Kipas mesin Stirling DIY. Mesin Stirling mana yang memiliki desain terbaik dengan efisiensi maksimal. Mesin Stirling buatan sendiri

Mesin Stirling adalah mesin yang dapat digerakkan oleh energi panas. Dalam hal ini, sumber panas sama sekali tidak penting. Yang utama adalah ada perbedaan suhu, dalam hal ini mesin ini akan bekerja. Penulis menemukan cara membuat model mesin seperti itu dari kaleng Coca-Cola.

Pada Babak final Tutupnya harus dipotong seperti yang ditunjukkan pada gambar. Hal ini dilakukan agar kabel pemindah tidak tersangkut di tepi penutup. Gunting rumah tangga cocok untuk pekerjaan seperti itu.

Akibatnya, di satu sisi kapas Anda perlu membentuk spiral kawat agar tidak keluar dari kapas, dan di sisi lain dibuat lingkaran dari kawat. Selanjutnya, tali pancing diikatkan ke lingkaran ini, yang kemudian ditarik melalui bagian tengah diafragma. Karet yang divulkanisir harus berada di tengah wadah.

Pada tahap akhir, seluruh mekanisme dirakit menjadi satu.

Industri otomotif modern telah mencapai tingkat perkembangan yang tidak mendasar penelitian ilmiah Hampir tidak mungkin mencapai perbaikan mendasar dalam desain mesin pembakaran internal tradisional. Situasi ini memaksa desainer untuk memperhatikan desain pembangkit listrik alternatif. Beberapa pusat teknik telah memfokuskan upaya mereka pada penciptaan dan adaptasi terhadap produksi serial hibrida dan model listrik, produsen mobil lain berinvestasi dalam pengembangan mesin yang menggunakan bahan bakar dari sumber terbarukan (misalnya, biodiesel yang menggunakan minyak lobak). Ada proyek unit tenaga lain yang di masa depan dapat menjadi standar sistem propulsi baru Kendaraan.

Di antara kemungkinan sumber energi mekanik untuk mobil masa depan adalah mesin pembakaran eksternal, yang ditemukan pada pertengahan abad ke-19 oleh Robert Stirling dari Skotlandia sebagai mesin ekspansi termal.

Skema kerja

Mesin Stirling mengubah energi panas yang disuplai dari luar menjadi energi yang berguna pekerjaan mekanis karena perubahan suhu fluida kerja(gas atau cairan) bersirkulasi dalam volume tertutup.

DI DALAM pandangan umum Diagram pengoperasian perangkat ini adalah sebagai berikut: di bagian bawah mesin, zat yang bekerja (misalnya, udara) memanas dan, volumenya meningkat, mendorong piston ke atas. Udara panas masuk bagian atas mesin, yang didinginkan oleh radiator. Tekanan fluida kerja berkurang, piston diturunkan untuk siklus berikutnya. Dalam hal ini, sistem disegel dan zat kerja tidak dikonsumsi, tetapi hanya bergerak di dalam silinder.

Ada beberapa pilihan desain unit daya yang menggunakan prinsip Stirling.

Modifikasi Stirling "Alpha"

Mesinnya terdiri dari dua piston bertenaga terpisah (panas dan dingin), yang masing-masing terletak di silindernya sendiri. Panas disuplai ke silinder dengan piston panas, dan silinder dingin terletak di penukar panas pendingin.

Modifikasi Stirling "Beta"

Silinder yang berisi piston dipanaskan di salah satu ujungnya dan didinginkan di ujung yang berlawanan. Piston tenaga dan pemindah bergerak di dalam silinder, dirancang untuk mengubah volume gas yang bekerja. Regenerator melakukan pergerakan kembali zat kerja yang didinginkan ke dalam rongga mesin yang panas.

Modifikasi Stirling "Gamma"

Desainnya terdiri dari dua silinder. Yang pertama benar-benar dingin, di mana piston tenaga bergerak, dan yang kedua, panas di satu sisi dan dingin di sisi lain, berfungsi untuk menggerakkan pemindah. Regenerator untuk mensirkulasikan gas dingin dapat digunakan pada kedua silinder atau menjadi bagian dari desain pemindah.

Keunggulan mesin Stirling

Seperti kebanyakan mesin pembakaran eksternal, Stirling memiliki ciri khas multi-bahan bakar: mesin beroperasi karena perubahan suhu, apapun penyebab yang menyebabkannya.

Fakta yang menarik! Sebuah instalasi pernah didemonstrasikan yang beroperasi pada dua puluh pilihan bahan bakar. Tanpa mematikan mesin, bensin disuplai ke ruang bakar luar, solar, metana, minyak mentah dan minyak sayur- unit daya terus beroperasi dengan mantap.

Mesinnya punya kesederhanaan desain dan tidak memerlukan sistem tambahan Dan lampiran(waktu, starter, gearbox).

Fitur-fitur perangkat ini menjamin masa pakai yang lama: lebih dari seratus ribu jam pengoperasian terus-menerus.

Mesin Stirling tidak bersuara, karena tidak terjadi ledakan di dalam silinder dan tidak perlu mengeluarkan gas buang. Modifikasi “Beta”, dilengkapi dengan mekanisme engkol belah ketupat, merupakan sistem seimbang sempurna yang tidak mengalami getaran selama pengoperasian.

Tidak ada proses yang terjadi di dalam silinder mesin yang dapat berdampak dampak negatif pada lingkungan. Dengan memilih sumber panas yang sesuai (misalnya energi matahari), Stirling dapat melakukannya secara mutlak ramah lingkungan satuan daya.

Kekurangan dari desain Stirling

Dengan semua sifat positifnya, penggunaan mesin Stirling secara massal secara langsung tidak mungkin dilakukan karena alasan berikut:

Masalah utamanya adalah konsumsi material struktur. Mendinginkan fluida kerja memerlukan radiator bervolume besar, yang secara signifikan meningkatkan ukuran dan konsumsi logam pada instalasi.

Tingkat teknologi saat ini akan memungkinkan mesin Stirling untuk membandingkan kinerjanya dengan mesin bensin modern hanya melalui penggunaan spesies yang kompleks fluida kerja (helium atau hidrogen) di bawah tekanan lebih dari seratus atmosfer. Fakta ini menimbulkan pertanyaan serius baik di bidang ilmu material maupun dalam menjamin keselamatan pengguna.

