Stirling motoru kendin yap çizimleri. Stirling'in motoru. Son adım, bir ateş kutusu oluşturma

Bir zamanlar ünlü olan Stirling motoru, başka bir motorun (içten yanmalı) yaygın olarak kullanılması nedeniyle uzun süre unutuldu. Ama bugün onun hakkında daha fazla şey duyuyoruz. Belki daha popüler olma ve modern dünyadaki yeni modifikasyonda yerini bulma şansı vardır?

Hikaye

Stirling motoru, on dokuzuncu yüzyılın başlarında icat edilmiş bir ısı motorudur. Yazar, bildiğiniz gibi, İskoçya'dan bir rahip olan Robert adında bir Stirling'di. Cihaz, vücudun kapalı bir kapta hareket ettiği ve sıcaklığını sürekli değiştirdiği bir dıştan yanmalı motordur.

Başka bir motor türünün yaygınlaşması nedeniyle adeta unutulmaya yüz tutmuştur. Yine de, avantajları sayesinde bugün Stirling motoru (birçok amatör onu evde kendi elleriyle yapıyor) tekrar geri döndü.

Bir içten yanmalı motordan temel farkı, ısı enerjisinin dışarıdan gelmesi ve içten yanmalı bir motorda olduğu gibi motorun kendisinde üretilmemesidir.

Çalışma prensibi

Bir zara, yani bir pistona sahip bir mahfaza içine alınmış kapalı bir hava hacmi hayal edebilirsiniz. Gövde ısıtıldığında, hava genişler ve iş yapar, böylece pistonu kavislendirir. Sonra soğuma olur ve tekrar bükülür. Bu, mekanizmanın döngüsüdür.

Pek çok kendin yap termoakustik Stirling motorunun evde yapılması şaşırtıcı değil. Bunun için gerekli araç ve gereçler, herkesin evinde sahip olduğu minimum miktarı gerektirir. iki tane düşün Farklı yollar yaratmak ne kadar kolay.

çalışma malzemeleri

Kendi elinizle bir Stirling motoru yapmak için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

teneke;
çelik konuştu;
pirinç boru;
demir testeresi;
dosya;
ahşap stand;
metal makas;
bağlantı elemanı detayları;
havya;
lehimleme;
lehim;
makine.

Hepsi bu. Gerisi basit bir teknik meselesidir.

Nasıl yapılır

Taban için bir ateş kutusu ve iki silindir, elle yapılan Stirling motorunun oluşacağı kalaydan hazırlanır. Boyutlar, bu cihazın amaçlanan amaçları dikkate alınarak bağımsız olarak seçilir. Motorun gösteri amaçlı yapıldığını varsayalım. O zaman ana silindirin süpürmesi yirmi ila yirmi beş santimetre arasında olacak, artık yok. Parçaların geri kalanı ona uymalıdır.

Pistonu hareket ettirmek için silindirin tepesinde, dört ila beş milimetre çapında iki çıkıntı ve delik yapılır. Elemanlar, krank cihazının konumu için yatak görevi görecektir.

Daha sonra, motorun çalışan gövdesini yaparlar (olacak sıradan su). Kalay halkalar, bir boruya sarılmış olan silindire lehimlenmiştir. İçlerinde delikler açılır ve yirmi beş ila otuz beş santimetre uzunluğunda ve dört ila beş milimetre çapında pirinç borular yerleştirilir. Sonunda, hazneyi suyla doldurarak ne kadar sıkı hale geldiğini kontrol ederler.

Sonra yer değiştiricinin dönüşü gelir. İmalat için tahtadan bir boşluk alınır. Makinede normal bir silindir şeklini almasını sağlıyorlar. Yer değiştirici, silindir çapından biraz daha küçük olmalıdır. Optimum Yükseklik Stirling motoru kendi elleriyle yapıldıktan sonra alıyorlar. Bu nedenle, bu aşamada uzunluk bir miktar marj almalıdır.

