DIY स्टर्लिंग इंजन चित्र। स्टर्लिंग का इंजन. अंतिम चरण, फ़ायरबॉक्स बनाना

स्टर्लिंग इंजन, जो एक समय प्रसिद्ध था, दूसरे इंजन (आंतरिक दहन) के व्यापक उपयोग के कारण लंबे समय तक भुला दिया गया था। लेकिन आज हम उनके बारे में अधिक से अधिक सुनते हैं। शायद उसके पास अधिक लोकप्रिय बनने और आधुनिक दुनिया में एक नए संशोधन में अपनी जगह खोजने का मौका है?

कहानी

स्टर्लिंग इंजन एक ऊष्मा इंजन है जिसका आविष्कार उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में हुआ था। जैसा कि स्पष्ट है, लेखक रॉबर्ट नाम का एक स्टर्लिंग था, जो स्कॉटलैंड का एक पुजारी था। यह उपकरण एक बाहरी दहन इंजन है, जहां शरीर एक बंद कंटेनर में चलता है, लगातार अपना तापमान बदलता रहता है।

दूसरे प्रकार की मोटर के प्रसार के कारण इसे लगभग भुला दिया गया। फिर भी, इसके फायदों के कारण, आज स्टर्लिंग इंजन (कई शौकिया इसे अपने हाथों से घर पर बनाते हैं) फिर से वापसी कर रहा है।

आंतरिक दहन इंजन से मुख्य अंतर यह है कि ऊष्मा ऊर्जा बाहर से आती है, और इंजन में ही उत्पन्न नहीं होती है, जैसा कि आंतरिक दहन इंजन में होता है।

संचालन का सिद्धांत

आप एक झिल्ली, यानी पिस्टन वाले आवास में बंद हवा की एक बंद मात्रा की कल्पना कर सकते हैं। जब आवास गर्म होता है, तो हवा फैलती है और काम करती है, जिससे पिस्टन झुक जाता है। फिर शीतलन होता है और यह फिर से झुक जाता है। यह तंत्र के संचालन का चक्र है।

इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि बहुत से लोग घर पर अपना स्वयं का थर्मोकॉस्टिक स्टर्लिंग इंजन बनाते हैं। इसके लिए न्यूनतम उपकरणों और सामग्रियों की आवश्यकता होती है, जो हर किसी के घर में पाए जा सकते हैं। आइए दो पर विचार करें विभिन्न तरीकेइसे बनाना कितना आसान है.

काम के लिए सामग्री

अपने हाथों से स्टर्लिंग इंजन बनाने के लिए, आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:

• टिन;
• स्टील स्पोक;
• पीतल की नली;
• हैकसॉ;
• फ़ाइल;
• लकड़ी का स्टैंड;
• धातु कैंची;
• बन्धन भागों;
• सोल्डरिंग आयरन;
• सोल्डरिंग;
• मिलाप;
• मशीन।

यह सब है। बाकी तो सरल तकनीक का मामला है.

कैसे करें?

बेस के लिए एक फायरबॉक्स और दो सिलेंडर टिन से तैयार किए जाते हैं, जिनमें से आपके अपने हाथों से बनाया गया स्टर्लिंग इंजन शामिल होगा। जिन उद्देश्यों के लिए यह उपकरण बनाया गया है, उन्हें ध्यान में रखते हुए आयामों का चयन स्वतंत्र रूप से किया जाता है। चलिए मान लेते हैं कि मोटर प्रदर्शन के लिए बनाई जा रही है। फिर मास्टर सिलेंडर का विकास बीस से पच्चीस सेंटीमीटर तक होगा, इससे अधिक नहीं। बाकी हिस्सों को इसके अनुकूल होना होगा।

सिलेंडर के शीर्ष पर, पिस्टन को स्थानांतरित करने के लिए चार से पांच मिलीमीटर व्यास वाले दो उभार और छेद बनाए जाते हैं। तत्व क्रैंक डिवाइस के स्थान के लिए बीयरिंग के रूप में कार्य करेंगे।

इसके बाद, वे मोटर की कार्यशील बॉडी बनाते हैं (यह बन जाएगा)। सादा पानी). टिन के घेरे को सिलेंडर में मिलाया जाता है, जिसे एक पाइप में घुमाया जाता है। उनमें छेद किए जाते हैं और पच्चीस से पैंतीस सेंटीमीटर लंबाई और चार से पांच मिलीमीटर व्यास वाली पीतल की नलियां डाली जाती हैं। अंत में, वे चैम्बर में पानी भरकर जाँच करते हैं कि वह कितना सील हो गया है।

इसके बाद विस्थापित की बारी आती है। निर्माण के लिए, एक लकड़ी का खाली हिस्सा लिया जाता है। मशीन का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि यह एक नियमित सिलेंडर का आकार ले ले। विस्थापक सिलेंडर के व्यास से थोड़ा छोटा होना चाहिए। इष्टतम ऊंचाईस्टर्लिंग इंजन अपने हाथों से बनाने के बाद वे इसका चयन करते हैं। इसलिए, इस स्तर पर, लंबाई में कुछ मार्जिन शामिल होना चाहिए।

स्पोक को सिलेंडर रॉड में बदल दिया जाता है। लकड़ी के कंटेनर के बीच में एक छेद किया जाता है जिसमें रॉड फिट होती है और उसे डाला जाता है। रॉड के ऊपरी भाग में कनेक्टिंग रॉड डिवाइस के लिए जगह उपलब्ध कराना आवश्यक है।

फिर वे साढ़े चार सेंटीमीटर लंबी और ढाई सेंटीमीटर व्यास वाली तांबे की ट्यूब लेते हैं। टिन का एक घेरा सिलेंडर से जोड़ा जाता है। कंटेनर को सिलेंडर से जोड़ने के लिए दीवारों के किनारों पर एक छेद बनाया जाता है।

पिस्टन को भी समायोजित किया जाता है खरादअंदर से बड़े सिलेंडर के व्यास तक। छड़ को शीर्ष पर टिकाकर जोड़ा गया है।

असेंबली पूरी हो गई है और तंत्र समायोजित हो गया है। ऐसा करने के लिए, पिस्टन को सिलेंडर में डाला जाता है बड़ा आकारऔर बाद वाले को दूसरे छोटे सिलेंडर से कनेक्ट करें।

एक क्रैंक तंत्र एक बड़े सिलेंडर पर बनाया गया है। टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करके इंजन के हिस्से को ठीक करें। मुख्य भाग लकड़ी के आधार पर लगे होते हैं।

सिलेंडर में पानी भर दिया जाता है और उसके नीचे एक मोमबत्ती रख दी जाती है। शुरू से अंत तक हाथ से बनाए गए स्टर्लिंग इंजन का प्रदर्शन परीक्षण किया जाता है।

दूसरी विधि: सामग्री

इंजन को दूसरे तरीके से बनाया जा सकता है। ऐसा करने के लिए आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:

• टिन;
• फोम;
• पेपर क्लिप्स;
• डिस्क;
• दो बोल्ट.

कैसे करें?