Masalah operasional yang penting terkait dengan masalah konduktivitas termal dan ketahanan suhu logam. Panas disuplai ke volume kerja melalui penukar panas, yang menyebabkan kerugian yang tidak dapat dihindari. Selain itu, penukar panas harus terbuat dari logam tahan panas tahan terhadap tekanan darah tinggi. Bahan yang cocok sangat mahal dan sulit untuk diproses.

Prinsip mengubah mode mesin Stirling juga secara fundamental berbeda dari prinsip tradisional, yang memerlukan pengembangan perangkat kontrol khusus. Jadi, untuk mengubah tenaga perlu dilakukan perubahan tekanan dalam silinder, sudut fasa antara displacer dan power piston, atau mempengaruhi kapasitas rongga dengan fluida kerja.

Salah satu cara mengontrol kecepatan putaran poros pada model mesin Stirling dapat dilihat pada video berikut:

Efisiensi

Dalam perhitungan teoritis, efisiensi mesin Stirling bergantung pada perbedaan temperatur fluida kerja dan dapat mencapai 70% atau lebih sesuai dengan siklus Carnot.

Namun, sampel pertama yang dibuat dari logam memiliki efisiensi yang sangat rendah karena alasan berikut:

• pilihan cairan pendingin (fluida kerja) yang tidak efektif yang membatasi suhu maksimum Pemanasan;
• kehilangan energi akibat gesekan bagian-bagian dan konduktivitas termal rumah mesin;
• kurangnya bahan konstruksi yang tahan terhadap tekanan tinggi.

Solusi teknik terus meningkatkan desain unit daya. Jadi, pada paruh kedua abad ke-20, mobil empat silinder Mesin Stirling dengan penggerak belah ketupat menunjukkan efisiensi 35% dalam pengujian pada pendingin air dengan suhu 55°C. Pengembangan desain yang cermat, penggunaan material baru dan penyempurnaan unit kerja memastikan efisiensi sampel eksperimental adalah 39%.

Catatan! Mesin bensin modern dengan tenaga serupa memiliki koefisien tindakan yang berguna pada 28-30%, dan mesin diesel turbocharged pada 32-35%.

Contoh modern dari mesin Stirling, seperti yang dibuat oleh perusahaan Amerika Mechanical Technology Inc, menunjukkan efisiensi hingga 43,5%. Dan dengan berkembangnya produksi keramik tahan panas dan sejenisnya bahan inovatif Suhu lingkungan kerja dapat ditingkatkan secara signifikan dan efisiensi mencapai 60%.

Contoh keberhasilan implementasi mobil Stirlings

Terlepas dari semua kesulitan tersebut, ada banyak model mesin Stirling efisien yang diketahui dapat diterapkan pada industri otomotif.

Ketertarikan pada Stirling, cocok untuk dipasang di mobil, muncul pada tahun 50-an abad ke-20. Pekerjaan ke arah ini dilakukan oleh perusahaan-perusahaan seperti Ford Motor Company, Volkswagen Group dan lain-lain.

Perusahaan UNITED STIRLING (Swedia) mengembangkan Stirling, yang memanfaatkan secara maksimal komponen serial dan rakitan yang diproduksi oleh pembuat mobil (poros engkol, batang penghubung). Mesin V empat silinder yang dihasilkan memiliki bobot spesifik 2,4 kg/kW, sebanding dengan karakteristik mesin diesel kompak. Satuan ini berhasil diuji sebagai pembangkit listrik untuk van kargo seberat tujuh ton.

Salah satu sampel yang berhasil adalah mesin Stirling empat silinder buatan Belanda, model “Philips 4-125DA”, yang ditujukan untuk dipasang di mobil penumpang. Mesin tersebut memiliki tenaga kerja sebesar 173 hp. Dengan. dalam ukuran mirip dengan klasik satuan bensin.

Insinyur General Motors mencapai hasil yang signifikan dengan membangun mesin Stirling berbentuk V delapan silinder (4 silinder kerja dan 4 silinder kompresi) dengan mekanisme engkol standar pada tahun 70an.

Pembangkit listrik serupa pada tahun 1972 dilengkapi dengan mobil Ford Torino seri terbatas, yang konsumsi bahan bakarnya mengalami penurunan 25% dibandingkan bensin klasik berbentuk V delapan.

Saat ini, lebih dari lima puluh perusahaan asing sedang berupaya menyempurnakan desain mesin Stirling agar dapat disesuaikan dengan produksi massal untuk kebutuhan industri otomotif. Dan jika kekurangan dari mesin jenis ini dapat dihilangkan, sekaligus mempertahankan kelebihannya, maka Stirlinglah, dan bukan turbin dan motor listrik, yang akan menggantikan mesin pembakaran dalam berbahan bakar bensin.

Saya telah lama mengamati pengrajin di sumber ini, dan ketika artikel itu muncul, saya ingin membuatnya sendiri. Tapi, seperti biasa, tidak ada waktu dan saya menunda ide itu.
Tapi akhirnya saya lulus diploma, lulus dari departemen militer dan sudah waktunya.
Menurut saya membuat mesin seperti itu jauh lebih mudah daripada flash drive :)

Pertama-tama, saya ingin bertobat kepada guru situs ini bahwa seseorang berusia 20-an melakukan hal yang tidak masuk akal, tetapi saya hanya ingin melakukannya dan tidak ada yang dapat menjelaskan keinginan ini, saya harap langkah saya selanjutnya akan cepat. menyetir.
Jadi kita membutuhkan:
1 Keinginan.
2 Tiga kaleng.
3 Kawat tembaga(Saya menemukan penampang 2 mm).
4 Kertas (koran atau kertas kantor, tidak masalah).
5 Lem Alat Tulis (PVA).
6 Lem super (CYJANOPAN atau sejenisnya).
7 Sarung tangan karet atau balon.
8 Terminal untuk kabel listrik 3 pcs.
9 Sumbat anggur 1 buah.
10 Beberapa tali pancing.
11 Alat secukupnya.

1- bank pertama; 2- detik; 3- ketiga; 3 tutup toples ketiga; 4- membran; 5- pengganti; 6- terminal kabel listrik; 7- poros engkol; 8- bagian timah :) 9- batang penghubung; 10- gabus; 11- piringan; 12 baris.
Mari kita mulai dengan memotong tutup ketiga kaleng. Saya melakukan ini dengan Dremel buatan sendiri, awalnya saya ingin membuat lubang di lingkaran dengan penusuk dan memotongnya dengan gunting, tetapi saya ingat mesin ajaib.
Sejujurnya, hasilnya tidak terlalu bagus dan saya tidak sengaja membuat lubang di dinding salah satu kaleng, jadi kapasitas kerja sudah tidak cocok lagi (tapi saya punya dua lagi dan saya membuatnya lebih hati-hati).


