घर · एक नोट पर · घर का बना शक्तिशाली स्टर्लिंग इंजन। अपना खुद का स्टर्लिंग इंजन कैसे बनाएं। संगमरमर या कांच के मोती

घर का बना शक्तिशाली स्टर्लिंग इंजन। अपना खुद का स्टर्लिंग इंजन कैसे बनाएं। संगमरमर या कांच के मोती

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 ऐसा मॉडल कैसे बनाया जाए कम तापमान वाला इंजनकोका-कोला कैन से.

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।
  • गर्मी प्रतिरोधी सिलिकॉन और टिनजल शीतलन के निर्माण के लिए.

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

यहाँ हम आए अंतिम चरणइंजन बनाने में.

स्टर्लिंग का इंजन. लगभग किसी भी घरेलू व्यक्ति के लिए यह अद्भुत चीज़ एक वास्तविक औषधि बन सकती है। इसे एक बार करना और इसे क्रियान्वित होते देखना पर्याप्त है, और आप इसे बार-बार करना चाहेंगे। इन इंजनों की सापेक्ष सादगी उन्हें वस्तुतः कचरे से बनाने की अनुमति देती है। मैं वहां नहीं रुकूंगा सामान्य सिद्धांतोंऔर डिवाइस. इंटरनेट पर इसके बारे में बहुत सारी जानकारी मौजूद है. उदाहरण के लिए: विकिपीडिया. आइए सबसे सरल निम्न-तापमान गामा-स्टर्लिंग के निर्माण के लिए तुरंत आगे बढ़ें।

अपने हाथों से एक इंजन बनाने के लिए, हमें दो कवरों की आवश्यकता होगी कांच का जार. वे ठंडे और गर्म भागों के रूप में काम करेंगे। इन पलकों के किनारे को कैंची से काट दिया जाता है।

एक ढक्कन के मध्य में एक छेद किया जाता है। छेद का आकार भविष्य के सिलेंडर के व्यास से थोड़ा छोटा होना चाहिए।

स्टर्लिंग इंजन हाउसिंग को काट दिया गया है प्लास्टिक की बोतलदूध के नीचे से. ये बोतलें सिर्फ छल्लों में बंटी होती हैं. हमें एक की आवश्यकता होगी. इस बात पे ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न किस्मेंदूध की बोतलें थोड़ी भिन्न हो सकती हैं।

शरीर को प्लास्टिक एपॉक्सी या सीलेंट के साथ ढक्कन से चिपकाया जाता है।

मार्कर बॉडी एक सिलेंडर के रूप में बिल्कुल उपयुक्त है। इस मॉडल में एक टोपी है जो मार्कर से व्यास में छोटी है और पिस्टन बन सकती है।

मार्कर से एक छोटा सा हिस्सा काट दिया जाता है। टोपी के ऊपर से एक हिस्सा काट दिया जाता है.

यह विस्थापक है. जब स्टर्लिंग इंजन चलता है, तो यह आवास के अंदर हवा को गर्म भाग से ठंडे भाग की ओर और फिर वापस ले जाता है। बर्तन धोने वाले स्पंज से बनाया गया। बीच में एक चुम्बक चिपका हुआ है।

चूँकि शीर्ष आवरण टिन से बना है, इसे चुंबक द्वारा आकर्षित किया जा सकता है। विस्थापक फंस सकता है। ऐसा होने से रोकने के लिए, चुंबक को अतिरिक्त रूप से कार्डबोर्ड सर्कल से सुरक्षित किया जाना चाहिए।

टोपी एपॉक्सी यौगिक से भरी हुई है। चुंबक और कनेक्टिंग रॉड होल्डर को जोड़ने के लिए दोनों सिरों पर छेद किए जाते हैं। छेदों में धागों को सीधे स्क्रू से काटा जाता है। इंजन को ठीक करने के लिए इन स्क्रू की आवश्यकता होती है। पिस्टन में एक चुंबक को पेंच से चिपकाया जाता है और समायोजित किया जाता है ताकि, सिलेंडर के नीचे होने के कारण, यह विस्थापक को आकर्षित करे। आपको इस चुंबक पर एक रबर स्टॉपर चिपकाने की भी आवश्यकता होगी। साइकिल ट्यूब का एक टुकड़ा या इरेज़र काम करेगा। पिस्टन और डिसप्लेसर के चुम्बकों को बहुत अधिक आकर्षित होने से रोकने के लिए सीमक की आवश्यकता होती है। अन्यथा, दबाव चुंबकीय कनेक्शन को तोड़ने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है।

पिस्टन के शीर्ष पर एक रबर गैस्केट चिपका हुआ है। यह मजबूती के लिए और आवरण को टूटने से बचाने के लिए आवश्यक है।

पिस्टन आवास रबर के दस्ताने से बना है। आपको अपनी छोटी उंगली काटने की जरूरत है।

आवरण को चिपकाने के बाद, शीर्ष पर एक और रबर गैस्केट चिपका दिया जाता है। रबर गास्केट और आवरण के माध्यम से एक छेद एक सूआ से छेदा जाता है। कनेक्टिंग रॉड होल्डर को इस छेद में पेंच किया जाता है। यह होल्डर एक स्क्रू और सोल्डर वॉशर से बनाया गया है।

एपॉक्सी पैकेजिंग क्रैंकशाफ्ट धारक के रूप में पूरी तरह से काम करती है। ठीक वैसा ही जार चमकते विटामिन या एस्पिरिन से लिया जा सकता है।

इस जार के निचले हिस्से को काटकर छेद कर दिया जाता है। ऊपरी भाग में - क्रैंकशाफ्ट को पकड़ने के लिए। सबसे नीचे - कनेक्टिंग रॉड माउंट तक पहुंच के लिए।