Tel bir silindir çubuğa dönüştürülür. Ahşap kabın ortasına sapa uygun bir delik açın, içine yerleştirin. Çubuğun üst kısmında biyel tertibatı için bir yer sağlamak gerekir.

Sonra dört buçuk santimetre uzunluğunda ve iki buçuk santimetre çapında bakır borular alıyorlar. Silindire bir kalay çemberi lehimlenmiştir. Duvarlarda yanlarda, kabı silindirle iletişim kurmak için bir delik açılır.

Piston ayrıca ayarlanır torna içeriden büyük silindirin çapının altında. Üstte, çubuk menteşeli bir şekilde bağlanmıştır.

Montaj tamamlanır ve mekanizma ayarlanır. Bunu yapmak için, piston silindire yerleştirilir. daha büyük boy ve ikincisini başka bir küçük silindire bağlayın.

Büyük bir silindir üzerine bir krank mekanizması inşa edilmiştir. Motorun bir kısmını bir havya ile sabitleyin. Ana parçalar ahşap bir taban üzerine sabitlenmiştir.

Silindir su ile doldurulur ve altına bir mum yerleştirilir. Baştan sona elle yapılan Stirling motorunun performansı kontrol edilir.

İkinci yol: malzemeler

Motor başka bir şekilde yapılabilir. Bunun için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

teneke;
köpük kauçuk;
kağıt tutacağı;
diskler;
iki cıvata.

Nasıl yapılır

Köpük kauçuk, evde kendi ellerinizle basit, güçlü olmayan bir Stirling motoru yapmak için sıklıkla kullanılır. Ondan motor için bir yer değiştirici hazırlanır. Köpük daireyi kesin. Çap biraz daha küçük olmalıdır teneke kutu ve yükseklik yarıdan biraz fazladır.

Gelecekteki biyel kolu için kapağın ortasında bir delik açılır. Düzgün gitmesi için ataş spiral şeklinde yuvarlanır ve kapağa lehimlenir.

Ortadaki köpük daire ince bir tel ile vida ile delinir ve üzerine rondela ile sabitlenir. Ardından bir parça ataşı lehimleyerek bağlayın.

Yer değiştirici, kapaktaki deliğe itilir ve kavanoz, sızdırmaz hale getirmek için lehimlenerek kapağa bağlanır. Ataşın üzerine küçük bir halka yapılır ve kapakta daha büyük bir delik daha açılır.

Teneke levha bir silindir haline getirilir ve lehimlenir ve ardından kutuya hiç boşluk kalmayacak şekilde tutturulur.

Ataş bir krank miline dönüştürülür. Aralık tam olarak doksan derece olmalıdır. Silindirin üzerindeki diz diğerinden biraz daha büyük yapılmıştır.

Kalan ataçlar şaft için raflara dönüşür. Membran şu şekilde yapılır: silindir bir polietilen filme sarılır, preslenir ve bir iplikle sabitlenir.

Bağlantı çubuğu, bir lastik parçasına sokulan bir ataştan yapılır ve bitmiş kısım zara tutturulur. Biyel kolunun uzunluğu, alt şaft noktasında membran silindirin içine çekilecek ve en yüksek noktasında uzatılacak şekilde yapılmıştır. Bağlantı çubuğunun ikinci kısmı da aynı şekilde yapılır.

Daha sonra biri zara, diğeri de yer değiştiriciye yapıştırılır.

Kutu ayakları ayrıca ataçlardan yapılıp lehimlenebilir. Krank için bir CD kullanılır.

İşte tüm mekanizma. Sadece altına bir mum koymak ve yakmak ve ardından volanı itmek için kalır.

Çözüm

Çok düşük sıcaklık motoru Stirling (kendi elleriyle inşa edilmiş). Tabii ki, içinde endüstriyel ölçekli bu tür cihazlar tamamen farklı bir şekilde yapılır. Ancak prensip aynı kalır: hava hacmi ısıtılır ve ardından soğutulur. Ve bu sürekli tekrarlanır.