फोम रबर का उपयोग अक्सर घर पर अपने हाथों से एक सरल, कम-शक्ति वाला स्टर्लिंग इंजन बनाने के लिए किया जाता है। इससे मोटर के लिए डिसप्लेसर तैयार किया जाता है। एक फोम सर्कल काट लें। व्यास उससे थोड़ा छोटा होना चाहिए टिन का डब्बा, और ऊंचाई आधे से कुछ अधिक है।

भविष्य की कनेक्टिंग रॉड के लिए कवर के केंद्र में एक छेद बनाया जाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह सुचारू रूप से चले, पेपर क्लिप को एक सर्पिल में घुमाया जाता है और ढक्कन में मिलाया जाता है।

फोम सर्कल को बीच में एक पतले तार और एक स्क्रू से छेद दिया जाता है और ऊपर वॉशर से सुरक्षित कर दिया जाता है। फिर पेपर क्लिप के टुकड़े को सोल्डरिंग द्वारा जोड़ा जाता है।

डिसप्लेसर को ढक्कन के छेद में धकेल दिया जाता है और इसे सील करने के लिए सोल्डरिंग द्वारा कैन से जोड़ा जाता है। पेपरक्लिप पर एक छोटा सा लूप बनाया जाता है, और ढक्कन में एक और बड़ा छेद किया जाता है।

टिन की शीट को एक सिलेंडर में लपेटा जाता है और टांका लगाया जाता है, और फिर कैन से जोड़ा जाता है ताकि कोई दरार न रह जाए।

पेपरक्लिप को क्रैंकशाफ्ट में बदल दिया जाता है। अंतर बिल्कुल नब्बे डिग्री होना चाहिए। सिलेंडर के ऊपर का घुटना दूसरे घुटने से थोड़ा बड़ा बनाया गया है।

शेष पेपर क्लिप को शाफ्ट स्टैंड में बदल दिया जाता है। झिल्ली इस प्रकार बनाई जाती है: सिलेंडर को पॉलीथीन फिल्म में लपेटा जाता है, दबाया जाता है और धागे से सुरक्षित किया जाता है।

कनेक्टिंग रॉड एक पेपर क्लिप से बनाई जाती है, जिसे रबर के एक टुकड़े में डाला जाता है, और तैयार हिस्सा झिल्ली से जुड़ा होता है। कनेक्टिंग रॉड की लंबाई ऐसी बनाई जाती है कि निचले शाफ्ट बिंदु पर झिल्ली सिलेंडर में खींची जाती है, और उच्चतम बिंदु पर इसे बढ़ाया जाता है। कनेक्टिंग रॉड का दूसरा भाग भी इसी तरह बनाया गया है।

फिर एक को झिल्ली से और दूसरे को डिसप्लेसर से चिपका दिया जाता है।

जार के पैरों को पेपर क्लिप से भी बनाया जा सकता है और टांका लगाया जा सकता है। क्रैंक के लिए एक सीडी का उपयोग किया जाता है।

अब पूरा मैकेनिज्म तैयार है. बस इसके नीचे एक मोमबत्ती रखनी है और उसे जलाना है, और फिर फ्लाईव्हील के माध्यम से एक धक्का देना है।

निष्कर्ष

कि कैसे कम तापमान वाला इंजनस्टर्लिंग (अपने हाथों से निर्मित)। बेशक, में औद्योगिक पैमाने परऐसे उपकरण बिल्कुल अलग तरीके से बनाए जाते हैं। हालाँकि, सिद्धांत वही रहता है: हवा की मात्रा को गर्म किया जाता है और फिर ठंडा किया जाता है। और ये लगातार दोहराया जाता है.

अंत में, स्टर्लिंग इंजन के इन चित्रों को देखें (आप इसे बिना किसी विशेष कौशल के स्वयं बना सकते हैं)। हो सकता है कि आपको पहले से ही यह विचार मिल गया हो और आप भी कुछ ऐसा ही करना चाहते हों?

स्टर्लिंग इंजन एक प्रकार का इंजन है जो थर्मल ऊर्जा से काम करना शुरू करता है। इस मामले में, ऊर्जा स्रोत पूरी तरह से महत्वहीन है। मुख्य बात यह है कि अन्तर है तापमान शासनऐसे में ऐसा इंजन काम करेगा. अब हम देखेंगे कि आप कोका-कोला कैन से इतने कम तापमान वाले इंजन का मॉडल कैसे बना सकते हैं।

सामग्री और सहायक उपकरण

अब हम देखेंगे कि घर पर इंजन बनाने के लिए हमें क्या करना होगा। स्टर्लिंग के लिए हमें क्या लेना होगा:

• गुब्बारा.
• तीन कोला के डिब्बे.
• विशेष टर्मिनल, पाँच टुकड़े (5ए)।
• साइकिल की तीलियाँ जोड़ने के लिए निपल्स (दो टुकड़े)।
• धातु ऊन.
• स्टील के तार का एक टुकड़ा तीस सेमी लंबा और क्रॉस सेक्शन में 1 मिमी।
• स्टील का एक बड़ा टुकड़ा या तांबे का तार 1.6 से 2 मिमी व्यास के साथ।
• बीस मिमी (लंबाई एक सेमी) व्यास वाला लकड़ी का पिन।
• बोतल का ढक्कन (प्लास्टिक)।
• विद्युत तार (तीस सेमी)।
• विशेष गोंद.
• वल्केनाइज्ड रबर (लगभग 2 सेंटीमीटर)।
• मछली पकड़ने की रेखा (लंबाई तीस सेमी)।
• संतुलन के लिए कई वज़न (उदाहरण के लिए, निकल)।
• सीडी (तीन टुकड़े)।
• विशेष बटन.
• फ़ायरबॉक्स बनाने के लिए टिन का डिब्बा।
• पानी को ठंडा करने के लिए गर्मी प्रतिरोधी सिलिकॉन और टिन कैन।

रचना प्रक्रिया का वर्णन

चरण 1. जार तैयार करना.

सबसे पहले आप 2 डिब्बे लें और उन्हें काट लें सबसे ऊपर का हिस्सा. यदि शीर्ष को कैंची से काटा जाता है, तो परिणामी खरोंचों को एक फ़ाइल से काटना होगा।

चरण 2. डायाफ्राम बनाना।

आप एक गुब्बारे को डायाफ्राम के रूप में उपयोग कर सकते हैं, जिसे वल्केनाइज्ड रबर से मजबूत किया जाना चाहिए। गेंद को काटकर जार पर खींचना चाहिए। फिर हम डायाफ्राम के मध्य भाग पर विशेष रबर का एक टुकड़ा चिपकाते हैं। गोंद के सख्त हो जाने के बाद, डायाफ्राम के केंद्र में हम तार स्थापित करने के लिए एक छेद करेंगे। ऐसा करने का सबसे आसान तरीका एक विशेष बटन का उपयोग करना है, जिसे असेंबली तक छेद में छोड़ा जा सकता है।

चरण 3: ढक्कन को काटना और छेद बनाना।

कवर की दीवारों में प्रत्येक दो मिमी के दो छेद बनाने की आवश्यकता है; वे लीवर की रोटरी धुरी को स्थापित करने के लिए आवश्यक हैं। ढक्कन के नीचे एक और छेद बनाया जाना चाहिए, एक तार इसके माध्यम से गुजरेगा, जो डिसप्लेसर से जुड़ा होगा।

अंतिम चरण में, ढक्कन को काट देना चाहिए। ऐसा डिसप्लेसर तार को कवर के किनारों पर फंसने से रोकने के लिए किया जाता है। ऐसे काम के लिए आप घरेलू कैंची ले सकते हैं।

चरण 4. ड्रिलिंग।

आपको बियरिंग के लिए जार में दो छेद करने होंगे। हमारे मामले में, यह 3.5 मिमी ड्रिल के साथ किया गया था।

चरण 5. एक देखने वाली खिड़की बनाना।

इंजन हाउसिंग में एक विशेष खिड़की काटी जानी चाहिए। अब आप देख सकते हैं कि डिवाइस के सभी घटक कैसे काम करते हैं।

चरण 6. टर्मिनलों का संशोधन.