क्रैंकशाफ्ट और कनेक्टिंग रॉड तार से बने होते हैं। सफेद वस्तुएं प्रतिबंधक होती हैं। चुपा चूप्स ट्यूब से बनाया गया। इस ट्यूब से छोटे-छोटे टुकड़े काटे जाते हैं और परिणामी हिस्सों को लंबाई में काटा जाता है। इससे उन्हें लगाना आसान हो जाता है। कोहनी की ऊंचाई उस आधी दूरी से निर्धारित होती है जो सिलेंडर को निम्नतम बिंदु से उच्चतम बिंदु तक यात्रा करनी चाहिए, जिस पर चुंबकीय कनेक्शन काम करना बंद कर देता है।

तो, हम सभी पहले परीक्षणों के लिए तैयार हैं। सबसे पहले आपको जकड़न की जांच करने की आवश्यकता है। आपको सिलेंडर में फूंक मारने की जरूरत है. आप डिशवॉशिंग तरल से फोम को सभी जोड़ों पर लगा सकते हैं। जरा सा भी हवा का रिसाव और इंजन काम नहीं करेगा। यदि सील के साथ सब कुछ ठीक है, तो आप पिस्टन डाल सकते हैं और रबर बैंड के साथ आवरण को सुरक्षित कर सकते हैं।

सिलेंडर की निचली स्थिति में, विस्थापक को ऊपर की ओर खींचा जाना चाहिए। इसके बाद, पूरी संरचना को एक कप पर रखा जाता है गर्म पानी. कुछ समय बाद, इंजन के अंदर की हवा गर्म होने लगेगी और पिस्टन को बाहर धकेल देगी। एक निश्चित समय पर, चुंबकीय कनेक्शन टूट जाएगा और विस्थापक नीचे गिर जाएगा। इस तरह, इंजन में हवा गर्म हिस्से से संपर्क करना बंद कर देगी और ठंडी होने लगेगी। पिस्टन पीछे हटना शुरू कर देगा. आदर्श रूप से, पिस्टन को ऊपर और नीचे चलना शुरू कर देना चाहिए। लेकिन ऐसा नहीं हो सकता. या तो दबाव पिस्टन को हिलाने के लिए पर्याप्त नहीं होगा, या हवा बहुत अधिक गर्म हो जाएगी और पिस्टन पूरी तरह से पीछे नहीं हटेगा। तदनुसार, इस इंजन में डेड जोन हो सकते हैं। यह विशेष रूप से डरावना नहीं है. मुख्य बात यह है कि मृत क्षेत्र बहुत बड़े नहीं हैं। मृत स्थानों की भरपाई के लिए एक फ्लाईव्हील की आवश्यकता होती है।

इस चरण का एक और बहुत महत्वपूर्ण हिस्सा यह है कि यहां आप स्टर्लिंग इंजन के संचालन के सिद्धांत को महसूस कर सकते हैं। मुझे अपना पहला स्टर्लिंग याद है जो सिर्फ इसलिए काम नहीं कर सका क्योंकि मैं समझ नहीं पाया कि यह चीज़ कैसे और क्यों काम करती है। यहां, अपने हाथों से पिस्टन को ऊपर और नीचे जाने में मदद करके, आप महसूस कर सकते हैं कि दबाव कैसे बढ़ता और घटता है।

इसमें एक सिरिंज जोड़कर इस डिज़ाइन को थोड़ा बेहतर बनाया जा सकता है शीर्ष कवर. इस सिरिंज को भी एपॉक्सी पर रखा जाना चाहिए, सुई धारक को थोड़ा ट्रिम किया जाना चाहिए। सिरिंज में पिस्टन की स्थिति मध्य स्थिति में होनी चाहिए। इस सिरिंज का उपयोग इंजन के अंदर हवा की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। प्रारंभ करना और समायोजित करना बहुत आसान हो जाएगा.

तो आप क्रैंकशाफ्ट होल्डर स्थापित कर सकते हैं। सिलेंडर से कनेक्टिंग रॉड के जुड़ाव की ऊंचाई को एक स्क्रू से समायोजित किया जाता है।

फ्लाईव्हील एक सीडी से बनाया गया है। छेद को प्लास्टिक एपॉक्सी से सील कर दिया गया है। फिर आपको बिल्कुल केंद्र में एक छेद ड्रिल करने की आवश्यकता है। केंद्र ढूँढना बहुत आसान है. गुणों का उपयोग करना सही त्रिकोणएक वृत्त में अंकित. इसका कर्ण केंद्र से होकर गुजरता है। आपको डिस्क के किनारे पर समकोण पर कागज की एक शीट संलग्न करने की आवश्यकता है। अभिमुखीकरण कोई मायने नहीं रखता. जहां शीट के किनारे डिस्क के किनारे से मिलते हैं वहां निशान लगाएं। इन निशानों के बीच से खींची गई एक रेखा केंद्र से होकर गुजरेगी। यदि हम किसी भिन्न स्थान पर दूसरी रेखा खींचते हैं, तो चौराहे पर हमें सटीक केंद्र मिलेगा।

इंजन तैयार है.

स्टर्लिंग इंजन को एक कप उबलते पानी पर रखें। हम थोड़ा इंतजार करते हैं और इसे अपने आप काम करना चाहिए। अगर ऐसा नहीं होता है तो आपको अपने हाथ से उसकी थोड़ी मदद करने की जरूरत है।

वीडियो पर विनिर्माण प्रक्रिया.

काम पर स्टर्लिंग इंजन

स्टर्लिंग इंजन के संचालन की व्याख्या.


हम फ्लाईव्हील को चिह्नित करके शुरू करते हैं।


छह छेद विफल रहे। यह सुंदर नहीं निकला। छेद छोटे हैं और उनके बीच का शरीर पतला है।


एक बार में हम क्रैंकशाफ्ट के लिए काउंटरवेट को तेज करते हैं। बियरिंग्स को अंदर दबाया जाता है। इसके बाद, बियरिंग्स को बाहर दबाया जाता है और उनके स्थान पर एक एम3 धागा काट दिया जाता है।


मैंने इसे मिलवाया, लेकिन आप एक फ़ाइल का भी उपयोग कर सकते हैं।


यह कनेक्टिंग रॉड का हिस्सा है. बाकी को पीएसआर से मिलाया गया है।


सीलिंग वॉशर पर रीमर के साथ काम करना।


स्टर्लिंग बिस्तर की ड्रिलिंग। वह छेद जो डिसप्लेसर को कार्यशील सिलेंडर से जोड़ता है। एम6 धागे के लिए 4.8 ड्रिल। फिर इसे बंद करना होगा.