Selanjutnya kita membutuhkan toples yang akan dijadikan sebagai cetakan pengganti(5).
Karena pasar tutup pada hari Senin dan semua toko mobil terdekat tutup, dan saya ingin membuat mesin, saya mengambil kebebasan untuk mengubah desain asli dan membuat penggantinya dari kertas, bukan sabut baja.
Untuk melakukan ini, saya menemukan toples makanan ikan yang ukurannya paling sesuai untuk saya. Saya memilih ukurannya berdasarkan diameter kaleng soda 53mm, jadi saya mencari 48-51mm sehingga ketika saya melilitkan kertas ke cetakan, ada jarak sekitar 1-2mm antara dinding. kaleng dan pemindah (5) untuk saluran udara. (Saya sebelumnya menutup toples dengan selotip agar lem tidak menempel).


Selanjutnya, saya menandai selembar kertas A4 berukuran 70 mm, dan memotong sisanya menjadi potongan 50 mm (seperti pada artikel). Sejujurnya saya tidak ingat berapa banyak strip yang saya lilitkan, tapi biarlah 4-5 (strip 50mm x 290mm, saya jumlahkan lapisannya per mata, sehingga ketika lem mengeras, penggantinya tidak lembut). Setiap lapisan dilapisi dengan lem PVA.


Lalu saya membuat penutup displacer dari 6 lapis kertas (saya juga merekatkan dan menekan semuanya pegangan bulat untuk memeras sisa lem dan gelembung udara) setelah saya merekatkan semua lapisan, saya tekan di atasnya dengan buku agar tidak bengkok.

Saya juga menggunakan gunting untuk memotong bagian bawah kaleng (2) yang masih utuh dengan jarak sekitar 10 mm, karena pemindahnya tidak melewati lubang atas. Ini akan menjadi milik kita kapasitas kerja.
Inilah yang akhirnya terjadi (saya tidak langsung memotong tutup toplesnya (3), tapi saya tetap harus melakukan ini untuk meletakkan lilin di sana).


Kemudian pada jarak sekitar 60mm dari bawah, saya memotong toples (3) yang masih saya miliki beserta penutupnya. Bagian bawah ini akan membantu kita tungku.


Lalu saya potong bagian bawah toples kedua (1) dengan penutupnya dipotong, juga dengan jarak 10mm (dari bawah). Dan satukan semuanya.


Selanjutnya, menurut saya jika saya menempelkan benda yang lebih kecil ke membran (4) silinder kerja (2) alih-alih penutupnya, maka desainnya akan menjadi lebih baik, jadi saya memotong sampel tersebut dari kertas. Basisnya berbentuk persegi 15x15mm dan “telinga” masing-masing 10mm. Dan saya memotong bagian (8) dari sampel.


Kemudian saya mengebor lubang di terminal (6) dengan diameter 2,1 atau 2,5 mm (tidak masalah), setelah itu saya mengambil kawat (dengan penampang 2 mm) dan mengukur 150 mm, ini akan menjadi kita " poros engkol" (7). Dan dia membengkokkannya ke dimensi berikut: tinggi siku pemindah (5) - 20 mm, tinggi siku membran (4) - 5 mm. Harus ada 90 derajat di antara keduanya (tidak masalah arah mana). Setelah terminal dipasang terlebih dahulu. Saya juga membuat ring dan menempelkannya dengan lem agar terminal tidak menjuntai pada poros engkol.
Tidak mungkin untuk langsung membuatnya lurus dan ukurannya tepat, tapi saya membuatnya ulang (untuk ketenangan pikiran saya sendiri).


Kemudian saya mengambil kawat lagi (2mm) dan memotong sepotong, sekitar 200mm, ini akan menjadi batang penghubung (9) dari membran (4), memasukkan bagian (8) ke dalamnya dan membengkokkannya (akan ditampilkan) .
Saya mengambil kaleng (1) (yang ada sedikit lubang di dalamnya) dan membuat lubang di dalamnya untuk “poros engkol” (7) pada jarak 30mm dari atas (tapi ini tidak penting). Dan dia memotong jendela penglihatan dengan gunting.


Kemudian, ketika silinder pemindah (5) sudah kering dan direkatkan seluruhnya, saya mulai merekatkan tutupnya. Saat saya merekatkan tutupnya, saya memasukkan kawat sekitar setengah milimeter ke dalamnya untuk memasang tali pancing (12).


Selanjutnya, saya mengerjakan poros (10) dari gagang kayu untuk menghubungkan cakram (11) ke poros engkol, tetapi saya sarankan menggunakan sumbat anggur.
Dan sekarang bagian tersulitnya (bagi saya) Saya memotong selaput (4) dari sarung tangan medis dan menempelkan potongan yang sama (8) di tengahnya. Saya menempatkan membran pada silinder kerja (2) dan mengikatnya di sepanjang tepinya dengan seutas benang, dan ketika saya mulai memotong bagian yang berlebih, membran mulai merangkak keluar dari bawah benang (walaupun saya tidak menarik membrannya. ) dan ketika sudah benar-benar terpotong, saya mulai mengencangkannya dan membrannya terlepas sepenuhnya.
Saya mengambil lem super dan merekatkan ujung kalengnya, lalu merekatkan membran yang baru disiapkan, menempatkannya tepat di tengah, memegangnya dan menunggu lem mengeras. Lalu dia tekan lagi, tapi kali ini dengan karet gelang, potong pinggirannya, lepas karetnya dan rekatkan lagi (dari luar).
Inilah yang terjadi pada saat itu






Selanjutnya, saya membuat lubang pada membran (4) dan bagian (8) dengan jarum dan memasukkan tali pancing (12) ke dalamnya (yang juga tidak mudah).
Nah, ketika saya gabungkan semuanya, inilah yang terjadi:


Saya akui langsung bahwa pada awalnya mesinnya tidak hidup, terlebih lagi menurut saya tidak berfungsi sama sekali, karena saya harus memutarnya (dengan lilin yang menyala) secara manual dan dengan tenaga yang cukup banyak. kekuatan (seperti untuk mesin yang berputar sendiri). Saya benar-benar lemas dan mulai memarahi diri sendiri karena membuat pemindah dari kertas, karena salah mengambil kaleng, karena kesalahan panjang batang penghubung (9) atau garis pemindah (5). Namun setelah satu jam tersiksa dan kecewa, lilin saya (yang menyala perumahan aluminium) dan saya mengambil sisa Tahun Baru (yang hijau di foto), terbakar JAUH lebih kuat dan, lihatlah, saya bisa memulainya.
KESIMPULAN
1 Bahan pemindahnya tidak menjadi masalah, seperti yang saya baca di salah satu situs, “pemindahnya harus ringan dan tidak menghantarkan panas.”
2 Mengubah panjang batang penghubung (9) dan panjang garis (12) displacer (5) tidak masalah, seperti yang saya baca di salah satu situs “yang penting displacer tidak mengenai atas atau bawah ruang kerja selama pengoperasian,” jadi saya atur kira-kira di tengah. Dan selaput dalam keadaan tenang (dingin) harus rata, tidak meregang ke bawah atau ke atas.
Video
Video mesin hidup. Saya memasang 4 disc, digunakan sebagai flywheel. Saat start, saya coba naikkan displacer ke posisi atas, karena saya masih takut terlalu panas. Seharusnya berputar seperti ini: pertama pemindah naik, lalu membran naik di belakangnya, pemindah turun, dan membran turun di belakangnya.

PS: mungkin kalau diseimbangkan akan berputar lebih cepat, tapi buat saya perbaikan cepat Saya tidak bisa menyeimbangkannya :)

Video pendingin air. Ini tidak banyak membantu dalam pengoperasiannya, dan seperti yang Anda lihat, ini tidak terlalu mempercepat putarannya, tetapi dengan pendinginan seperti itu Anda dapat mengagumi mesin lebih lama tanpa khawatir akan terlalu panas.

Dan berikut ini perkiraan gambar prototipe saya (ukuran besar):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
Bagi yang membutuhkan aslinya (KOMPAS V 12) dapat mengirimkannya ke kantor pos.

Mungkin Anda akan bertanya kepada saya mengapa hal itu diperlukan dan saya akan menjawabnya. Seperti segala sesuatu di steampunk kami, ini terutama untuk jiwa.
Tolong jangan memaksa saya terlalu keras, ini adalah publikasi pertama saya.

Ini telah menggantikan jenis pembangkit listrik lainnya, namun upaya yang bertujuan untuk menghilangkan penggunaan unit-unit ini menunjukkan adanya perubahan dalam posisi terdepan dalam waktu dekat.

Sejak awal kemajuan teknologi, ketika penggunaan mesin yang menggunakan bahan bakar internal baru saja dimulai, keunggulannya belum terlihat jelas. Mesin uap, sebagai pesaing, memiliki banyak keunggulan: bersama dengan parameter traksi, ia senyap, omnivora, mudah dikendalikan dan dikonfigurasi. Namun ringan, andal, dan efisiensi memungkinkan mesin pembakaran internal mengambil alih tenaga uap.

Saat ini, isu ekologi, efisiensi dan keselamatan menjadi yang terdepan. Hal ini memaksa para insinyur untuk fokus pada unit produksi yang menggunakan sumber bahan bakar terbarukan. Pada abad ke-16, Robert Stirling mendaftarkan mesin yang ditenagai oleh sumber panas eksternal. Para insinyur percaya bahwa unit ini mampu menggantikan pemimpin modern. Mesin Stirling memadukan efisiensi, keandalan, bekerja dengan tenang, dengan bahan bakar apa pun, hal ini menjadikan produk ini sebagai pemain di pasar otomotif.

Robert Stirling (1790-1878):

Sejarah mesin Stirling

Awalnya, instalasi tersebut dikembangkan untuk menggantikan mesin bertenaga uap. Boiler mekanisme uap meledak jika terlampaui standar yang dapat diterima tekanan. Dari sudut pandang ini, Stirling jauh lebih aman, ia beroperasi menggunakan perbedaan suhu.

Prinsip pengoperasian mesin Stirling adalah menyuplai atau mengekstraksi panas secara bergantian dari zat yang melakukan kerja. Zat itu sendiri terbungkus dalam volume tertutup. Peran zat kerja dilakukan oleh gas atau cairan. Ada zat yang berperan sebagai dua komponen; gas diubah menjadi cair dan sebaliknya. Mesin piston cair Stirling berukuran kecil, bertenaga, dan menghasilkan tekanan tinggi.

Penurunan dan peningkatan volume gas selama pendinginan atau pemanasan, masing-masing, dikonfirmasi oleh hukum termodinamika, yang menurutnya semua komponen: derajat pemanasan, jumlah ruang yang ditempati oleh zat, gaya yang bekerja per satuan luas terkait dan dijelaskan dengan rumus:

P*V=n*R*T

• P adalah gaya gas dalam mesin per satuan luas;
• V – nilai kuantitatif yang ditempati oleh gas di ruang mesin;
• n – jumlah molar gas di mesin;
• R – konstanta gas;
• T – derajat pemanasan gas di mesin K,

Model mesin Stirling:

Karena instalasinya yang sederhana, mesin dibagi menjadi: bahan bakar padat, bahan bakar cair, energi surya, reaksi kimia dan jenis pemanasan lainnya.

Siklus

Mesin pembakaran luar Stirling menggunakan serangkaian fenomena yang sama. Efek dari tindakan yang sedang berlangsung dalam mekanisme tersebut tinggi. Berkat ini, dimungkinkan untuk merancang mesin dengan performa yang baik dalam dimensi normal.

Harus diingat bahwa desain mekanismenya mencakup pemanas, lemari es dan regenerator, alat yang menghilangkan panas dari zat dan mengembalikan panas pada waktu yang tepat.

Siklus Stirling Ideal (diagram suhu-volume):

Fenomena lingkaran ideal:

• 1-2 Perubahan dimensi linier suatu zat pada suhu konstan;
• 2-3 Pemindahan panas dari zat ke penukar panas, ruang yang ditempati oleh zat secara konstan;
• 3-4 Pengurangan paksa ruang yang ditempati oleh zat, suhu konstan, panas dipindahkan ke pendingin;
• 4-1 Peningkatan suhu suatu zat secara paksa, ruang yang ditempati konstan, panas disuplai dari penukar panas.