Son olarak, Stirling motorunun bu çizimlerine bakın (bunu herhangi bir özel beceri olmadan kendiniz yapabilirsiniz). Belki de bu fikirle şimdiden ateşlendin ve benzer bir şey yapmak istiyorsun?

Bir Stirling motoru, termal enerjiyle çalışmaya başlayan bir tür motordur. Bu durumda, enerji kaynağı tamamen önemsizdir. Esas olan fark yaratmaktır sıcaklık rejimi, bu durumda böyle bir motor çalışacaktır. Şimdi bir kutu Coca-Cola'dan böylesine düşük sıcaklıkta bir motor modelini nasıl oluşturabileceğinizi analiz edeceğiz.

Malzemeler ve demirbaşlar

Şimdi evde bir motor oluşturmak için neye ihtiyacımız olduğunu analiz edeceğiz. Stirling için yanımıza almamız gerekenler:

Balon.
Üç kutu kola.
Özel terminaller, beş adet (5A için).
Bisiklet jant tellerini sabitlemek için nipeller (iki şey).
Pamuk yünü.
Otuz cm uzunluğunda ve 1 mm kesitli bir çelik tel parçası.
Bir parça büyük çelik veya bakır kablo 1,6 ila 2 mm çapında.
Yirmi mm çapında (uzunluk bir cm) tahta pim.
Şişe kapağı (plastik).
Kablolama (otuz cm).
Özel yapıştırıcı.
Vulkanize kauçuk (yaklaşık 2 santimetre).
Olta (uzunluk otuz cm).
Dengeleme için çeşitli ağırlıklar (örneğin, nikel).
CD'ler (üç adet).
Özel düğmeler.
Bir ateş kutusu oluşturmak için bir teneke kutu.
Su soğutma yapmak için ısıya dayanıklı silikon ve teneke kutu.

Oluşturma sürecinin açıklaması

Aşama 1. Kavanozların hazırlanması.

İlk önce 2 kutu alıp kesmelisin. üst parça. Üst kısımlar makasla kesilirse, ortaya çıkan çentiklerin bir törpü ile taşlanması gerekecektir.

Aşama 2. Diyaframı yapmak.

Diyafram olarak, vulkanize kauçukla güçlendirilmesi gereken bir balon alabilirsiniz. Top kesilmeli ve bir kavanoza çekilmelidir. Ardından, diyaframın orta kısmına bir parça özel kauçuk yapıştırın. Tutkal sertleştikten sonra, diyaframın ortasında teli takmak için bir delik açacağız. Bunu yapmanın en kolay yolu montaja kadar delikte bırakılabilen özel bir düğmedir.

Aşama 3. Kapakta delikler açmak ve oluşturmak.

Kapağın duvarlarında iki mm'lik iki delik açılmalıdır, bunlar kolların pivot eksenini takmak için gereklidir. Kapağın altına başka bir delik açılmalıdır, içinden yer değiştiriciye bağlanacak bir tel geçecektir.

Son aşamada, kapak kesilmelidir. Bu, yer değiştirici telin kapağın kenarlarına takılmaması için yapılır. Bu tür işler için ev makası alabilirsiniz.

Aşama 4. Sondaj.

Kavanozda, yataklar için iki delik açmanız gerekir. Bizim durumumuzda bu, 3,5 mm'lik bir matkapla yapıldı.

Aşama 5. Bir görüntüleme penceresi yapmak.

Motor mahfazasında özel bir pencere kesilmelidir. Artık cihazın tüm düğümlerinin nasıl çalıştığını gözlemlemek mümkün olacak.

Aşama 6. Terminal değişikliği.

Terminalleri almak ve plastik yalıtımı onlardan çıkarmak gerekir. Sonra bir tatbikat al ve yap Deliklere doğru terminallerin uçlarında. Toplamda üç terminalin delinmesi gerekiyor. İki terminali delinmemiş bırakın.

Aşama 7. Kaldıraç oluşturma.