रीमिंग के लिए कार्यशील सिलेंडर लाइनर की ड्रिलिंग।


एम4 धागे के लिए ड्रिलिंग।


यह कैसे किया गया.


रूपांतरण को ध्यान में रखते हुए आयाम दिए गए हैं। सिलेंडर-पिस्टन, 10 मिमी के दो जोड़े बनाए गए थे। और 15मि.मी. दोनों का परीक्षण किया गया। यदि आप सिलेंडर को 15 मिमी पर सेट करते हैं। तब पिस्टन स्ट्रोक 11-12 मिमी होगा। और यह काम नहीं करता. लेकिन 10 मिमी. 24 मिमी के स्ट्रोक के साथ। बस सही।


कनेक्टिंग रॉड्स के आयाम। पीतल के तार Ф3mm को उनसे मिलाया जाता है।


कनेक्टिंग रॉड माउंटिंग असेंबली। बीयरिंग वाला संस्करण काम नहीं करता। जब कनेक्टिंग रॉड को कस दिया जाता है, तो बेयरिंग विकृत हो जाती है और अतिरिक्त घर्षण पैदा करती है। एक बियरिंग के बजाय मैंने अल बनाया। बोल्ट के साथ झाड़ी.


कुछ भागों के आयाम.


चक्का के लिए कुछ आयाम.


शाफ्ट और जोड़ों पर कैसे लगाया जाए इसके कुछ आकार।


हम कूलर और दहन कक्ष के बीच 2-3 मिमी एस्बेस्टस गैसकेट रखते हैं। यह भी सलाह दी जाती है कि दोनों हिस्सों को एक साथ रखने वाले बोल्ट के नीचे पैरोनाइट गैस्केट या ऐसी कोई चीज़ रखें जो कम गर्मी का संचालन करती हो।


विस्थापितकर्ता स्टर्लिंग का हृदय है; यह हल्का होना चाहिए और कम गर्मी का संचालन करना चाहिए। स्टॉक उसी पुरानी हार्ड ड्राइव से लिया गया था। यह रैखिक मोटर गाइडों में से एक है। बहुत उपयुक्त, कठोर, क्रोम प्लेटेड। धागे को काटने के लिए, मैंने बीच में एक भीगा हुआ कपड़ा लपेटा और सिरों को लाल होने तक गर्म किया।


कार्यशील सिलेंडर के साथ कनेक्टिंग रॉड। कुल लंबाई 108 मिमी. इनमें से, 32 मिमी 10 मिमी के व्यास वाला एक पिस्टन है। पिस्टन को आसानी से सिलेंडर में जाना चाहिए, ध्यान देने योग्य खरोंच के बिना। जांच करने के लिए, इसे नीचे से अपनी उंगली से कसकर बंद करें, और ऊपर से पिस्टन डालें, इसे बहुत नीचे छोड़ना चाहिए धीरे से।


मैंने ऐसा करने की योजना बनाई थी लेकिन प्रक्रिया के दौरान इसमें बदलाव किए। कार्यशील सिलेंडर के स्ट्रोक का पता लगाने के लिए, हम विस्थापक को ले जाते हैं रेफ्रिजरेटर औरहम काम कर रहे सिलेंडर को 25 मिमी तक बढ़ाते हैं। हम दहन कक्ष को गर्म करते हैं। हम ध्यान से काम करने वाली कनेक्टिंग रॉड के नीचे एक रूलर रखते हैं और डेटा को याद रखते हैं। हम डिसप्लेसर को तेजी से दबाते हैं, और काम करने वाला सिलेंडर कितना हिलता है यह उसके स्ट्रोक पर निर्भर करता है। यह आकार बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।


कार्यशील सिलेंडर का दृश्य. कनेक्टिंग रॉड की लंबाई 83 मिमी। स्ट्रोक 24 मिमी है। हैंडव्हील एम4 स्क्रू के साथ शाफ्ट से जुड़ा हुआ है। फोटो में उनका सिर नजर आ रहा है. और इस तरह डिसप्लेसर कनेक्टिंग रॉड का काउंटरवेट जुड़ा होता है।


डिसप्लेसर कनेक्टिंग रॉड का दृश्य। डिसप्लेसर के साथ कुल लंबाई 214 मिमी है। कनेक्टिंग रॉड की लंबाई 75 मिमी। स्ट्रोक 24 मिमी. खांचे यू पर ध्यान दें आलंकारिक रूपफ्लाईव्हील के लिए। पावर टेक-ऑफ के लिए बनाया गया। विचार या तो जनरेटर था या कूलर पंखे के लिए एक पिन के माध्यम से था। फ्लाईव्हील पिलोन का आयाम 68x25x15 है। शीर्ष भाग को एक तरफ 7 मिमी की गहराई और 32 मिमी की लंबाई तक पिघलाया जाता है। नीचे से बीयरिंग का केंद्र 55 मिमी पर है। नीचे से दो M4 बोल्ट के साथ बांधा गया है। तोरणों के केंद्रों के बीच की दूरी 126 मिमी है।


दहन कक्ष और कूलर का दृश्य। इंजन आवास को तोरण में दबाया जाता है। तोरण के आयाम 47x25x15 हैं, लैंडिंग के लिए अवकाश 12 मिमी है। यह नीचे से दो एम 4 बोल्ट के साथ बोर्ड से जुड़ा हुआ है।


लैंप 40 मिमी. व्यास ऊंचाई 35 मिमी में। शाफ्ट में 8 मिमी तक धँसा हुआ। बीच में सबसे नीचे एक M4 नट सीलबंद है और नीचे से बोल्ट से सुरक्षित है।


ख़त्म हुआ लुक. ओक बेस 300x150x15 मिमी।


नेमप्लेट.