Siklus Stirling Ideal (diagram tekanan-volume):

Dari perhitungan (mol) suatu zat:

Masukan panas:

Kalor yang diterima pendingin:

Penukar panas menerima panas (proses 2-3), penukar panas mengeluarkan panas (proses 4-1):

R – Konstanta gas universal;

CV adalah kemampuan gas ideal untuk menahan panas dengan jumlah ruang yang ditempati secara konstan.

Karena penggunaan regenerator, sebagian panas tetap menjadi energi mekanisme, tidak berubah selama fenomena melingkar berlalu. Kulkas menerima lebih sedikit panas, sehingga penukar panas menghemat panas dari pemanas. Hal ini meningkatkan efisiensi instalasi.

Efisiensi fenomena melingkar:

ɳ =

Patut dicatat bahwa tanpa penukar panas, serangkaian proses Stirling dapat dilakukan, namun efisiensinya akan jauh lebih rendah. Melewati serangkaian proses secara terbalik mengarah pada deskripsi mekanisme pendinginan. Dalam hal ini, keberadaan regenerator merupakan prasyarat, karena selama lewatnya (3-2) tidak mungkin memanaskan zat dari pendingin, yang suhunya jauh lebih rendah. Juga tidak mungkin memindahkan panas ke pemanas (1-4), yang suhunya lebih tinggi.

Prinsip pengoperasian mesin

Untuk memahami cara kerja mesin Stirling, mari kita pahami struktur dan frekuensi fenomena satuan tersebut. Mekanisme tersebut mengubah panas yang diterima dari pemanas yang terletak di luar produk menjadi gaya pada tubuh. Seluruh proses terjadi karena perbedaan suhu pada zat kerja yang terletak dalam rangkaian tertutup.

Prinsip pengoperasian mekanisme ini didasarkan pada pemuaian akibat panas. Segera sebelum pemuaian, zat dalam lingkaran tertutup dipanaskan. Oleh karena itu, sebelum dikompresi, zat tersebut didinginkan. Silinder itu sendiri (1) dibungkus dengan jaket air (3), dan panas dialirkan ke bawah. Piston yang melakukan usaha (4) ditempatkan di dalam selongsong dan disegel dengan cincin. Antara piston dan bagian bawah terdapat mekanisme perpindahan (2) yang memiliki celah cukup besar dan bergerak bebas. Zat yang terletak dalam lingkaran tertutup bergerak sepanjang volume ruangan karena adanya pemindah. Pergerakan materi dibatasi dalam dua arah: bagian bawah piston, bagian bawah silinder. Pergerakan pemindah disediakan oleh batang (5), yang melewati piston dan beroperasi karena eksentrik dengan penundaan 90° dibandingkan dengan penggerak piston.

• Posisi "A":

Piston terletak di posisi paling bawah, zat didinginkan oleh dinding.

• Posisi "B":

Pemindah menempati posisi atas, bergerak, melewatkan zat melalui slot ujung ke bawah, dan mendingin sendiri. Piston tetap tidak bergerak.

• Posisi "C":

Zat menerima panas, di bawah pengaruh panas volumenya bertambah dan mengangkat ekspander dengan piston ke atas. Pekerjaan selesai, setelah itu pemindah tenggelam ke dasar, mendorong keluar zat dan mendingin.

• Posisi "D":

Piston turun, memampatkan zat yang didinginkan, dan pekerjaan yang bermanfaat dilakukan. Roda gila berfungsi sebagai akumulator energi dalam desain.

Model yang dipertimbangkan tidak memiliki regenerator, sehingga efisiensi mekanismenya tidak tinggi. Panas zat setelah kerja selesai dipindahkan ke cairan pendingin menggunakan dinding. Suhu tidak sempat turun sesuai jumlah yang dibutuhkan, sehingga waktu pendinginan menjadi lama dan kecepatan motor menjadi rendah.

Jenis mesin

Secara struktural, ada beberapa opsi yang menggunakan prinsip Stirling, tipe utamanya dipertimbangkan:

Desainnya menggunakan dua piston berbeda yang ditempatkan di sirkuit berbeda. Rangkaian pertama digunakan untuk pemanasan, rangkaian kedua digunakan untuk pendinginan. Oleh karena itu, setiap piston memiliki regeneratornya sendiri (panas dan dingin). Perangkat ini memiliki rasio daya terhadap volume yang baik. Kerugiannya adalah suhu regenerator yang panas menimbulkan kesulitan desain.

• Mesin "β - Stirling":

Desainnya menggunakan loop tertutup tunggal, dengan suhu yang berbeda di ujungnya (dingin, panas). Sebuah piston dengan pemindah terletak di dalam rongga. Pemindahnya membagi ruang menjadi zona dingin dan panas. Pertukaran dingin dan panas terjadi dengan memompa suatu zat melalui penukar panas. Secara struktural, penukar panas dibuat dalam dua versi: eksternal, dikombinasikan dengan pemindah.

• Mesin "γ - Stirling":

Mekanisme piston melibatkan penggunaan dua sirkuit tertutup: dingin dan dengan pemindah. Tenaga dikeluarkan dari piston dingin. Piston dengan pemindah panas di satu sisi dan dingin di sisi lain. Penukar panas terletak di dalam dan di luar struktur.

Beberapa pembangkit listrik tidak mirip dengan jenis mesin utama:

• Mesin Rotary Stirling.

Secara struktural, penemuan ini memiliki dua rotor pada satu poros. Bagian tersebut melakukan gerakan rotasi dalam ruang silinder tertutup. Pendekatan sinergis terhadap implementasi siklus ini telah ditetapkan. Tubuh berisi slot radial. Pisau dengan profil tertentu dimasukkan ke dalam ceruk. Pelat ditempatkan pada rotor dan dapat bergerak sepanjang sumbu seiring dengan putaran mekanisme. Semua detail menciptakan perubahan volume dengan fenomena yang terjadi di dalamnya. Volume rotor yang berbeda dihubungkan menggunakan saluran. Letak saluran-saluran tersebut bergeser 90° satu sama lain. Pergeseran rotor relatif satu sama lain adalah 180°.

• Mesin Stirling Termoakustik.

Mesin menggunakan resonansi akustik untuk menjalankan proses. Prinsipnya didasarkan pada pergerakan materi antara rongga panas dan dingin. Sirkuit ini mengurangi jumlah bagian yang bergerak, kesulitan dalam menghilangkan daya yang diterima, dan mempertahankan resonansi. Desainnya mengacu pada jenis mesin piston bebas.