Kol üretimi için bir malzeme olarak çapı sadece 1,88 mm olan bakır tel alınır. Örgü iğnelerinin tam olarak nasıl büküleceği, internette aramaya değer. ayrıca alabilirsin Çelik tel, sadece bakır tel ile çalışmak daha uygun.

Aşama 8. Rulman imalatı.

Rulmanları yapmak için iki bisiklet nipeline ihtiyacınız olacak. Delik çapının kontrol edilmesi gerekir. Yazar bunları 2 mm'lik bir matkapla deldi.

Aşama 9. Kolların ve yatakların montajı.

Kollar doğrudan görüntüleme penceresinden yerleştirilebilir. Telin bir ucu uzun olmalı, volan üzerinde duracaktır. Rulmanlar sıkıca oturmalıdır doğru yerler. Bir boşluk varsa, yapıştırılabilirler.

Aşama 10. Yer değiştiricinin yapılması.

Yer değiştirici, parlatma için çelik yünden yapılmıştır. Yer değiştiricinin imalatı için çelik bir tel alınır, üzerine bir kanca oluşturulur ve ardından telin etrafına belirli bir miktar pamuk yünü sarılır. Yer değiştirici, yatışta sorunsuz hareket etmesi için aynı boyutta olmalıdır. Yer değiştiricinin tüm yüksekliği beş santimetreyi geçmemelidir.

Sonunda pamuğun bir tarafında yünden çıkmayacak şekilde bir tel spiral yapmak gerekiyor ve ikinci tarafta telden bir ilmek yapıyoruz. Daha sonra bu halkaya, daha sonra diyaframın orta kısmından çekilecek olan bir olta bağlayacağız. Vulkanize kauçuk kabın ortasında olmalıdır.

Adım 11. Basınç tankının yapılması

Kavanozun tabanını tabanından yaklaşık 2,5 cm kalacak şekilde belli bir şekilde kesmek gerekir. Yer değiştirici, diyaframla birlikte tanka taşınmalıdır. Bundan sonra, tüm bu mekanizma kutunun sonuna aktarılır. Diyaframın biraz sıkılması gerekiyor. sarkmasın diye.

O zaman delinmemiş terminali alıp oltayı içinden geçirmeniz gerekiyor. Düğüm hareket etmeyecek şekilde yapıştırılmalıdır. Tel, yüksek kaliteli yağ ile yağlanmalı ve aynı zamanda yer değiştiricinin arkasındaki ipi kolayca gerebilmesi sağlanmalıdır.

Aşama 12. İtme çubukları yapmak.

Bu özel bağlantılar diyafram ve kolları birbirine bağlar. Bu, on beş cm uzunluğunda bir bakır tel parçasından yapılmıştır.

Aşama 13. Volan oluşturma ve takma

Volanın üretimi için üç eski CD alıyoruz. Merkez olarak tahta bir çubuk alın. Volanı taktıktan sonra, krank mili çubuğunu bükün, böylece volan artık alçalmayacaktır.

Son aşamada tüm mekanizma tamamen monte edilir.

Son adım, bir ateş kutusu oluşturma

Böylece motorun oluşturulmasında son aşamaya gelmiş bulunuyoruz.

Diğer tür santrallerin yerini aldı, ancak bu birimlerin kullanımından vazgeçmeye yönelik çalışmalar, lider konumlarında yakın bir değişiklik olduğunu gösteriyor.

İçeride yakıt yakan motorların kullanılmaya başlandığı teknolojik ilerlemenin başlangıcından bu yana üstünlükleri belli değildi. buhar motoru, bir rakip olarak pek çok avantaj içerir: çekiş parametrelerinin yanı sıra sessizdir, her yerde bulunur, kontrol edilmesi ve yapılandırılması kolaydır. Ancak hafiflik, güvenilirlik ve verimlilik, içten yanmalı motorun buharı devralmasına izin verdi.

