këtij ndryshimi, makina mund të jetë një motor ose një pompë nxehtësie. Me një zhvendosje prej 0°, makina nuk prodhon asnjë punë (përveç humbjeve të fërkimit) dhe nuk e prodhon atë.

Përparësitë e motorit Stirling:

- motor "gjithgjëngrënës". Motori Stirling mund të funksionojë në pothuajse çdo ndryshim të temperaturës: për shembull, midis shtresave të ndryshme të ujit në oqean, nga dielli, nga një ngrohës bërthamor ose izotopi, qymyri ose sobë druri etj.,

– thjeshtësia e dizajnit - dizajni motorri shumë e thjeshtë, nuk kërkon sisteme shtesë si mekanizmi i shpërndarjes së gazit. Fillon vetë dhe nuk ka nevojë për starter,

- burimi i rritur - thjeshtësia e dizajnit, mungesa e shumë nyjeve "delikate" lejon motorin Stirling të sigurojë një diferencë të paparë të performancës për motorët e tjerë prej dhjetëra e qindra mijëra orësh funksionimi të vazhdueshëm,

- përfitimi - për përdorimin e llojeve të caktuara të energjisë termike, veçanërisht në një ndryshim të vogël të temperaturës, motorët Stirling janë shpesh më lloje efektive motorët. Për shembull, në rastin e shndërrimit të energjisë diellore në energji elektrike, "stirlings" ndonjëherë japin efikasitet më të madh (deri në 31.25%) sesa motorët me avull,

- mirëdashësi mjedisore - "stirling" nuk ka shter, që do të thotë se niveli i zhurmës së tij është shumë më i vogël se ai i pistonit motorët djegia e brendshme. Beta stirling me mekanizëm rombik është një pajisje e balancuar dhe mjaftueshëm cilesi e larte prodhimi, ka limit nivel i ulët dridhjet (amplituda e vibrimit më pak se 0,0038 mm). Stirling në vetvete nuk ka asnjë pjesë apo proces që mund të kontribuojë në ndotjen. mjedisi. Nuk e konsumon lëngun e punës. Mirëdashësia mjedisore e motorit është kryesisht për shkak të mirëdashësisë mjedisore të burimit të nxehtësisë,

– efikasiteti motorri Stirling është deri në 45%.

Konfigurimi dhe dizajni i motorit Stirling:

Ka disa konfigurime motorri Stirling:

– alfa Stirling- përmban dy pistona të veçantë të fuqisë në cilindra të veçantë, njëri është i nxehtë, tjetri është i ftohtë. Një cilindër me një piston të nxehtë është në një shkëmbyes nxehtësie me një temperaturë më të lartë, me një piston të ftohtë - në një më të ftohtë.

Oriz. 3. α-Stirling

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

Në këtë specie motorri raporti i fuqisë ndaj vëllimit është mjaft i madh, por, për fat të keq, ngrohjes Pistoni "i nxehtë" krijon disa vështirësi teknike. Rigjeneruesi ndodhet midis pjesës së nxehtë të tubit lidhës dhe ftohtë

– beta-stirling- ka vetëm një cilindër, i nxehtë në një skaj dhe i ftohtë në anën tjetër. Një piston (nga i cili hiqet fuqia) dhe një zhvendosës lëvizin brenda cilindrit, duke ndarë zgavrat e nxehta dhe të ftohta.

Oriz. 4. β-Stirling

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

Gazi pompohet nga pjesa e ftohtë e cilindrit në pjesën e nxehtë përmes rigjeneratorit. Rigjeneruesi mund të jetë i jashtëm, si pjesë e një shkëmbyesi nxehtësie, ose mund të kombinohet me një piston zhvendosës,

– Gama Stirling- ka gjithashtu një piston dhe një zhvendosës, por në të njëjtën kohë ka dy cilindra - një i ftohtë (pistoni lëviz atje, nga i cili hiqet energjia), dhe i dyti është i nxehtë nga njëri skaj dhe i ftohtë nga tjetri ( zhvendosësi lëviz atje).