आपको टर्मिनल लेने होंगे और उनसे प्लास्टिक इन्सुलेशन हटाना होगा। फिर हम एक ड्रिल लेंगे और करेंगे छेद के माध्यम सेटर्मिनलों के किनारों पर. कुल तीन टर्मिनलों को ड्रिल करने की आवश्यकता है। आइए दो टर्मिनलों को बिना ड्रिल किए छोड़ दें।

चरण 7. उत्तोलन बनाना।

लीवर बनाने के लिए प्रयुक्त सामग्री तांबे के तार है, जिसका व्यास केवल 1.88 मिमी है। यह इंटरनेट पर देखने लायक है कि बुनाई की सुइयों को कैसे मोड़ा जाए। आप भी ले सकते हैं इस्पात तार, केवल तांबे के तार के साथ, काम करना अधिक सुविधाजनक है।

चरण 8. बीयरिंगों का निर्माण।

बीयरिंग बनाने के लिए आपको दो साइकिल निपल्स की आवश्यकता होगी। छिद्रों के व्यास की जाँच की जानी चाहिए। लेखक ने दो मिमी ड्रिल का उपयोग करके उनमें छेद किया।

स्टेज 9. लीवर और बीयरिंग की स्थापना.

लीवर को सीधे देखने वाली खिड़की के माध्यम से रखा जा सकता है। तार का एक सिरा लम्बा होना चाहिए, उस पर चक्का टिका रहेगा। बियरिंग्स को मजबूती से बैठाया जाना चाहिए सही जगहें. यदि कोई खेल हो तो उन्हें चिपकाया जा सकता है।

चरण 10. विस्थापक बनाना।

पॉलिशिंग के लिए डिसप्लेसर को स्टील वूल से बनाया जाता है। डिसप्लेसर बनाने के लिए, एक स्टील का तार लिया जाता है, उस पर एक हुक बनाया जाता है, और फिर तार पर एक निश्चित मात्रा में रूई लपेटी जाती है। विस्थापक का आकार समान होना चाहिए ताकि वह जार में आसानी से घूम सके। विस्थापित की पूरी ऊंचाई पांच सेंटीमीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए।

अंत में रूई के एक तरफआपको तार का एक सर्पिल बनाने की ज़रूरत है ताकि यह रूई से बाहर न निकले, और तार के दूसरी तरफ हम एक लूप बनाते हैं। फिर हम इस लूप में एक मछली पकड़ने की रेखा बांधेंगे, जो बाद में डायाफ्राम के मध्य भाग के माध्यम से आकर्षित होगी। वल्केनाइज्ड रबर कंटेनर के बीच में होना चाहिए।

चरण 11. प्रेशर टैंक बनाना

आपको जार के निचले हिस्से को एक निश्चित तरीके से काटने की जरूरत है ताकि इसके आधार से लगभग 2.5 सेमी रह जाए। डायाफ्राम के साथ विस्थापक को टैंक में ले जाया जाना चाहिए। इसके बाद यह पूरा तंत्र कैन के अंत में स्थानांतरित हो जाता है। डायाफ्राम को थोड़ा कसने की जरूरत हैताकि वह शिथिल न हो.

फिर आपको वह टर्मिनल लेना होगा जो ड्रिल नहीं किया गया था और उसके माध्यम से मछली पकड़ने की रेखा को पार करना होगा। गाँठ को चिपका देना चाहिए ताकि वह हिले नहीं। तार को तेल से ठीक से चिकना किया जाना चाहिए और साथ ही यह सुनिश्चित करना चाहिए कि विस्थापक आसानी से इसके पीछे की रेखा को खींच सके।

चरण 12. पुश रॉड बनाना।

ये विशेष छड़ें डायाफ्राम और लीवर को जोड़ती हैं। यह पंद्रह सेमी लंबे तांबे के तार के टुकड़े से बनाया गया है।

चरण 13. फ्लाईव्हील बनाना और स्थापित करना

फ्लाईव्हील बनाने के लिए हम तीन पुरानी सीडी लेते हैं। आइए केंद्र के रूप में एक लकड़ी की छड़ी लें। फ्लाईव्हील स्थापित करने के बाद, क्रैंकशाफ्ट रॉड को मोड़ें ताकि फ्लाईव्हील गिरे नहीं।

अंतिम चरण में, पूरा तंत्र पूरी तरह से इकट्ठा हो जाता है।

अंतिम चरण, फ़ायरबॉक्स बनाना

अब हम इंजन बनाने के अंतिम चरण पर पहुंच गए हैं।

इसने अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों का स्थान ले लिया है, हालाँकि, इन इकाइयों के उपयोग को समाप्त करने के उद्देश्य से किया गया कार्य अग्रणी पदों में आसन्न परिवर्तन का सुझाव देता है।

तकनीकी प्रगति की शुरुआत के बाद से, जब आंतरिक रूप से ईंधन जलाने वाले इंजनों का उपयोग शुरू ही हुआ था, उनकी श्रेष्ठता स्पष्ट नहीं थी। भाप का इंजनएक प्रतियोगी के रूप में, इसमें बहुत सारे फायदे हैं: कर्षण मापदंडों के साथ, यह मूक, सर्वाहारी, नियंत्रित करने और कॉन्फ़िगर करने में आसान है। लेकिन हल्कापन, विश्वसनीयता और दक्षता ने आंतरिक दहन इंजन को भाप लेने की अनुमति दी।

आज पारिस्थितिकी, दक्षता और सुरक्षा के मुद्दे सबसे आगे हैं। यह इंजीनियरों को नवीकरणीय ईंधन स्रोतों द्वारा संचालित उत्पादन इकाइयों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए मजबूर करता है। 16वीं शताब्दी में, रॉबर्ट स्टर्लिंग ने बाहरी ताप स्रोतों द्वारा संचालित एक इंजन पंजीकृत किया। इंजीनियरों का मानना ​​है कि यह इकाई आधुनिक नेता की जगह लेने में सक्षम है। स्टर्लिंग इंजन दक्षता, विश्वसनीयता को जोड़ता है, किसी भी ईंधन पर चुपचाप चलता है, यह उत्पाद को ऑटोमोटिव बाजार में एक खिलाड़ी बनाता है।

रॉबर्ट स्टर्लिंग (1790-1878):

स्टर्लिंग इंजन का इतिहास

प्रारंभ में, इंस्टॉलेशन को भाप द्वारा संचालित मशीन को बदलने के लिए विकसित किया गया था। भाप तंत्र के बॉयलर अधिक होने पर फट गए स्वीकार्य मानकदबाव। इस दृष्टिकोण से, स्टर्लिंग अधिक सुरक्षित है; यह तापमान अंतर का उपयोग करके संचालित होता है।

स्टर्लिंग इंजन के संचालन का सिद्धांत उस पदार्थ से बारी-बारी से गर्मी की आपूर्ति करना या निकालना है जिस पर काम किया जा रहा है। पदार्थ स्वयं आयतन में घिरा हुआ है बंद प्रकार. कार्यशील पदार्थ की भूमिका गैसों या तरल पदार्थों द्वारा निभाई जाती है। ऐसे पदार्थ हैं जो दो घटकों के रूप में कार्य करते हैं; गैस को तरल में परिवर्तित किया जाता है और इसके विपरीत। स्टर्लिंग लिक्विड पिस्टन इंजन आकार में छोटा, शक्तिशाली और उच्च दबाव पैदा करता है।