मैं काफी समय से खोज रहा हूं कार्यशील आरेख. मैंने इसे पाया, लेकिन यह हमेशा इस तथ्य के कारण होता था कि या तो उपकरण के साथ या सामग्री के साथ कोई समस्या थी। मैंने इसे एक क्रॉसबो की तरह बनाने का फैसला किया। कई विकल्पों को देखने और यह पता लगाने के बाद कि मेरे पास क्या उपलब्ध है और मैं अपने उपकरणों के साथ खुद क्या कर सकता हूं। मुझे वे आयाम पसंद नहीं आए जो मैंने डिवाइस को असेंबल करते समय तुरंत समझ लिए थे। यह बहुत चौड़ा निकला। मुझे सिलेंडर फ्रेम को छोटा करना पड़ा। और फ्लाईव्हील को एक बियरिंग (एक तोरण पर) पर रखा जाना चाहिए। फ्लाईव्हील, कनेक्टिंग रॉड्स, काउंटरवेट, सीलिंग वॉशर, लैंप और वर्किंग सिलेंडर की सामग्री कांस्य है। तोरण, वर्किंग पिस्टन, सिलेंडर फ्रेम कूलर और धागे के साथ वॉशर ताप कक्ष एल्यूमीनियम हैं। फ्लाईव्हील शाफ्ट और डिसप्लेसर रॉड स्टील। स्टेनलेस स्टील दहन कक्ष। ग्रेफाइट डिसप्लेसर। और मैं इसे आपके निर्णय के लिए प्रदर्शन पर रखूंगा।

बेशक, आप स्टर्लिंग इंजन के सुंदर फ़ैक्टरी मॉडल खरीद सकते हैं, जैसे कि इसमें चीनी ऑनलाइन स्टोर. हालाँकि, कभी-कभी आप खुद को बनाना चाहते हैं और कोई चीज़ बनाना चाहते हैं, यहां तक ​​कि तात्कालिक साधनों से भी। हमारी वेबसाइट पर इन मोटरों के निर्माण के लिए पहले से ही कई विकल्प मौजूद हैं, और इस प्रकाशन में, पूरा देखें सरल विकल्पघर पर बनाया गया.

नीचे 3 DIY विकल्प देखें।

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यह मॉडल उन सामग्रियों का उपयोग करता है जो हर दर्शक के लिए सुलभ और व्यापक हैं, जिसकी बदौलत कोई भी उन्हें प्राप्त कर सकता है। इस वीडियो में प्रस्तुत सभी आकार इस डिज़ाइन के स्टर्लिंग के साथ काम करने के कई वर्षों के अनुभव के आधार पर चुने गए थे, और इस विशेष नमूने के लिए वे इष्टतम हैं।

भाव, बोध और व्यवस्था के साथ.

लोड (पानी पंप) के साथ संचालन में स्टर्लिंग मोटर।

कार्यशील प्रोटोटाइप के रूप में असेंबल किया गया जल पंप, स्टर्लिंग इंजन के साथ मिलकर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पंप की ख़ासियत इसके काम को करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की थोड़ी मात्रा में निहित है: यह डिज़ाइन इंजन के गतिशील आंतरिक कार्यशील मात्रा का केवल एक छोटा सा हिस्सा उपयोग करता है, और इस प्रकार इसके प्रदर्शन पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है।

टिन के डिब्बे से स्टर्लिंग मोटर

इसे बनाने के लिए, आपको उपलब्ध सामग्रियों की आवश्यकता होगी: डिब्बाबंद भोजन का एक डिब्बा, फोम रबर का एक छोटा टुकड़ा, एक सीडी, दो बोल्ट और पेपर क्लिप।

फोम रबर स्टर्लिंग मोटर्स के निर्माण में उपयोग की जाने वाली सबसे आम सामग्रियों में से एक है। इंजन डिसप्लेसर इससे बनाया जाता है। हमने अपने फोम रबर के एक टुकड़े से एक सर्कल काट दिया, जिससे इसका व्यास दो मिलीमीटर छोटा हो गया आंतरिक व्यासडिब्बे, और ऊंचाई इसके आधे से थोड़ी अधिक है।

हम कवर के केंद्र में एक छेद ड्रिल करते हैं जिसमें हम कनेक्टिंग रॉड डालेंगे। कनेक्टिंग रॉड की सुचारू गति सुनिश्चित करने के लिए, हम एक पेपर क्लिप से एक सर्पिल बनाते हैं और इसे कवर में मिलाते हैं।

हम फोम रबर के फोम सर्कल को बीच में एक स्क्रू से छेदते हैं और इसे ऊपर वॉशर से और नीचे वॉशर और नट से सुरक्षित करते हैं। इसके बाद हम पहले इसे सीधा करके सोल्डरिंग करके पेपर क्लिप का एक टुकड़ा जोड़ते हैं।

अब हम डिसप्लेसर को ढक्कन में पहले से बने छेद में चिपका देते हैं और ढक्कन और जार को एक साथ मिला देते हैं। हम पेपरक्लिप के अंत में एक छोटा लूप बनाते हैं, और ढक्कन में एक और छेद ड्रिल करते हैं, लेकिन पहले से थोड़ा बड़ा।

हम सोल्डरिंग का उपयोग करके टिन से एक सिलेंडर बनाते हैं।

हम सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करके तैयार सिलेंडर को कैन से जोड़ते हैं, ताकि सोल्डरिंग साइट पर कोई गैप न रह जाए।

हम एक पेपर क्लिप से क्रैंकशाफ्ट बनाते हैं। घुटनों के बीच की दूरी 90 डिग्री होनी चाहिए। ऊंचाई में जो घुटना सिलेंडर के ऊपर होगा वह दूसरे से 1-2 मिमी बड़ा है।

हम शाफ्ट के लिए स्टैंड बनाने के लिए पेपर क्लिप का उपयोग करते हैं। हम एक झिल्ली बनाते हैं। ऐसा करने के लिए, हम सिलेंडर लगाते हैं प्लास्टिक की फिल्म, इसे थोड़ा अंदर की ओर धकेलें और धागे से सिलेंडर में सुरक्षित कर दें।