Oriz. 5. γ-Stirling

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

Rigjeneruesi mund të jetë i jashtëm, me ç'rast lidh pjesën e nxehtë të cilindrit të dytë me atë të ftohtë dhe njëkohësisht me cilindrin e parë (të ftohtë). Rigjeneruesi i brendshëm është pjesë e zhvendosësit.

Aplikimi i motorit Stirling:

Zbatohet në rastet kur nevojitet një konvertues i vogël energji termale, e thjeshtë në dizajn, ose kur efektiviteti i termike të tjera motorët rezulton të jetë më e ulët, për shembull, nëse ndryshimi i temperaturës nuk është i mjaftueshëm për të funksionuar një turbinë me avull ose gaz:

– burimet universale të energjisë elektrike,

– pompat,

– pompat e nxehtësisë,

– teknologjia e ftohjes.

Motori i mirënjohur Stirling mund të krijohet në mënyrë të pavarur nga materialet e improvizuara. Çdo burim nxehtësie në këtë dizajn është në gjendje t'ju japë energji në dalje të pajisjes.

Materiale

Për të bërë një motor Stirling me duart tuaja do t'ju duhet:

CD - disk;
mbajtëse plastike nga poshtë CD-ve;
fletë alumini me përmasa 25 x 13 cm;
rrëshirë epoxy;
tel;
tub PVC 7";
stiropor;
tub bakri ¾ inç;
shirit ngjitës;
armë termike dhe ngjitës i nxehtë;
sharrë hekuri për metal;
stërvitje;
preres telash;
bashkim pjesësh figure;
busull.

Hapi 1. Është e nevojshme të shkëputet një pjesë e strukturës nga mbajtësi i CD-së. Rezultati duhet të jetë një rreth pa fund dhe sipër me skaje të lëmuara. Lartësia - rreth 4 cm.

Hapi 2. Përdorni një busull për të matur diametrin e rrethit që rezulton. Transferoni atë në shkumë. Bëni dy rrathë. Sigurohuni që të shënoni qendrën. Lëmoni rrathët me një bashkim pjesësh figure. Ngjitini ato. Për një përshtatje të qartë në rreth, ngjitni skajin e jashtëm me shirit ngjitës.

Hapi 3. Pritini rrathët me një diametër të perimetrit të një mbajtëse CD nga fletët e aluminit. Duhet të jenë dy.

Hapi 4. Pikërisht në mes të fletës së sipërme të aluminit, shponi një vrimë në të cilën do të hyjë teli. Për ta bërë telin të lëvizë drejt, siç na nevojitet, bashkoni një pjesë të një tubi me kënd, siç tregohet në foto. Në kapelën e tij të sipërme, bëni një vrimë tjetër për telin. Merrni vetë telin që do të mbajë pistonin, kontrolloni nëse mund të lëvizë nëpër këto vrima, por në të njëjtën kohë ka edhe një ngushtësi.

Më afër skajit të kapakut të sipërm, shponi një vrimë tjetër me diametër të barabartë me një pjesë të kapakut ekzistues. tub metalik.

Hapi 5. Tani ju duhet të bëni një pistoni. Për ta bërë këtë, merrni një copë tubi metalik, i cili më pas do të hyjë në këtë dizajn. Shpëlajeni dhe vendoseni në një kapak të veshur me një copë qese plastike. Lubrifikoni pjesën e brendshme të tubit dhe vetë qesen me vaj. Pas kësaj, derdhni në mykun që rezulton, epoksidin e nxehtë. Duhet të jetë e ngrohtë, jo e nxehtë. Ndërsa ngurtësohet me forcë, do t'ju duhet të shtyni jashtë pistonin e mësuar. Formoni një goditje nga tela. Stërvitni në një copë rrëshirë epoxy vrima dhe futeni këtë tel në të. Pistoni është gati.

Hapi 6. Një pjesë e strukturës duhet të montohet. Ngjiteni pjesën e poshtme të strukturës me ngjitës të nxehtë. Gjithashtu bëni disa grepa të tjera me tela. Pritini grepin, i cili do të vendoset në mes të të gjithë strukturës. Mbyllni skajet e grepave me epoksid.

Hapi 7. Mbërthejeni tubin në fletën e sipërme të aluminit. Lubrifikoni atë, futni pistonin. Bëni një plan urbanistik të pjesës lëvizëse të strukturës. Për ta bërë këtë, thjesht lidhni letrën dhe bëni shenjat bazë. Përkulni telin sipas paraqitjes së vizatuar.