ठंडा करने या गर्म करने के दौरान गैस की मात्रा में क्रमशः कमी और वृद्धि की पुष्टि थर्मोडायनामिक्स के नियम द्वारा की जाती है, जिसके अनुसार सभी घटक: हीटिंग की डिग्री, पदार्थ द्वारा कब्जा किए गए स्थान की मात्रा, प्रति इकाई क्षेत्र पर कार्य करने वाला बल सूत्र द्वारा संबंधित और वर्णित हैं:

पी*वी=एन*आर*टी

• पी इंजन में प्रति इकाई क्षेत्र में गैस का बल है;
• वी - इंजन स्थान में गैस द्वारा व्याप्त मात्रात्मक मूल्य;
• एन - इंजन में गैस की दाढ़ मात्रा;
• आर - गैस स्थिरांक;
• टी - इंजन के में गैस हीटिंग की डिग्री,

स्टर्लिंग इंजन मॉडल:

प्रतिष्ठानों की स्पष्टता के कारण, इंजनों को विभाजित किया गया है: ठोस ईंधन, तरल ईंधन, सौर ऊर्जा, रासायनिक प्रतिक्रियाऔर अन्य प्रकार के ताप।

चक्र

स्टर्लिंग बाह्य दहन इंजन घटनाओं के समान सेट का उपयोग करता है। तंत्र में चल रही क्रिया का प्रभाव अधिक होता है। इसके लिए धन्यवाद, सामान्य आयामों के भीतर अच्छे प्रदर्शन के साथ एक इंजन डिजाइन करना संभव है।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि तंत्र के डिज़ाइन में एक हीटर, एक रेफ्रिजरेटर और एक पुनर्योजी शामिल है, एक उपकरण जो पदार्थ से गर्मी निकालता है और सही समय पर गर्मी लौटाता है।

आदर्श स्टर्लिंग चक्र (तापमान-आयतन आरेख):

आदर्श वृत्ताकार घटनाएँ:

• 1-2 स्थिर तापमान वाले पदार्थ के रैखिक आयामों में परिवर्तन;
• 2-3 पदार्थ से हीट एक्सचेंजर तक गर्मी हटाना, पदार्थ द्वारा लगातार कब्जा किया जाने वाला स्थान;
• 3-4 पदार्थ द्वारा घेरे गए स्थान की जबरन कमी, तापमान स्थिर रहता है, गर्मी को कूलर में स्थानांतरित किया जाता है;
• 4-1 किसी पदार्थ के तापमान में जबरन वृद्धि, व्याप्त स्थान स्थिर है, हीट एक्सचेंजर से गर्मी की आपूर्ति की जाती है।

आदर्श स्टर्लिंग चक्र (दबाव-आयतन आरेख):

पदार्थ की गणना (मोल) से:

ऊष्मा इनपुट:

कूलर द्वारा प्राप्त ऊष्मा:

हीट एक्सचेंजर गर्मी प्राप्त करता है (प्रक्रिया 2-3), हीट एक्सचेंजर गर्मी देता है (प्रक्रिया 4-1):

आर - सार्वभौमिक गैस स्थिरांक;

सीवी एक आदर्श गैस की निरंतर मात्रा में व्याप्त स्थान के साथ गर्मी बनाए रखने की क्षमता है।

पुनर्योजी के उपयोग के कारण, गर्मी का एक हिस्सा तंत्र की ऊर्जा के रूप में बना रहता है, जो गुजरती हुई गोलाकार घटनाओं के दौरान नहीं बदलता है। रेफ्रिजरेटर को कम गर्मी प्राप्त होती है, इसलिए हीट एक्सचेंजर हीटर से गर्मी बचाता है। इससे स्थापना की दक्षता बढ़ जाती है.

परिपत्र घटना दक्षता:

ɳ =

यह उल्लेखनीय है कि हीट एक्सचेंजर के बिना, स्टर्लिंग प्रक्रियाओं का एक सेट संभव है, लेकिन इसकी दक्षता काफी कम होगी। प्रक्रियाओं के एक सेट से पीछे की ओर गुजरने से शीतलन तंत्र का विवरण प्राप्त होता है। इस मामले में, एक पुनर्योजी की उपस्थिति एक शर्त है, क्योंकि (3-2) के पारित होने के दौरान पदार्थ को कूलर से गर्म करना असंभव है, जिसका तापमान बहुत कम है। हीटर (1-4) में गर्मी स्थानांतरित करना भी असंभव है, जिसका तापमान अधिक है।

इंजन संचालन सिद्धांत

यह समझने के लिए कि स्टर्लिंग इंजन कैसे काम करता है, आइए इकाई की घटना की संरचना और आवृत्ति को समझें। तंत्र उत्पाद के बाहर स्थित हीटर से प्राप्त गर्मी को शरीर पर लगने वाले बल में परिवर्तित करता है। पूरी प्रक्रिया एक बंद सर्किट में स्थित कार्यशील पदार्थ में तापमान के अंतर के कारण होती है।

तंत्र के संचालन का सिद्धांत गर्मी के कारण विस्तार पर आधारित है। विस्तार से तुरंत पहले, बंद लूप में पदार्थ को गर्म किया जाता है। तदनुसार, संपीड़ित करने से पहले पदार्थ को ठंडा किया जाता है। सिलेंडर स्वयं (1) पानी के जैकेट (3) में ढका हुआ है, और नीचे तक गर्मी की आपूर्ति की जाती है। काम करने वाले पिस्टन (4) को एक आस्तीन में रखा जाता है और छल्ले से सील कर दिया जाता है। पिस्टन और तली के बीच एक विस्थापन तंत्र (2) होता है, जिसमें महत्वपूर्ण अंतराल होते हैं और स्वतंत्र रूप से चलते हैं। पदार्थ, एक बंद लूप में स्थित, विस्थापक के कारण पूरे कक्ष आयतन में घूमता रहता है। पदार्थ की गति दो दिशाओं में सीमित है: पिस्टन के नीचे, सिलेंडर के नीचे। विस्थापक की गति एक रॉड (5) द्वारा प्रदान की जाती है, जो पिस्टन से होकर गुजरती है और पिस्टन ड्राइव की तुलना में 90° की देरी से एक सनकी के कारण संचालित होती है।

• पद "ए":

पिस्टन सबसे निचली स्थिति में स्थित होता है, पदार्थ को दीवारों द्वारा ठंडा किया जाता है।

• पद "बी":

विस्थापक ऊपरी स्थान पर रहता है, गति करता है, पदार्थ को अंतिम खाँचों से नीचे तक पहुँचाता है, और स्वयं को ठंडा करता है। पिस्टन गतिहीन रहता है.