हम कनेक्टिंग रॉड बनाते हैं जिसे एक पेपर क्लिप से झिल्ली से जोड़ना होगा और इसे रबर के एक टुकड़े में डालना होगा। कनेक्टिंग रॉड की लंबाई ऐसी बनाई जानी चाहिए कि शाफ्ट के निचले मृत केंद्र पर झिल्ली सिलेंडर के अंदर खींची जाए, और उच्चतम पर, इसके विपरीत, इसे बढ़ाया जाए। हम दूसरी कनेक्टिंग रॉड को भी इसी तरह स्थापित करते हैं।

हम कनेक्टिंग रॉड को रबर के साथ झिल्ली से चिपकाते हैं, और दूसरे को डिसप्लेसर से जोड़ते हैं।

हम पेपर क्लिप पैरों को कैन से जोड़ने और फ्लाईव्हील को क्रैंक से जोड़ने के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, आप एक सीडी का उपयोग कर सकते हैं।

घर पर बनाया गया स्टर्लिंग इंजन। अब जो कुछ बचा है वह जार के नीचे गर्मी लाना है - एक मोमबत्ती जलाना। और कुछ सेकंड के बाद फ्लाईव्हील को एक धक्का दें।

सरल स्टर्लिंग इंजन कैसे बनाएं (फ़ोटो और वीडियो के साथ)

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आइए एक स्टर्लिंग इंजन बनाएं।

स्टर्लिंग इंजन एक ऊष्मा इंजन है जो विभिन्न तापमानों पर हवा या अन्य गैस (कार्यशील तरल पदार्थ) को चक्रीय रूप से संपीड़ित और विस्तारित करके संचालित होता है, ताकि तापीय ऊर्जा का शुद्ध रूपांतरण हो सके। यांत्रिक कार्य. अधिक विशेष रूप से, स्टर्लिंग इंजन एक पुनर्योजी थर्मल इंजन है बंद लूपलगातार गैसीय कार्यशील तरल पदार्थ के साथ।

स्टर्लिंग इंजन की तुलना में अधिक दक्षता होती है भाप इंजिनऔर 50% दक्षता तक पहुंच सकता है। वे चुपचाप काम करने में भी सक्षम हैं और लगभग किसी भी ताप स्रोत का उपयोग कर सकते हैं। थर्मल ऊर्जा स्रोत स्टर्लिंग इंजन में आंतरिक दहन के बजाय बाहरी रूप से उत्पन्न होता है जैसा कि ओटो चक्र या डीजल चक्र इंजन के मामले में होता है।

स्टर्लिंग इंजन के साथ संगत हैं वैकल्पिक और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, क्योंकिकीमतें बढ़ने पर वे और अधिक महत्वपूर्ण हो सकते हैं पारंपरिक प्रकारईंधन, और तेल भंडार की कमी जैसी समस्याओं के आलोक में जलवायु का परिवर्तन.


इस प्रोजेक्ट में हम आपको देंगे सरल निर्देशएक बहुत ही सरल बनाने के लिए इंजन DIY एक टेस्ट ट्यूब और सिरिंज का उपयोग करके स्टर्लिंग .

सरल स्टर्लिंग इंजन कैसे बनाएं - वीडियो

स्टर्लिंग मोटर बनाने के लिए घटक और चरण

1 टुकड़ा दृढ़ लकड़ीया प्लाईवुड

यह आपके इंजन का आधार है. इस प्रकार, यह इंजन की गतिविधियों से निपटने के लिए पर्याप्त कठोर होना चाहिए। फिर चित्र में दिखाए अनुसार तीन छोटे छेद करें। आप प्लाईवुड, लकड़ी आदि का भी उपयोग कर सकते हैं।

2. संगमरमर या कांच की गेंदें

स्टर्लिंग इंजन में ये गेंदें एक महत्वपूर्ण कार्य करती हैं। इस परियोजना में, संगमरमर गर्म हवा के विस्थापक के रूप में कार्य करता है गर्म पक्षटेस्ट ट्यूब ठंडी तरफ। जब संगमरमर गर्म हवा को विस्थापित करता है, तो यह ठंडी हो जाती है।

3. लाठी और पेंच

बिना किसी रुकावट के किसी भी दिशा में स्वतंत्र गति के लिए टेस्ट ट्यूब को आरामदायक स्थिति में रखने के लिए पिन और स्क्रू का उपयोग किया जाता है।



4. रबर के टुकड़े

एक इरेज़र खरीदें और इसे निम्नलिखित आकृतियों में काटें। इसका उपयोग टेस्ट ट्यूब को सुरक्षित रूप से पकड़ने और उसकी सील बनाए रखने के लिए किया जाता है। ट्यूब के मुहाने पर कोई रिसाव नहीं होना चाहिए। अगर यही स्थिति रही तो प्रोजेक्ट सफल नहीं हो पायेगा.




5. सिरिंज

सिरिंज सबसे महत्वपूर्ण और गतिशील भागों में से एक है सरल इंजनस्टर्लिंग. सिरिंज के अंदर कुछ चिकनाई जोड़ें ताकि प्लंजर बैरल के अंदर स्वतंत्र रूप से घूम सके। जैसे ही हवा टेस्ट ट्यूब के अंदर फैलती है, यह पिस्टन को नीचे धकेलती है। परिणामस्वरूप, सिरिंज बैरल ऊपर की ओर बढ़ता है। उसी समय, मार्बल टेस्ट ट्यूब के गर्म हिस्से की ओर लुढ़कता है और गर्म हवा को विस्थापित कर देता है और उसे ठंडा कर देता है (आयतन कम कर देता है)।

6. टेस्ट ट्यूब टेस्ट ट्यूब एक साधारण स्टर्लिंग इंजन का सबसे महत्वपूर्ण और कार्यशील घटक है। टेस्ट ट्यूब एक निश्चित प्रकार के ग्लास (जैसे बोरोसिलिकेट ग्लास) से बना होता है जो अत्यधिक गर्मी प्रतिरोधी होता है। इसलिए इसे उच्च तापमान तक गर्म किया जा सकता है।


स्टर्लिंग इंजन कैसे काम करता है?