Hapi 8. Shponi një vrimë në grepa, pak më të madhe se teli kryesor.

Hapi 9. tub PVC prerë në gjysmë ngjiteni në bazën e aluminit me ngjitës të nxehtë. Bëni vrima në tubin në të cilin vendosni boshtin me gunga teli. Ngjitni kapakun në skajin tjetër të boshtit. kavanoz plastik ose CD. Ata duhet të rrotullohen.

Motori Stirling, dikur i famshëm, u harrua për një kohë të gjatë për shkak të përdorimit të gjerë të një motori tjetër (djegie të brendshme). Por sot dëgjojmë gjithnjë e më shumë për të. Ndoshta ai ka një shans të bëhet më popullor dhe të gjejë vendin e tij në modifikimin e ri në botën moderne?

Histori

Dallimi kryesor nga një motor me djegie të brendshme është se energjia e nxehtësisë vjen nga jashtë dhe nuk gjenerohet në vetë motorin, si në një motor me djegie të brendshme.

Parimi i funksionimit

Nuk është çudi që shumë motorë termoakustikë Stirling, bëjeni vetë, prodhohen në shtëpi. Mjetet dhe materialet për këtë kërkojnë minimumin që secili ka në shtëpinë e tij. Le të shohim dy mënyra të ndryshme se sa e lehtë është të krijohet.

Materialet e punës

Për të bërë një motor Stirling me duart tuaja, do t'ju nevojiten materialet e mëposhtme:

kallaj;
foli çeliku;
tub bronzi;
sharrë hekuri;
dosje;
stendë prej druri;
gërshërë metalike;
detajet e mbërthyesit;
Makine per ngjitjen e metalit;
saldim;
saldim;
makinë.

Kjo është e gjitha. Pjesa tjetër është një çështje e teknikës së thjeshtë.

Si të bëhet

Pistoni gjithashtu rregullohet në një torno në diametrin e cilindrit të madh nga brenda. Në krye, shufra është e lidhur në një mënyrë të varur.

Montimi ka përfunduar dhe mekanizmi është rregulluar. Për ta bërë këtë, pistoni futet në një cilindër më të madh dhe ky i fundit lidhet me një cilindër tjetër më të vogël.

Një mekanizëm fiksimi është ndërtuar në një cilindër të madh. Fiksoni një pjesë të motorit me një hekur saldimi. Pjesët kryesore janë të fiksuara në një bazë druri.

Cilindri mbushet me ujë dhe një qiri vendoset nën fund. Motori Stirling, i bërë me dorë nga fillimi në fund, kontrollohet për performancën.

Mënyra e dytë: materialet

Motori mund të bëhet në një mënyrë tjetër. Për këtë ju nevojiten materialet e mëposhtme:

kallaj;
gome shkume;
kapese letrash;
disqe;
dy bulona.

Si të bëhet

Rrethi i shkumës në mes shpohet me një tel të hollë me vidë dhe fiksohet sipër me një rondele. Më pas lidhni një copë kapëse letre duke bashkuar.

Fleta e kallajit mbështillet në një cilindër dhe bashkohet, dhe më pas ngjitet në kanaçe në mënyrë që të mos ketë fare boshllëqe.

Kapëse letre është kthyer në një bosht me gunga. Distanca duhet të jetë saktësisht nëntëdhjetë gradë. Gjuri sipër cilindrit është bërë pak më i madh se tjetri.

Kapëse letrash të mbetura kthehen në rafte për boshtin. Membrana është bërë si më poshtë: cilindri është i mbështjellë në një film polietileni, i shtypur dhe i fiksuar me një fije.

Pastaj njëra është ngjitur në membranë, dhe tjetra në zhvendosës.

Këmbët e kanaçes mund të bëhen gjithashtu nga kapëse letre dhe të bashkohen. Për fiksimin, përdoret një CD.

Këtu është i gjithë mekanizmi. Mbetet vetëm për të zëvendësuar dhe ndezur një qiri nën të, dhe më pas të jepni një shtytje përmes volantit.