• पद "सी":

पदार्थ ऊष्मा प्राप्त करता है, ऊष्मा के प्रभाव में इसका आयतन बढ़ता है और पिस्टन के साथ विस्तारक को ऊपर की ओर उठाता है। काम पूरा हो जाता है, जिसके बाद विस्थापक नीचे तक डूब जाता है, पदार्थ को बाहर निकालता है और ठंडा करता है।

• पद "डी":

पिस्टन नीचे की ओर बढ़ता है, ठंडे पदार्थ को संपीड़ित करता है, और उपयोगी कार्य. फ्लाईव्हील डिज़ाइन में ऊर्जा संचयकर्ता के रूप में कार्य करता है।

विचारित मॉडल में पुनर्योजी नहीं है, इसलिए तंत्र की दक्षता अधिक नहीं है। काम पूरा होने के बाद पदार्थ की गर्मी को दीवारों का उपयोग करके शीतलक में स्थानांतरित किया जाता है। तापमान को आवश्यक मात्रा में कम होने का समय नहीं मिलता है, इसलिए शीतलन का समय लम्बा हो जाता है और मोटर की गति कम हो जाती है।

इंजनों के प्रकार

संरचनात्मक रूप से, स्टर्लिंग सिद्धांत का उपयोग करने वाले कई विकल्प हैं, मुख्य प्रकारों पर विचार किया जाता है:

डिज़ाइन विभिन्न सर्किटों में रखे गए दो अलग-अलग पिस्टन का उपयोग करता है। पहले सर्किट का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है, दूसरे सर्किट का उपयोग ठंडा करने के लिए किया जाता है। तदनुसार, प्रत्येक पिस्टन का अपना पुनर्योजी (गर्म और ठंडा) होता है। डिवाइस का पावर-टू-वॉल्यूम अनुपात अच्छा है। नुकसान यह है कि गर्म पुनर्योजी का तापमान डिज़ाइन संबंधी कठिनाइयाँ पैदा करता है।

• इंजन "बीटा - स्टर्लिंग":

डिज़ाइन एकल बंद लूप का उपयोग करता है अलग-अलग तापमानसिरों पर (ठंडा, गर्म)। एक विस्थापक के साथ एक पिस्टन गुहा में स्थित है। विस्थापित स्थान को ठंडे और गर्म क्षेत्र में विभाजित करता है। ठंड और गर्मी का आदान-प्रदान हीट एक्सचेंजर के माध्यम से किसी पदार्थ को पंप करने से होता है। संरचनात्मक रूप से, हीट एक्सचेंजर दो संस्करणों में बनाया जाता है: बाहरी, एक विस्थापक के साथ संयुक्त।

• इंजन "γ - स्टर्लिंग":

पिस्टन तंत्र में दो बंद सर्किट का उपयोग शामिल है: ठंडा और एक विस्थापक के साथ। ठंडे पिस्टन से बिजली निकाल ली जाती है। डिसप्लेसर वाला पिस्टन एक तरफ गर्म और दूसरी तरफ ठंडा होता है। हीट एक्सचेंजर संरचना के अंदर और बाहर दोनों जगह स्थित है।

कुछ बिजली संयंत्रोंमुख्य प्रकार के इंजनों के समान नहीं हैं:

• रोटरी स्टर्लिंग इंजन.

संरचनात्मक रूप से, आविष्कार में एक शाफ्ट पर दो रोटर हैं। यह भाग एक बंद बेलनाकार स्थान में घूर्णी गति करता है। चक्र के कार्यान्वयन के लिए एक सहक्रियात्मक दृष्टिकोण निर्धारित किया गया है। शरीर में रेडियल स्लॉट होते हैं। एक निश्चित प्रोफ़ाइल वाले ब्लेडों को अवकाशों में डाला जाता है। प्लेटें रोटर पर रखी जाती हैं और तंत्र के घूमने पर धुरी के साथ घूम सकती हैं। सभी विवरण उनमें घटित होने वाली घटनाओं के साथ बदलती मात्राएँ बनाते हैं। विभिन्न रोटरों के वॉल्यूम चैनलों का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। चैनलों का स्थान एक दूसरे से 90° स्थानांतरित हो गया है। एक दूसरे के सापेक्ष रोटरों की शिफ्ट 180° है।

• थर्मोकॉस्टिक स्टर्लिंग इंजन।

इंजन प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए ध्वनिक अनुनाद का उपयोग करता है। यह सिद्धांत गर्म और ठंडी गुहा के बीच पदार्थ की गति पर आधारित है। सर्किट गतिशील भागों की संख्या, प्राप्त शक्ति को हटाने और अनुनाद बनाए रखने में कठिनाई को कम करता है। डिज़ाइन फ्री-पिस्टन प्रकार के इंजन को संदर्भित करता है।

DIY स्टर्लिंग इंजन

आज, अक्सर किसी ऑनलाइन स्टोर में आप संबंधित इंजन के आकार में बनी स्मृति चिन्ह पा सकते हैं। संरचनात्मक और तकनीकी रूप से, तंत्र काफी सरल हैं; यदि वांछित है, तो उपलब्ध सामग्रियों से स्टर्लिंग इंजन आसानी से अपने हाथों से बनाया जा सकता है। आप इंटरनेट पर बड़ी मात्रा में सामग्री पा सकते हैं: इस विषय पर वीडियो, चित्र, गणना और अन्य जानकारी।

निम्न तापमान स्टर्लिंग इंजन:

• आइए तरंग इंजन के सबसे सरल संस्करण पर विचार करें, जिसके लिए आपको एक टिन कैन, नरम पॉलीयुरेथेन फोम, एक डिस्क, बोल्ट और पेपर क्लिप की आवश्यकता होगी। ये सभी सामग्रियां घर पर आसानी से मिल जाती हैं, बस निम्नलिखित कार्य करना बाकी है:
• नरम पॉलीयूरेथेन फोम लें, व्यास में दो मिलीमीटर छोटा काट लें आंतरिक व्यासटिन चक्र कर सकते हैं. फोम की ऊंचाई कैन की आधी ऊंचाई से दो मिलीमीटर अधिक है। फोम रबर इंजन में डिसप्लेसर की भूमिका निभाता है;
• जार का ढक्कन लें, बीच में दो मिलीमीटर व्यास का एक छेद करें। छेद में एक खोखली रॉड मिलाएं, जो इंजन कनेक्टिंग रॉड के लिए एक गाइड के रूप में काम करेगी;
• फोम से काटा गया एक सर्कल लें, सर्कल के बीच में एक स्क्रू डालें और इसे दोनों तरफ से लॉक करें। वॉशर में एक पूर्व-सीधा पेपर क्लिप मिलाएं;
• केंद्र से दो सेंटीमीटर व्यास में तीन मिलीमीटर एक छेद ड्रिल करें, ढक्कन के केंद्रीय छेद के माध्यम से विस्थापक को पास करें, ढक्कन को जार में मिला दें;
• टिन से डेढ़ सेंटीमीटर व्यास वाला एक छोटा सिलेंडर बनाएं, इसे कैन के ढक्कन में मिलाएं ताकि ढक्कन का साइड छेद स्पष्ट रूप से इंजन सिलेंडर के अंदर केंद्रित हो;
• एक पेपर क्लिप से इंजन क्रैंकशाफ्ट बनाएं। गणना इस तरह से की जाती है कि घुटनों के बीच का अंतर 90° हो;
• इंजन क्रैंकशाफ्ट के लिए एक स्टैंड बनाएं। से पॉलीथीन फिल्मएक लोचदार झिल्ली बनाएं, फिल्म को सिलेंडर पर रखें, इसे अंदर धकेलें, इसे ठीक करें;