Mesin Stirling buatan sendiri

Saat ini, tak jarang di sebuah toko online Anda bisa menemukan oleh-oleh yang dibuat dalam bentuk mesin yang bersangkutan. Secara struktural dan teknologi, mekanismenya cukup sederhana, jika diinginkan, mesin Stirling dapat dengan mudah dibuat dengan tangan Anda sendiri dari bahan yang tersedia. Anda dapat menemukan banyak materi di Internet: video, gambar, perhitungan, dan informasi lain tentang topik ini.

Mesin Stirling suhu rendah:

• Mari kita pertimbangkan versi paling sederhana dari mesin gelombang, yang membutuhkan kaleng, busa poliuretan lembut, cakram, baut, dan klip kertas. Semua bahan ini mudah ditemukan di rumah, tinggal melakukan hal berikut:
• Ambil busa poliuretan lembut, potong diameternya dua milimeter lebih kecil diameter internal kaleng timah lingkaran. Ketinggian busa dua milimeter lebih dari setengah tinggi kaleng. Karet busa berperan sebagai pengganti pada mesin;
• Ambil tutup toples, buat lubang di tengahnya, diameter dua milimeter. Solder batang berongga ke lubang, yang akan berfungsi sebagai pemandu batang penghubung mesin;
• Ambil potongan lingkaran dari busa, masukkan sekrup ke tengah lingkaran dan kunci di kedua sisi. Solder klip kertas yang sudah diluruskan ke mesin cuci;
• Bor lubang dua sentimeter dari tengah, diameter tiga milimeter, masukkan pemindah melalui lubang tengah tutupnya, solder tutupnya ke toples;
• Buatlah silinder kecil dari timah, diameter satu setengah sentimeter, solder ke tutup kaleng sehingga lubang samping tutupnya jelas berada di tengah silinder mesin;
• Buatlah poros engkol mesin dari penjepit kertas. Perhitungan dilakukan sedemikian rupa sehingga jarak lutut adalah 90°;
• Buat dudukan untuk poros engkol mesin. Buat membran elastis dari film polietilen, letakkan film di silinder, dorong, perbaiki;

• Buatlah batang penghubung mesin sendiri, tekuk salah satu ujung produk yang telah diluruskan menjadi bentuk lingkaran, masukkan ujung lainnya ke dalam penghapus. Panjangnya diatur sedemikian rupa sehingga pada titik terendah poros membran ditarik kembali, dan pada titik tertinggi membran diperpanjang sebanyak mungkin. Sesuaikan batang penghubung lainnya menggunakan prinsip yang sama;
• Rekatkan batang penghubung mesin dengan ujung karet ke membran. Kencangkan batang penghubung tanpa ujung karet ke pemindah;
• Tempatkan roda gila cakram pada mekanisme engkol mesin. Pasang kaki ke toples agar produk tidak dipegang di tangan Anda. Ketinggian kakinya memungkinkan Anda meletakkan lilin di bawah toples.

Setelah mesin Stirling dapat dibuat di rumah, mesin dihidupkan. Untuk melakukan ini, letakkan lilin yang menyala di bawah toples, dan setelah toples memanas, dorong roda gila.

Opsi pemasangan yang dipertimbangkan dapat dengan cepat dirakit di rumah, sebagai alat bantu visual. Jika Anda menetapkan tujuan dan keinginan untuk membuat mesin Stirling sedekat mungkin dengan mesin pabrik, gambar semua bagian tersedia secara bebas. Eksekusi langkah demi langkah setiap node akan memungkinkan Anda membuat tata letak yang berfungsi tidak lebih buruk dari versi komersial.

Keuntungan

Mesin Stirling memiliki keunggulan sebagai berikut:

• Agar mesin dapat beroperasi, diperlukan perbedaan suhu; bahan bakar apa yang menyebabkan pemanasan tidak penting;
• Tidak perlu menggunakan lampiran dan peralatan bantu, desain mesinnya sederhana dan andal;
• Masa pakai mesin, karena fitur desainnya, adalah 100.000 jam pengoperasian;
• Pengoperasian mesin tidak menimbulkan kebisingan asing, karena tidak ada ledakan;
• Proses pengoperasian mesin tidak disertai dengan keluarnya zat sisa;
• Pengoperasian mesin disertai dengan getaran minimal;
• Proses dalam silinder instalasi ramah lingkungan. Menggunakan sumber panas yang tepat akan menjaga mesin Anda tetap bersih.

Kekurangan

Kekurangan dari mesin Stirling antara lain:

• Sulit untuk melakukan produksi massal karena desain mesin memerlukan penggunaan jumlah besar bahan;
• Bobot tinggi dan dimensi mesin besar, karena untuk pendinginan yang efektif perlu menggunakan radiator besar;
• Untuk meningkatkan efisiensi, mesin dikuatkan menggunakan zat kompleks(hidrogen, helium), yang membuat pengoperasian unit berbahaya;
• Ketahanan suhu tinggi dari paduan baja dan konduktivitas termalnya mempersulit proses pembuatan mesin. Kehilangan panas yang signifikan pada penukar panas mengurangi efisiensi unit, dan penggunaan bahan tertentu membuat pembuatan mesin menjadi mahal;
• Untuk mengatur dan mengalihkan mesin dari mode ke mode, perangkat kontrol khusus harus digunakan.

Penggunaan

Mesin Stirling telah menemukan tempatnya dan digunakan secara aktif di mana ukuran dan omnivora merupakan kriteria penting:

• Generator listrik mesin Stirling.

Mekanisme untuk mengubah panas menjadi energi listrik. Seringkali ada produk yang digunakan sebagai generator wisata portabel, instalasi pemanfaatan energi surya.

• Mesinnya seperti pompa (listrik).

Motor digunakan untuk pemasangan pada suatu rangkaian sistem pemanas, menghemat energi listrik.

• Mesinnya seperti pompa (pemanas).

Di negara-negara dengan iklim hangat, mesin digunakan sebagai pemanas ruangan.

Mesin Stirling di kapal selam:

• Mesinnya seperti pompa (lebih dingin).

Hampir semua lemari es menggunakan pompa panas dalam desainnya, dengan memasang mesin Stirling, sumber daya dapat dihemat.

• Mesinnya seperti pompa, menghasilkan tingkat pemanasan yang sangat rendah.