कुछ लोग कहते हैं कि स्टर्लिंग इंजन सरल हैं। यदि यह सच है, तो भौतिकी के महान समीकरणों (उदाहरण के लिए E = mc2) की तरह, वे सरल हैं: सतह पर सरल, लेकिन समृद्ध, अधिक जटिल और संभावित रूप से बहुत भ्रमित करने वाले जब तक आप उन्हें महसूस नहीं करते। मुझे लगता है कि स्टर्लिंग इंजनों को जटिल मानना ​​सुरक्षित है: कई बहुत खराब यूट्यूब वीडियो दिखाते हैं कि उन्हें बहुत ही अधूरे और असंतोषजनक तरीके से आसानी से कैसे "समझाया" जा सकता है।

मेरी राय में, आप केवल स्टर्लिंग इंजन को बनाकर या यह देखकर नहीं समझ सकते कि यह बाहर से कैसे काम करता है: आपको इसके चरणों के चक्र के बारे में गंभीरता से सोचने की ज़रूरत है, अंदर गैस का क्या होता है, और यह कैसे भिन्न होता है एक पारंपरिक भाप इंजन में क्या होता है उससे।

इंजन को संचालित करने के लिए केवल गर्म और ठंडे भागों के बीच तापमान अंतर की आवश्यकता होती है गैस चैम्बर. ऐसे मॉडल बनाए गए हैं जो केवल 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान अंतर के साथ काम कर सकते हैं, हालांकि फैक्ट्री इंजन संभवतः कई सौ डिग्री के अंतर के साथ काम करेंगे। ये इंजन आंतरिक दहन इंजन का सबसे कुशल रूप बन सकते हैं।

स्टर्लिंग इंजन और संकेंद्रित सौर ऊर्जा

स्टर्लिंग इंजन तापीय ऊर्जा को गति में परिवर्तित करने की एक साफ-सुथरी विधि प्रदान करते हैं जो जनरेटर चला सकती है। सबसे आम डिज़ाइन मोटर को परवलयिक दर्पण के केंद्र में रखना है। ट्रैकिंग डिवाइस पर एक दर्पण स्थापित किया जाएगा सूरज की किरणेंइंजन पर ध्यान केंद्रित किया.

* रिसीवर के रूप में स्टर्लिंग इंजन

आपने अपने स्कूल के दिनों में उत्तल लेंस से खेला होगा। कागज के एक टुकड़े या माचिस को जलाने के लिए सौर ऊर्जा को केंद्रित करना, क्या मैं सही हूँ? दिन-ब-दिन नई-नई तकनीकें विकसित हो रही हैं। संकेंद्रित सौर तापीय ऊर्जा इन दिनों अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित कर रही है।

ऊपर एक साधारण टेस्ट ट्यूब मोटर का एक छोटा वीडियो है जिसमें ग्लास मोतियों को डिसप्लेसर के रूप में और ग्लास सिरिंज को फोर्स पिस्टन के रूप में उपयोग किया जाता है।

यह सरल स्टर्लिंग इंजन उन सामग्रियों से बनाया गया था जो अधिकांश स्कूल विज्ञान प्रयोगशालाओं में उपलब्ध हैं और इसका उपयोग एक साधारण ताप इंजन को प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है।

प्रति चक्र दबाव-आयतन आरेख

प्रक्रिया 1 → 2 परखनली के गर्म सिरे पर कार्यशील गैस का विस्तार, गर्मी को गैस में स्थानांतरित किया जाता है, और गैस फैलती है, मात्रा बढ़ती है और सिरिंज प्लंजर को ऊपर की ओर धकेलती है।

प्रक्रिया 2 → 3 जैसे ही मार्बल टेस्ट ट्यूब के गर्म सिरे की ओर बढ़ता है, गैस टेस्ट ट्यूब के गर्म सिरे से ठंडे सिरे की ओर धकेल दी जाती है, और जैसे ही गैस चलती है, यह गर्मी को टेस्ट ट्यूब की दीवार में स्थानांतरित कर देती है।

प्रक्रिया 3 → 4 कार्यशील गैस से गर्मी हटा दी जाती है और आयतन कम हो जाता है, सिरिंज पिस्टन नीचे चला जाता है।

प्रक्रिया 4 → 1 चक्र पूरा करता है। कार्यशील गैस टेस्ट ट्यूब के ठंडे सिरे से गर्म सिरे की ओर बढ़ती है क्योंकि मार्बल्स इसे विस्थापित करते हैं, जैसे ही यह चलता है टेस्ट ट्यूब की दीवार से गर्मी प्राप्त होती है, जिससे गैस का दबाव बढ़ जाता है।

आधुनिक ऑटोमोटिव उद्योग विकास के उस स्तर पर पहुंच गया है, जिस पर कोई बुनियादी ढांचा नहीं है वैज्ञानिक अनुसंधानपारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों के डिज़ाइन में मूलभूत सुधार हासिल करना लगभग असंभव है। यह स्थिति डिजाइनरों को ध्यान देने के लिए मजबूर करती है वैकल्पिक बिजली संयंत्र डिजाइन. कुछ इंजीनियरिंग केंद्रों ने अपने प्रयासों को हाइब्रिड और के क्रमिक उत्पादन के निर्माण और अनुकूलन पर केंद्रित किया है इलेक्ट्रिक मॉडल, अन्य वाहन निर्माता नवीकरणीय स्रोतों (उदाहरण के लिए, रेपसीड तेल का उपयोग करके बायोडीजल) से ईंधन का उपयोग करने वाले इंजन के विकास में निवेश कर रहे हैं। ऐसी अन्य बिजली इकाई परियोजनाएं हैं जो भविष्य में एक नई मानक प्रणोदन प्रणाली बन सकती हैं वाहन.