• अपना खुद का इंजन कनेक्टिंग रॉड बनाएं, सीधे किए गए उत्पाद के एक छोर को एक सर्कल के आकार में मोड़ें, दूसरे छोर को इरेज़र के एक टुकड़े में डालें। लंबाई को इस तरह से समायोजित किया जाता है कि शाफ्ट के सबसे निचले बिंदु पर झिल्ली पीछे हट जाती है, और उच्चतम बिंदु पर झिल्ली को जितना संभव हो उतना बढ़ाया जाता है। उसी सिद्धांत का उपयोग करके अन्य कनेक्टिंग रॉड को समायोजित करें;
• इंजन कनेक्टिंग रॉड को रबर की नोक से झिल्ली से चिपका दें। कनेक्टिंग रॉड को रबर टिप के बिना डिसप्लेसर से बांधें;
• डिस्क फ्लाईव्हील को इंजन क्रैंक तंत्र पर रखें। जार से पैर जोड़ें ताकि उत्पाद आपके हाथों में न फंसे। पैरों की ऊंचाई आपको जार के नीचे एक मोमबत्ती रखने की अनुमति देती है।

घर पर स्टर्लिंग इंजन बनाना संभव होने के बाद, इंजन चालू किया जाता है। ऐसा करने के लिए, जार के नीचे एक जलती हुई मोमबत्ती रखें और जार गर्म होने के बाद, फ्लाईव्हील को धक्का दें।

दृश्य सहायता के रूप में, विचारित इंस्टॉलेशन विकल्प को घर पर जल्दी से इकट्ठा किया जा सकता है। यदि आप एक लक्ष्य निर्धारित करते हैं और स्टर्लिंग इंजन को फैक्ट्री समकक्षों के जितना करीब संभव बनाना चाहते हैं, तो सभी भागों के चित्र निःशुल्क उपलब्ध हैं। चरण-दर-चरण निष्पादनप्रत्येक नोड आपको व्यावसायिक संस्करणों से भी बदतर एक कामकाजी लेआउट बनाने की अनुमति देगा।

लाभ

स्टर्लिंग इंजन के निम्नलिखित फायदे हैं:

• इंजन को चलाने के लिए, तापमान में अंतर आवश्यक है; कौन सा ईंधन हीटिंग का कारण बनता है, यह महत्वपूर्ण नहीं है;
• अनुलग्नकों का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है सहायक उपकरण, इंजन का डिज़ाइन सरल और विश्वसनीय है;
• इसकी डिज़ाइन विशेषताओं के कारण, इंजन का जीवन 100,000 घंटे का संचालन है;
• इंजन संचालन से बाहरी शोर पैदा नहीं होता है, क्योंकि कोई विस्फोट नहीं होता है;
• इंजन संचालन प्रक्रिया अपशिष्ट पदार्थों के उत्सर्जन के साथ नहीं होती है;
• इंजन का संचालन न्यूनतम कंपन के साथ होता है;
• इंस्टॉलेशन के सिलेंडरों में प्रक्रियाएं पर्यावरण के अनुकूल हैं। सही ताप स्रोत का उपयोग करने से आपका इंजन साफ़ रहेगा।

कमियां

स्टर्लिंग इंजन के नुकसानों में शामिल हैं:

• बड़े पैमाने पर उत्पादन स्थापित करना कठिन है, क्योंकि इंजन के डिज़ाइन के लिए उपयोग की आवश्यकता होती है बड़ी मात्रासामग्री;
• इंजन का उच्च वजन और बड़े आयाम, क्योंकि प्रभावी शीतलन के लिए एक बड़े रेडिएटर का उपयोग करना आवश्यक है;
• दक्षता बढ़ाने के लिए इंजन को बूस्ट किया जाता है जटिल पदार्थ(हाइड्रोजन, हीलियम), जो इकाई के संचालन को खतरनाक बनाता है;
• स्टील मिश्र धातुओं का उच्च तापमान प्रतिरोध और उनकी तापीय चालकता इंजन निर्माण प्रक्रिया को जटिल बनाती है। हीट एक्सचेंजर में महत्वपूर्ण गर्मी के नुकसान से इकाई की दक्षता कम हो जाती है, और विशिष्ट सामग्रियों का उपयोग इंजन के निर्माण को महंगा बना देता है;
• इंजन को एक मोड से दूसरे मोड में समायोजित और स्विच करने के लिए, विशेष नियंत्रण उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए।

प्रयोग

स्टर्लिंग इंजन ने अपनी जगह बना ली है और इसका सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है जहां आकार और सर्वाहारीता एक महत्वपूर्ण मानदंड हैं:

• स्टर्लिंग इंजन-विद्युत जनरेटर।

ऊष्मा को परिवर्तित करने की क्रियाविधि विद्युतीय ऊर्जा. अक्सर ऐसे उत्पाद होते हैं जिनका उपयोग पोर्टेबल पर्यटक जनरेटर, सौर ऊर्जा के उपयोग के लिए इंस्टॉलेशन के रूप में किया जाता है।

• इंजन एक पंप (इलेक्ट्रिक्स) की तरह है।

मोटर का उपयोग किसी सर्किट में इंस्टालेशन के लिए किया जाता है तापन प्रणाली, विद्युत ऊर्जा पर बचत।

• इंजन एक पंप (हीटर) की तरह है।

गर्म जलवायु वाले देशों में, इंजन का उपयोग स्पेस हीटर के रूप में किया जाता है।

पनडुब्बी पर स्टर्लिंग इंजन:

• इंजन एक पंप (कूलर) की तरह है।

लगभग सभी रेफ्रिजरेटर अपने डिज़ाइन में हीट पंप का उपयोग करते हैं; स्टर्लिंग इंजन स्थापित करने से संसाधनों की बचत होती है।

• इंजन एक पंप की तरह है, जो अल्ट्रा-लो डिग्री हीटिंग पैदा करता है।

इस उपकरण का उपयोग रेफ्रिजरेटर के रूप में किया जाता है। ऐसा करने के लिए, प्रक्रिया विपरीत दिशा में शुरू की जाती है। इकाइयाँ सटीक तंत्र में गैस को द्रवीकृत करती हैं और मापने वाले तत्वों को ठंडा करती हैं।

• पानी के नीचे उपकरण के लिए इंजन.

स्वीडन और जापान की पनडुब्बियां इंजन से चलती हैं।

सौर स्थापना के रूप में स्टर्लिंग इंजन:

• इंजन एक ऊर्जा संचायक की तरह है।

ऐसी इकाइयों में ईंधन, पिघला हुआ नमक और इंजन का उपयोग ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है। मोटर का ऊर्जा भंडार रासायनिक तत्वों से आगे है।

• सौर इंजन.

सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है। इस मामले में पदार्थ हाइड्रोजन या हीलियम है। इंजन को परवलयिक एंटीना का उपयोग करके बनाई गई सौर ऊर्जा की अधिकतम सांद्रता के केंद्र बिंदु पर रखा गया है।

नमस्ते! आज मैं आपका ध्यान इस ओर आकर्षित करना चाहता हूं घर का बना इंजन, जो किसी भी तापमान अंतर को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करता है:

स्टर्लिंग का इंजन- एक ऊष्मा इंजन जिसमें तरल या गैसीय कार्यशील तरल पदार्थ बंद मात्रा में चलता है, एक प्रकार का बाह्य दहन इंजन। यह कार्यशील द्रव के आयतन में परिणामी परिवर्तन से ऊर्जा के निष्कर्षण के साथ कार्यशील द्रव को समय-समय पर गर्म करने और ठंडा करने पर आधारित है। यह न केवल ईंधन दहन से, बल्कि किसी भी ताप स्रोत से भी संचालित हो सकता है।

मैं आपके ध्यान में इंटरनेट से प्राप्त चित्रों से बना अपना इंजन प्रस्तुत करता हूँ:

इस चमत्कार को देखने के बाद, मुझे इसे बनाने की इच्छा हुई)) इसके अलावा, इंटरनेट पर इंजन के बहुत सारे चित्र और डिज़ाइन थे। मैं तुरंत कहूंगा: ऐसा करना मुश्किल नहीं है, लेकिन सामान्य ऑपरेशन को समायोजित करना और प्राप्त करना थोड़ा समस्याग्रस्त है। इसने मेरे लिए केवल तीसरी बार ही ठीक काम किया (मुझे आशा है कि आपको इस तरह कष्ट नहीं होगा))))।

स्टर्लिंग इंजन का संचालन सिद्धांत:

हर चीज हर दिमाग वाले के लिए उपलब्ध सामग्रियों से बनाई जाती है:

खैर, आकार के बिना क्या)))

मोटर फ्रेम पेपर क्लिप तार से बना है। सभी स्थिर तार कनेक्शन सोल्डर किए गए हैं()

डिसप्लेसर (वह डिस्क जो इंजन के अंदर हवा ले जाती है) ड्राइंग पेपर से बनी होती है और सुपरग्लू से चिपकी होती है (यह अंदर से खोखली होती है):

ऊपरी और निचली स्थिति में कवर और डिसप्लेसर के बीच का अंतर जितना छोटा होगा, इंजन की दक्षता उतनी ही अधिक होगी।

डिसप्लेसर रॉड एक ब्लाइंड कीलक से बनाई जाती है (विनिर्माण: सावधानीपूर्वक बाहर खींचें)। अंदरूनी हिस्साऔर यदि आवश्यक हो, तो इसे सैंडपेपर से साफ करें; बाहरी भागइसे शीर्ष "ठंडे" ढक्कन पर चिपका दें, जिसका ढक्कन अंदर की ओर हो)। लेकिन इस विकल्प में एक खामी है - इसमें पूरी तरह से जकड़न नहीं है और थोड़ा सा घर्षण है, हालांकि एक बूंद है मोटर ऑयलइससे छुटकारा पाने में मदद मिलेगी.

पिस्टन सिलेंडर - एक साधारण प्लास्टिक की बोतल से गर्दन:

पिस्टन आवरण एक मेडिकल दस्ताने से बना होता है और एक धागे से सुरक्षित होता है, जिसे घुमाने के बाद विश्वसनीयता के लिए सुपरग्लू के साथ लगाया जाना चाहिए। कार्डबोर्ड की कई परतों से बनी एक डिस्क को आवरण के केंद्र से चिपकाया जाता है, जिस पर कनेक्टिंग रॉड जुड़ी होती है।

क्रैंकशाफ्ट पूरे इंजन फ्रेम के समान क्लिप से बना है। पिस्टन और डिसप्लेसर कोहनियों के बीच का कोण 90 डिग्री है। विस्थापक का कार्यशील स्ट्रोक 5 मिमी है; पिस्टन - 8 मिमी।

फ्लाईव्हील में दो सीडी डिस्क होती हैं जो एक कार्डबोर्ड सिलेंडर से चिपकी होती हैं और क्रैंकशाफ्ट अक्ष पर रखी जाती हैं।

तो, बकवास करना बंद करो, मैं आपके सामने पेश करता हूं इंजन संचालन का वीडियो:

मुझे जो कठिनाइयाँ हुईं वे मुख्य रूप से अत्यधिक घर्षण और संरचना के सटीक आयामों की कमी के कारण थीं। पहले मामले में, इंजन तेल की एक बूंद और क्रैंकशाफ्ट संरेखण ने स्थिति को ठीक कर दिया, दूसरे में, मुझे अंतर्ज्ञान पर भरोसा करना पड़ा))) लेकिन जैसा कि आप देख सकते हैं, सब कुछ काम कर गया (हालांकि मैंने इंजन को 3 बार पूरी तरह से फिर से बनाया)) ))

यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो टिप्पणियों में लिखें, हम उसका समाधान करेंगे)))

आपके ध्यान देने के लिए धन्यवाद)))

स्टर्लिंग इंजन, जो एक समय प्रसिद्ध था, दूसरे इंजन (आंतरिक दहन) के व्यापक उपयोग के कारण लंबे समय तक भुला दिया गया था। लेकिन आज हम उनके बारे में अधिक से अधिक सुनते हैं। शायद उसके पास अधिक लोकप्रिय बनने और आधुनिक दुनिया में एक नए संशोधन में अपनी जगह खोजने का मौका है?

कहानी

स्टर्लिंग इंजन एक ऊष्मा इंजन है जिसका आविष्कार उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में हुआ था। जैसा कि स्पष्ट है, लेखक रॉबर्ट नाम का एक स्टर्लिंग था, जो स्कॉटलैंड का एक पुजारी था। यह उपकरण एक बाहरी दहन इंजन है, जहां शरीर एक बंद कंटेनर में चलता है, लगातार अपना तापमान बदलता रहता है।

दूसरे प्रकार की मोटर के प्रसार के कारण इसे लगभग भुला दिया गया। फिर भी, इसके फायदों के कारण, आज स्टर्लिंग इंजन (कई शौकिया इसे अपने हाथों से घर पर बनाते हैं) फिर से वापसी कर रहा है।

आंतरिक दहन इंजन से मुख्य अंतर यह है कि ऊष्मा ऊर्जा बाहर से आती है, और इंजन में ही उत्पन्न नहीं होती है, जैसा कि आंतरिक दहन इंजन में होता है।

संचालन का सिद्धांत

आप एक झिल्ली, यानी पिस्टन वाले आवास में बंद हवा की एक बंद मात्रा की कल्पना कर सकते हैं। जब आवास गर्म होता है, तो हवा फैलती है और काम करती है, जिससे पिस्टन झुक जाता है। फिर शीतलन होता है और यह फिर से झुक जाता है। यह तंत्र के संचालन का चक्र है।

इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि बहुत से लोग घर पर अपना स्वयं का थर्मोकॉस्टिक स्टर्लिंग इंजन बनाते हैं। इसके लिए न्यूनतम उपकरणों और सामग्रियों की आवश्यकता होती है, जो हर किसी के घर में पाए जा सकते हैं। आइए आसानी से एक बनाने के दो अलग-अलग तरीकों पर गौर करें।

काम के लिए सामग्री

अपने हाथों से स्टर्लिंग इंजन बनाने के लिए, आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:

• टिन;
• स्टील स्पोक;
• पीतल की नली;
• हैकसॉ;
• फ़ाइल;
• लकड़ी का स्टैंड;
• धातु कैंची;
• बन्धन भागों;
• सोल्डरिंग आयरन;
• सोल्डरिंग;
• मिलाप;
• मशीन।

यह सब है। बाकी तो सरल तकनीक का मामला है.

कैसे करें?