Alat tersebut digunakan sebagai lemari es. Untuk melakukan ini, prosesnya dimulai dari arah yang berlawanan. Unit ini mencairkan gas dan mendinginkan elemen pengukuran dalam mekanisme presisi.

• Mesin untuk peralatan bawah air.

Kapal selam Swedia dan Jepang ditenagai oleh mesin.

Mesin Stirling sebagai instalasi tenaga surya:

• Mesin itu seperti akumulator energi.

Bahan bakar di unit tersebut, garam cair, dan mesin digunakan sebagai sumber energi. Cadangan energi motor melebihi unsur kimia.

• Mesin surya.

Mengubah energi matahari menjadi listrik. Zat dalam hal ini adalah hidrogen atau helium. Mesin ditempatkan pada titik fokus konsentrasi maksimum energi matahari yang dihasilkan menggunakan antena parabola.

Anda tentu saja dapat membeli model mesin Stirling pabrik yang cantik, seperti di sini Toko online Cina. Namun, terkadang Anda ingin berkreasi sendiri dan membuat sesuatu, meski dari cara improvisasi. Di website kami sudah terdapat beberapa pilihan pembuatan motor tersebut, dan pada publikasi kali ini simak selengkapnya pilihan sederhana dibuat di rumah.

Lihat 3 opsi DIY di bawah ini.

Dmitry Petrakov, berdasarkan permintaan populer, difilmkan petunjuk langkah demi langkah untuk merakit mesin Stirling yang bertenaga dibandingkan dengan ukuran dan konsumsi panasnya. Model ini menggunakan materi yang dapat diakses oleh setiap pemirsa dan tersebar luas; siapa pun dapat memperolehnya. Penulis memilih semua ukuran yang disajikan dalam video ini berdasarkan pengalaman bertahun-tahun bekerja dengan Stirling dengan desain ini, dan untuk spesimen khusus ini ukuran tersebut optimal.

Model ini menggunakan materi yang dapat diakses oleh setiap pemirsa dan tersebar luas, sehingga siapa pun dapat memperolehnya. Semua ukuran yang disajikan dalam video ini dipilih berdasarkan pengalaman bertahun-tahun bekerja dengan Stirling dengan desain ini, dan untuk spesimen khusus ini ukuran tersebut optimal.

Dengan perasaan, rasa dan pengaturan.

Motor stirling beroperasi dengan beban (pompa air).

Pompa air, yang dirakit sebagai prototipe yang berfungsi, dirancang untuk bekerja bersama-sama dengan mesin Stirling. Keunikan pompa terletak pada kecilnya jumlah energi yang dibutuhkan untuk melakukan pekerjaannya: desain ini hanya menggunakan sebagian kecil dari volume kerja internal dinamis mesin, dan dengan demikian memiliki pengaruh minimal terhadap kinerjanya.

Motor Stirling dari kaleng

Untuk membuatnya, Anda membutuhkan bahan-bahan yang tersedia: sekaleng makanan kaleng, sepotong kecil karet busa, CD, dua baut, dan klip kertas.

Karet busa adalah salah satu bahan yang paling umum digunakan dalam pembuatan motor Stirling. Pemindah mesin dibuat darinya. Kami memotong lingkaran dari sepotong karet busa kami, membuat diameternya dua milimeter lebih kecil dari diameter bagian dalam kaleng, dan tingginya sedikit lebih dari setengahnya.

Kami mengebor lubang di tengah penutup tempat kami kemudian akan memasukkan batang penghubung. Untuk memastikan kelancaran pergerakan batang penghubung, kami membuat spiral dari klip kertas dan menyoldernya ke penutup.

Kami menusuk lingkaran busa dari karet busa di tengah dengan sekrup dan mengencangkannya dengan mesin cuci di bagian atas dan di bagian bawah dengan mesin cuci dan mur. Setelah itu, kita pasang klip kertas dengan cara disolder, setelah diluruskan terlebih dahulu.

Sekarang kita tempelkan pemindah ke dalam lubang yang dibuat sebelumnya di tutupnya dan solder tutup dan toplesnya secara hermetis. Kami membuat lingkaran kecil di ujung penjepit kertas, dan mengebor lubang lain di tutupnya, tetapi sedikit lebih besar dari yang pertama.

Kami membuat silinder dari timah menggunakan solder.

Kami memasang silinder yang sudah jadi ke kaleng menggunakan besi solder sehingga tidak ada celah yang tersisa di tempat penyolderan.

Kami membuat poros engkol dari klip kertas. Jarak lutut harus 90 derajat. Lutut yang tingginya akan berada di atas silinder berukuran 1-2 mm lebih besar dari yang lain.

Kami menggunakan klip kertas untuk membuat dudukan poros. Kami membuat membran. Untuk melakukan ini, kami memasang silinder film plastik, dorong sedikit ke dalam dan kencangkan ke silinder dengan benang.

Kami membuat batang penghubung yang perlu dipasang ke membran dari klip kertas dan memasukkannya ke dalam sepotong karet. Panjang batang penghubung harus dibuat sedemikian rupa sehingga pada titik mati bawah poros membran ditarik ke dalam silinder, dan pada titik mati paling atas, sebaliknya diperpanjang. Kami memasang batang penghubung kedua dengan cara yang sama.

Kami merekatkan batang penghubung dengan karet ke membran, dan memasang yang lain ke pemindah.

Kami menggunakan besi solder untuk memasang kaki klip kertas ke kaleng dan memasang roda gila ke engkol. Misalnya, Anda bisa menggunakan CD.

Mesin Stirling dibuat di rumah. Sekarang yang tersisa hanyalah memanaskan bagian bawah toples - menyalakan lilin. Dan setelah beberapa detik berikan dorongan pada flywheel.

Cara Membuat Mesin Stirling Sederhana (dengan Foto dan Video)

www.newphysicist.com

Mari kita membuat mesin Stirling.

Mesin Stirling adalah mesin kalor yang beroperasi dengan mengompresi dan mengembang secara siklis udara atau gas lain (fluida kerja) pada berbagai suhu sehingga terjadi konversi bersih energi panas menjadi kerja mekanis. Lebih khusus lagi, mesin Stirling adalah mesin termal regeneratif dengan lingkaran tertutup dengan fluida kerja yang selalu berbentuk gas.