संभावित स्रोतों में से मेकेनिकल ऊर्जाभविष्य की कारों के लिए, हमें बाह्य दहन इंजन का नाम देना चाहिए, जिसका आविष्कार 19वीं शताब्दी के मध्य में स्कॉटिश रॉबर्ट स्टर्लिंग ने थर्मल विस्तार इंजन के रूप में किया था।

कार्य योजना

स्टर्लिंग इंजन परिवर्तित करता है थर्मल ऊर्जाउपयोगी यांत्रिक कार्यों के लिए बाहर से आपूर्ति की जाती है कार्यशील द्रव तापमान में परिवर्तन(गैस या तरल) बंद आयतन में घूम रहा है।

में सामान्य रूप से देखेंडिवाइस का ऑपरेटिंग आरेख इस प्रकार है: इंजन के निचले हिस्से में, काम करने वाला पदार्थ (उदाहरण के लिए, हवा) गर्म होता है और, मात्रा में वृद्धि, पिस्टन को ऊपर की ओर धकेलता है। गरम हवाइंजन के ऊपरी हिस्से में प्रवेश करता है, जहां इसे रेडिएटर द्वारा ठंडा किया जाता है। कार्यशील द्रव का दबाव कम हो जाता है, पिस्टन को अगले चक्र के लिए नीचे कर दिया जाता है। इस मामले में, सिस्टम को सील कर दिया जाता है और काम करने वाले पदार्थ का उपभोग नहीं किया जाता है, बल्कि केवल सिलेंडर के अंदर चला जाता है।

स्टर्लिंग सिद्धांत का उपयोग करने वाली बिजली इकाइयों के लिए कई डिज़ाइन विकल्प हैं।

स्टर्लिंग संशोधन "अल्फा"

इंजन में दो अलग-अलग पावर पिस्टन (गर्म और ठंडे) होते हैं, जिनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के सिलेंडर में स्थित होता है। गर्म पिस्टन के साथ सिलेंडर को गर्मी की आपूर्ति की जाती है, और ठंडा सिलेंडर कूलिंग हीट एक्सचेंजर में स्थित होता है।

स्टर्लिंग संशोधन "बीटा"

पिस्टन वाले सिलेंडर को एक सिरे पर गर्म किया जाता है और दूसरे सिरे पर ठंडा किया जाता है। सिलेंडर में एक पावर पिस्टन और एक डिसप्लेसर चलता है, जिसे कार्यशील गैस की मात्रा को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पुनर्योजी इंजन के गर्म गुहा में ठंडे कार्यशील पदार्थ की वापसी की गति को अंजाम देता है।

स्टर्लिंग संशोधन "गामा"

डिज़ाइन में दो सिलेंडर होते हैं। पहला पूरी तरह से ठंडा होता है, जिसमें पावर पिस्टन चलता है, और दूसरा, एक तरफ गर्म और दूसरी तरफ ठंडा, डिसप्लेसर को हिलाने का काम करता है। ठंडी गैस प्रसारित करने के लिए एक पुनर्योजी दोनों सिलेंडरों के लिए सामान्य हो सकता है या डिसप्लेसर डिज़ाइन का हिस्सा हो सकता है।

स्टर्लिंग इंजन के लाभ

अधिकांश बाहरी दहन इंजनों की तरह, स्टर्लिंग की विशेषता है मल्टी ईंधन: इंजन तापमान परिवर्तन के कारण संचालित होता है, भले ही इसका कारण कुछ भी हो।

दिलचस्प तथ्य!एक बार एक इंस्टालेशन प्रदर्शित किया गया था जो बीस ईंधन विकल्पों पर संचालित होता था। इंजन को बंद किए बिना, बाहरी दहन कक्ष में गैसोलीन की आपूर्ति की गई, डीजल ईंधन, मीथेन, कच्चा तेल और वनस्पति तेल- बिजली इकाई लगातार काम करती रही।

इंजन है डिजाइन की सादगीऔर इसकी आवश्यकता नहीं है अतिरिक्त प्रणालियाँऔर संलग्नक(टाइमिंग, स्टार्टर, गियरबॉक्स)।

डिवाइस की विशेषताएं लंबी सेवा जीवन की गारंटी देती हैं: एक लाख घंटे से अधिक निरंतर संचालन।

स्टर्लिंग इंजन मौन है, क्योंकि सिलेंडर में विस्फोट नहीं होता है और निकास गैसों को हटाने की कोई आवश्यकता नहीं है। रोम्बिक क्रैंक तंत्र से सुसज्जित "बीटा" संशोधन एक पूरी तरह से संतुलित प्रणाली है जिसमें ऑपरेशन के दौरान कोई कंपन नहीं होता है।

इंजन सिलिंडर में ऐसी कोई प्रक्रिया नहीं चल रही है जिसका असर हो नकारात्मक प्रभावपर पर्यावरण. एक उपयुक्त ताप स्रोत (जैसे सौर ऊर्जा) चुनकर, स्टर्लिंग बिल्कुल हो सकता है पर्यावरण के अनुकूलबिजली इकाई।

स्टर्लिंग डिज़ाइन के नुकसान

सभी सकारात्मक गुणों के बावजूद, स्टर्लिंग इंजन का तत्काल बड़े पैमाने पर उपयोग असंभव है निम्नलिखित कारण:

मुख्य समस्या संरचना की सामग्री की खपत है। काम कर रहे तरल पदार्थ को ठंडा करने के लिए बड़ी मात्रा में रेडिएटर्स की आवश्यकता होती है, जिससे इंस्टॉलेशन के आकार और धातु की खपत में काफी वृद्धि होती है।

वर्तमान तकनीकी स्तर के उपयोग से ही स्टर्लिंग इंजन को आधुनिक गैसोलीन इंजनों के साथ प्रदर्शन में तुलना करने की अनुमति मिलेगी जटिल प्रजातिएक सौ से अधिक वायुमंडल के दबाव में कार्यशील तरल पदार्थ (हीलियम या हाइड्रोजन)। यह तथ्य सामग्री विज्ञान और उपयोगकर्ता सुरक्षा सुनिश्चित करने दोनों के क्षेत्र में गंभीर प्रश्न उठाता है।