बेस के लिए एक फायरबॉक्स और दो सिलेंडर टिन से तैयार किए जाते हैं, जिनमें से आपके अपने हाथों से बनाया गया स्टर्लिंग इंजन शामिल होगा। जिन उद्देश्यों के लिए यह उपकरण बनाया गया है, उन्हें ध्यान में रखते हुए आयामों का चयन स्वतंत्र रूप से किया जाता है। चलिए मान लेते हैं कि मोटर प्रदर्शन के लिए बनाई जा रही है। फिर मास्टर सिलेंडर का विकास बीस से पच्चीस सेंटीमीटर तक होगा, इससे अधिक नहीं। बाकी हिस्सों को इसके अनुकूल होना होगा।

सिलेंडर के शीर्ष पर, पिस्टन को स्थानांतरित करने के लिए चार से पांच मिलीमीटर व्यास वाले दो उभार और छेद बनाए जाते हैं। तत्व क्रैंक डिवाइस के स्थान के लिए बीयरिंग के रूप में कार्य करेंगे।

इसके बाद, वे मोटर का कार्यशील द्रव बनाते हैं (यह साधारण पानी बन जाएगा)। टिन के घेरे को सिलेंडर में मिलाया जाता है, जिसे एक पाइप में घुमाया जाता है। उनमें छेद किए जाते हैं और पच्चीस से पैंतीस सेंटीमीटर लंबाई और चार से पांच मिलीमीटर व्यास वाली पीतल की नलियां डाली जाती हैं। अंत में, वे चैम्बर में पानी भरकर जाँच करते हैं कि वह कितना सील हो गया है।

इसके बाद विस्थापित की बारी आती है। निर्माण के लिए, एक लकड़ी का खाली हिस्सा लिया जाता है। मशीन का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि यह एक नियमित सिलेंडर का आकार ले ले। विस्थापक सिलेंडर के व्यास से थोड़ा छोटा होना चाहिए। स्टर्लिंग इंजन को अपने हाथों से बनाने के बाद इष्टतम ऊंचाई का चयन किया जाता है। इसलिए, इस स्तर पर, लंबाई में कुछ मार्जिन शामिल होना चाहिए।

स्पोक को सिलेंडर रॉड में बदल दिया जाता है। लकड़ी के कंटेनर के बीच में एक छेद किया जाता है जिसमें रॉड फिट होती है और उसे डाला जाता है। रॉड के ऊपरी भाग में कनेक्टिंग रॉड डिवाइस के लिए जगह उपलब्ध कराना आवश्यक है।

फिर वे साढ़े चार सेंटीमीटर लंबी और ढाई सेंटीमीटर व्यास वाली तांबे की ट्यूब लेते हैं। टिन का एक घेरा सिलेंडर से जोड़ा जाता है। कंटेनर को सिलेंडर से जोड़ने के लिए दीवारों के किनारों पर एक छेद बनाया जाता है।

पिस्टन को अंदर से बड़े सिलेंडर के व्यास के अनुसार एक खराद पर भी समायोजित किया जाता है। छड़ को शीर्ष पर टिकाकर जोड़ा गया है।

असेंबली पूरी हो गई है और तंत्र समायोजित हो गया है। ऐसा करने के लिए, पिस्टन को एक बड़े सिलेंडर में डाला जाता है और दूसरे छोटे सिलेंडर से जोड़ा जाता है।

एक क्रैंक तंत्र एक बड़े सिलेंडर पर बनाया गया है। टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करके इंजन के हिस्से को ठीक करें। मुख्य भाग लकड़ी के आधार पर लगे होते हैं।

सिलेंडर में पानी भर दिया जाता है और उसके नीचे एक मोमबत्ती रख दी जाती है। शुरू से अंत तक हाथ से बनाए गए स्टर्लिंग इंजन का प्रदर्शन परीक्षण किया जाता है।

दूसरी विधि: सामग्री

इंजन को दूसरे तरीके से बनाया जा सकता है। ऐसा करने के लिए आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:

• टिन;
• फोम;
• पेपर क्लिप्स;
• डिस्क;
• दो बोल्ट.

कैसे करें?

फोम रबर का उपयोग अक्सर घर पर अपने हाथों से एक सरल, कम-शक्ति वाला स्टर्लिंग इंजन बनाने के लिए किया जाता है। इससे मोटर के लिए डिसप्लेसर तैयार किया जाता है। एक फोम सर्कल काट लें। व्यास टिन के डिब्बे से थोड़ा छोटा होना चाहिए और ऊंचाई आधे से थोड़ी अधिक होनी चाहिए।

भविष्य की कनेक्टिंग रॉड के लिए कवर के केंद्र में एक छेद बनाया जाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह सुचारू रूप से चले, पेपर क्लिप को एक सर्पिल में घुमाया जाता है और ढक्कन में मिलाया जाता है।

फोम सर्कल को बीच में एक पतले तार और एक स्क्रू से छेद दिया जाता है और ऊपर वॉशर से सुरक्षित कर दिया जाता है। फिर पेपर क्लिप के टुकड़े को सोल्डरिंग द्वारा जोड़ा जाता है।

डिसप्लेसर को ढक्कन के छेद में धकेल दिया जाता है और इसे सील करने के लिए सोल्डरिंग द्वारा कैन से जोड़ा जाता है। पेपरक्लिप पर एक छोटा सा लूप बनाया जाता है, और ढक्कन में एक और बड़ा छेद किया जाता है।

टिन की शीट को एक सिलेंडर में लपेटा जाता है और टांका लगाया जाता है, और फिर कैन से जोड़ा जाता है ताकि कोई दरार न रह जाए।

पेपरक्लिप को क्रैंकशाफ्ट में बदल दिया जाता है। अंतर बिल्कुल नब्बे डिग्री होना चाहिए। सिलेंडर के ऊपर का घुटना दूसरे घुटने से थोड़ा बड़ा बनाया गया है।

शेष पेपर क्लिप को शाफ्ट स्टैंड में बदल दिया जाता है। झिल्ली इस प्रकार बनाई जाती है: सिलेंडर को पॉलीथीन फिल्म में लपेटा जाता है, दबाया जाता है और धागे से सुरक्षित किया जाता है।

कनेक्टिंग रॉड एक पेपर क्लिप से बनाई जाती है, जिसे रबर के एक टुकड़े में डाला जाता है, और तैयार हिस्सा झिल्ली से जुड़ा होता है। कनेक्टिंग रॉड की लंबाई ऐसी बनाई जाती है कि निचले शाफ्ट बिंदु पर झिल्ली सिलेंडर में खींची जाती है, और उच्चतम बिंदु पर इसे बढ़ाया जाता है। कनेक्टिंग रॉड का दूसरा भाग भी इसी तरह बनाया गया है।

फिर एक को झिल्ली से और दूसरे को डिसप्लेसर से चिपका दिया जाता है।

जार के पैरों को पेपर क्लिप से भी बनाया जा सकता है और टांका लगाया जा सकता है। क्रैंक के लिए एक सीडी का उपयोग किया जाता है।

अब पूरा मैकेनिज्म तैयार है. बस इसके नीचे एक मोमबत्ती रखनी है और उसे जलाना है, और फिर फ्लाईव्हील के माध्यम से एक धक्का देना है।

निष्कर्ष

यह एक कम तापमान वाला स्टर्लिंग इंजन है (मेरे अपने हाथों से निर्मित)। बेशक, औद्योगिक पैमाने पर ऐसे उपकरणों का निर्माण बिल्कुल अलग तरीके से किया जाता है। हालाँकि, सिद्धांत वही रहता है: हवा की मात्रा को गर्म किया जाता है और फिर ठंडा किया जाता है। और ये लगातार दोहराया जाता है.

अंत में, स्टर्लिंग इंजन के इन चित्रों को देखें (आप इसे बिना किसी विशेष कौशल के स्वयं बना सकते हैं)। हो सकता है कि आपको पहले से ही यह विचार मिल गया हो और आप भी कुछ ऐसा ही करना चाहते हों?