Mesin Stirling memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan mesin uap dan dapat mencapai efisiensi 50%. Mereka juga mampu beroperasi tanpa suara dan dapat menggunakan hampir semua sumber panas. Sumber energi panas dihasilkan secara eksternal ke mesin Stirling dan bukan melalui pembakaran internal seperti halnya dengan mesin siklus Otto atau siklus diesel.

Mesin Stirling kompatibel dengan sumber energi alternatif dan terbarukan, karena hal ini mungkin menjadi semakin signifikan seiring dengan naiknya harga tipe tradisional bahan bakar, dan mengingat permasalahan seperti menipisnya cadangan minyak dan perubahan iklim.

Dalam proyek ini kami akan memberikannya kepada Anda instruksi sederhana untuk membuat yang sangat sederhana mesin buatan sendiri Pengadukan menggunakan tabung reaksi dan spuit .

Cara membuat mesin Stirling sederhana – Video

Komponen dan Langkah Membuat Motor Stirling

1 buah kayu keras atau kayu lapis

Ini adalah dasar untuk mesin Anda. Oleh karena itu, harus cukup kaku untuk menahan pergerakan mesin. Kemudian buat tiga lubang kecil seperti terlihat pada gambar. Anda juga bisa menggunakan kayu lapis, kayu, dll.

2. Marmer atau bola kaca

Pada mesin Stirling, bola-bola ini menjalankan fungsi penting. Dalam proyek ini, marmer berperan sebagai pengganti udara panas sisi hangat tabung reaksi ke sisi dingin. Saat marmer berpindah udara panas, itu sedang mendingin.

3. Tongkat dan sekrup

Pin dan sekrup digunakan untuk menahan tabung reaksi pada posisi yang nyaman agar dapat bergerak bebas ke segala arah tanpa gangguan apa pun.

4. Potongan karet

Belilah penghapus dan potong menjadi bentuk berikut. Ini digunakan untuk memegang tabung reaksi dengan aman dan menjaga segelnya. Mulut tabung tidak boleh bocor. Jika hal ini terjadi maka proyek tersebut tidak akan berhasil.

5. Jarum suntik

Jarum suntik adalah salah satu bagian terpenting dan bergerak di dalamnya mesin sederhana mengaduk. Tambahkan sedikit pelumas ke dalam semprit agar pendorong dapat bergerak bebas di dalam laras. Saat udara mengembang di dalam tabung reaksi, ia mendorong piston ke bawah. Akibatnya, tabung suntik bergerak ke atas. Pada saat yang sama, kelereng menggelinding ke arah sisi panas tabung reaksi dan menggantikan udara panas dan menyebabkannya menjadi dingin (mengurangi volume).

6. Tabung Reaksi Tabung reaksi adalah komponen terpenting dan berfungsi dari mesin Stirling sederhana. Tabung reaksi terbuat dari jenis kaca tertentu (seperti kaca borosilikat) yang sangat tahan panas. Jadi bisa dipanaskan sampai suhu tinggi.

Bagaimana cara kerja mesin Stirling?

Beberapa orang mengatakan bahwa mesin Stirling itu sederhana. Jika hal ini benar, maka sama seperti persamaan fisika lainnya (misalnya E = mc2), persamaan tersebut sederhana: sederhana di permukaan, namun lebih kaya, lebih kompleks, dan berpotensi sangat membingungkan sampai Anda menyadarinya. Saya pikir lebih aman untuk menganggap mesin Stirling sebagai sesuatu yang rumit: banyak video YouTube yang sangat buruk menunjukkan cara "menjelaskan" mesin tersebut dengan mudah dengan cara yang sangat tidak lengkap dan tidak memuaskan.

Menurut pendapat saya, Anda tidak dapat memahami mesin Stirling hanya dengan membuatnya atau mengamati cara kerjanya dari luar: Anda perlu memikirkan dengan serius siklus langkah-langkah yang dilaluinya, apa yang terjadi pada gas di dalamnya, dan apa perbedaannya. dari apa yang terjadi pada mesin uap konvensional.

Yang diperlukan agar mesin dapat beroperasi hanyalah perbedaan suhu antara bagian panas dan dingin kamar gas. Model yang telah dibuat hanya dapat beroperasi dengan perbedaan suhu 4 °C, meskipun mesin pabrik kemungkinan besar akan beroperasi dengan perbedaan suhu beberapa ratus derajat. Mesin ini mungkin merupakan bentuk mesin pembakaran internal yang paling efisien.

Mesin Stirling dan tenaga surya terkonsentrasi

Mesin Stirling menyediakan metode yang rapi untuk mengubah energi panas menjadi gerak yang dapat menggerakkan generator. Desain yang paling umum adalah menempatkan motor di tengah cermin parabola. Sebuah cermin akan dipasang pada alat pelacak agar sinar matahari terfokus pada mesin.

* Mesin Stirling sebagai penerima

Anda mungkin pernah bermain dengan lensa cembung selama masa sekolah Anda. Mengkonsentrasikan energi matahari untuk membakar selembar kertas atau korek api, benarkah? Teknologi baru berkembang dari hari ke hari. Tenaga surya terkonsentrasi energi termal mendapatkan lebih banyak perhatian akhir-akhir ini.

Di atas adalah video singkat motor tabung reaksi sederhana yang menggunakan manik-manik kaca sebagai pemindah dan spuit kaca sebagai piston gaya.

Mesin Stirling sederhana ini dibuat dari bahan yang tersedia di sebagian besar laboratorium sains sekolah dan dapat digunakan untuk mendemonstrasikan mesin kalor sederhana.

Diagram tekanan-volume per siklus

Proses 1 → 2 Pemuaian gas yang bekerja di ujung panas tabung reaksi, panas dipindahkan ke gas, dan gas mengembang, meningkatkan volume dan mendorong pendorong jarum suntik ke atas.

Proses 2 → 3 Saat kelereng bergerak menuju ujung tabung reaksi yang panas, gas dipaksa dari ujung tabung reaksi yang panas ke ujung tabung reaksi yang dingin, dan saat gas bergerak, ia memindahkan panas ke dinding tabung reaksi.

Proses 3 → 4 Panas dikeluarkan dari gas kerja dan volumenya mengecil, piston alat suntik bergerak ke bawah.

Proses 4 → 1 Menyelesaikan siklus. Gas yang bekerja berpindah dari ujung dingin tabung reaksi ke ujung panas seiring dengan perpindahan kelereng, menerima panas dari dinding tabung reaksi saat bergerak, sehingga meningkatkan tekanan gas.