एक महत्वपूर्ण परिचालन समस्या धातुओं की तापीय चालकता और तापमान प्रतिरोध के मुद्दों से संबंधित है। हीट एक्सचेंजर्स के माध्यम से कार्यशील मात्रा में गर्मी की आपूर्ति की जाती है, जिससे अपरिहार्य नुकसान होता है। इसके अलावा, हीट एक्सचेंजर बनाया जाना चाहिए गर्मी प्रतिरोधी धातुएँके प्रति निरोधी उच्च रक्तचाप. उपयुक्त सामग्रीबहुत महँगा और प्रोसेस करना कठिन।

स्टर्लिंग इंजन के मोड को बदलने के सिद्धांत भी पारंपरिक लोगों से मौलिक रूप से भिन्न हैं, जिसके लिए विशेष नियंत्रण उपकरणों के विकास की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, शक्ति को बदलने के लिए सिलेंडर में दबाव, विस्थापक और पावर पिस्टन के बीच चरण कोण को बदलना या काम कर रहे तरल पदार्थ के साथ गुहा की क्षमता को प्रभावित करना आवश्यक है।

स्टर्लिंग इंजन मॉडल पर शाफ्ट रोटेशन गति को नियंत्रित करने का एक तरीका निम्नलिखित वीडियो में देखा जा सकता है:

क्षमता

सैद्धांतिक गणना में, स्टर्लिंग इंजन की दक्षता काम कर रहे तरल पदार्थ के तापमान अंतर पर निर्भर करती है और कार्नोट चक्र के अनुसार 70% या उससे अधिक तक पहुंच सकती है।

हालाँकि, धातु के पहले नमूनों में निम्नलिखित कारणों से बेहद कम दक्षता थी:

  • अप्रभावी शीतलक (कार्यशील द्रव) विकल्प जो सीमित करते हैं अधिकतम तापमानगरम करना;
  • भागों के घर्षण और इंजन आवास की तापीय चालकता के कारण ऊर्जा हानि;
  • उच्च दबाव के प्रति प्रतिरोधी निर्माण सामग्री की कमी।

इंजीनियरिंग समाधानों ने बिजली इकाई के डिजाइन में लगातार सुधार किया है। इस प्रकार, 20वीं सदी के उत्तरार्ध में, एक चार-सिलेंडर ऑटोमोबाइल रोम्बिक ड्राइव वाले स्टर्लिंग इंजन ने परीक्षणों में 35% की दक्षता दिखाई 55 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले जल शीतलक पर। सावधानीपूर्वक डिजाइन विकास, नई सामग्रियों के उपयोग और कामकाजी इकाइयों की फाइन-ट्यूनिंग ने सुनिश्चित किया कि प्रयोगात्मक नमूनों की दक्षता 39% थी।

टिप्पणी! समान शक्ति के आधुनिक गैसोलीन इंजनों में एक गुणांक होता है उपयोगी क्रिया 28-30% पर, और टर्बोचार्ज्ड डीजल इंजन 32-35% के भीतर।

स्टर्लिंग इंजन के आधुनिक उदाहरण, जैसे कि अमेरिकी कंपनी मैकेनिकल टेक्नोलॉजी इंक द्वारा निर्मित, 43.5% तक की दक्षता प्रदर्शित करते हैं। और गर्मी प्रतिरोधी सिरेमिक और इसी तरह के उत्पादन के विकास के साथ नवीन सामग्रीकामकाजी माहौल के तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि करना और 60% की दक्षता हासिल करना संभव होगा।

ऑटोमोबाइल स्टर्लिंग के सफल कार्यान्वयन के उदाहरण

तमाम कठिनाइयों के बावजूद, कई ज्ञात कुशल स्टर्लिंग इंजन मॉडल हैं जो ऑटोमोटिव उद्योग पर लागू होते हैं।

कार में स्थापना के लिए उपयुक्त स्टर्लिंग में रुचि 20वीं सदी के 50 के दशक में दिखाई दी। इस दिशा में फोर्ड मोटर कंपनी, वोक्सवैगन समूह और अन्य जैसी कंपनियों द्वारा काम किया गया था।

यूनाइटेड स्टर्लिंग कंपनी (स्वीडन) ने स्टर्लिंग विकसित किया, जिसने ऑटोमेकर्स (क्रैंकशाफ्ट, कनेक्टिंग रॉड्स) द्वारा उत्पादित सीरियल घटकों और असेंबली का अधिकतम उपयोग किया। परिणामी चार-सिलेंडर वी-इंजन का विशिष्ट वजन 2.4 किलोग्राम/किलोवाट था, जो एक कॉम्पैक्ट डीजल इंजन की विशेषताओं के बराबर है। यह इकाईसात टन कार्गो वैन के लिए पावर प्लांट के रूप में इसका सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया।

सफल नमूनों में से एक नीदरलैंड में निर्मित चार सिलेंडर स्टर्लिंग इंजन है, मॉडल "फिलिप्स 4-125DA", जिसका उद्देश्य स्थापना करना है एक कार. इंजन की कार्यशील शक्ति 173 hp थी। साथ। क्लासिक के समान आकार में गैसोलीन इकाई.

जनरल मोटर्स के इंजीनियरों ने 70 के दशक में एक मानक क्रैंक तंत्र के साथ आठ-सिलेंडर (4 कार्यशील और 4 संपीड़न सिलेंडर) वी-आकार के स्टर्लिंग इंजन का निर्माण करके महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त किए।

समान बिजली संयंत्र 1972 में फोर्ड टोरिनो कारों की एक सीमित श्रृंखला से सुसज्जित, जिसकी ईंधन खपत क्लासिक गैसोलीन वी-आकार आठ की तुलना में 25% कम हो गई है।

वर्तमान में, ऑटोमोटिव उद्योग की जरूरतों के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए इसे अनुकूलित करने के लिए पचास से अधिक विदेशी कंपनियां स्टर्लिंग इंजन के डिजाइन में सुधार करने के लिए काम कर रही हैं। और यदि इस प्रकार के इंजन के नुकसान को खत्म करना संभव है, साथ ही साथ इसके फायदे भी बनाए रखना संभव है, तो यह स्टर्लिंग होगा, न कि टर्बाइन और इलेक्ट्रिक मोटर, जो गैसोलीन आंतरिक दहन इंजन की जगह लेगा।