Günümüzde ekoloji, ekonomi ve güvenlik konuları ön plandadır. Bu, mühendisleri güçlerini yenilenebilir yakıt kaynaklarıyla çalışan seri birimlere yöneltmeye zorlar. On dokuzuncu yüzyılın 16. yılında Robert Stirling, harici ısı kaynaklarıyla çalışan bir motor kaydetti. Mühendisler, bu birimin modern lideri değiştirebileceğine inanıyor. Stirling motoru, verimliliği ve güvenilirliği birleştirir, her türlü yakıtla sessiz çalışır, bu da ürünü otomotiv pazarında bir oyuncu yapar.

Robert Stirling (1790-1878):

Stirling motoru geçmişi

Başlangıçta kurulum, buharla çalışan makineyi değiştirmek amacıyla geliştirildi. Buhar kazanlarının mekanizmaları aşıldığında patladı izin verilen normlar basınç. Bu bakış açısına göre, Stirling, bir sıcaklık farkı kullanarak işlev görerek çok daha güvenlidir.

Stirling motorunun çalışma prensibi, üzerinde iş yapılan maddeden dönüşümlü olarak ısı sağlamak veya ısıyı uzaklaştırmaktır. Maddenin kendisi bir hacim içine alınır kapalı tip. Çalışan maddenin rolü gazlar veya sıvılar tarafından gerçekleştirilir. İki bileşenin rolünü yerine getiren maddeler vardır, gaz sıvıya dönüşür ve bunun tersi de geçerlidir. Sıvı pistonlu Stirling motorunun özellikleri: küçük boyutlar, güçlü, yüksek basınç üretir.

Sırasıyla soğutma veya ısıtma sırasında gaz hacmindeki azalma ve artış, termodinamik yasası ile doğrulanır; buna göre tüm bileşenler: ısıtma derecesi, maddenin kapladığı alan miktarı, birim alana etki eden kuvvet, aşağıdaki formülle ilişkilidir ve tanımlanır:

PV=nR*T

P, birim alan başına motordaki gazın kuvvetidir;
V, motor bölmesinde gazın kapladığı niceliksel değerdir;
n, motordaki molar gaz miktarıdır;
R, gaz sabitidir;
T, K motorundaki gaz ısıtma derecesidir,

Stirling motoru modeli:

Kurulumların iddiasızlığı nedeniyle motorlar ayrılır: katı yakıt, sıvı yakıt, güneş enerjisi, Kimyasal reaksiyon ve diğer ısıtma türleri.

Döngü

Stirling dıştan yanmalı motor, aynı adı taşıyan bir dizi olgu kullanır. Mekanizmada devam eden hareketin etkisi yüksektir. Bu sayede normal ölçülerde iyi özelliklere sahip bir motor tasarlamak mümkündür.

Mekanizmanın tasarımının bir ısıtıcı, bir buzdolabı ve bir rejeneratör, maddeden ısıyı uzaklaştırmak ve ısıyı doğru zamanda geri döndürmek için bir cihaz sağladığı dikkate alınmalıdır.

İdeal Stirling döngüsü, ("sıcaklık-hacim" diyagramı):

İdeal döngüsel olaylar:

1-2 Sabit sıcaklıkta bir maddenin doğrusal boyutlarındaki değişim;
2-3 Maddeden ısı eşanjörüne ısı verilmesi, maddenin kapladığı alan sabittir;
3-4 Maddenin kapladığı alanın zorla indirgenmesi, sıcaklık sabittir, ısı soğutucuya uzaklaştırılır;
4-1 Maddenin sıcaklığındaki zorlamalı artış, kapladığı alan sabittir, ısı eşanjörden sağlanır.

İdeal Stirling döngüsü (basınç-hacim diyagramı):

Bir maddenin hesaplanmasından (mol):

Isı girişi:

Soğutucu tarafından alınan ısı:

Isı eşanjörü ısı alır (işlem 2-3), ısı eşanjörü ısı verir (işlem 4-1):

R – Evrensel gaz sabiti;

CV - ideal bir gazın, sabit miktarda işgal edilen alanla ısıyı tutma yeteneği.

Bir rejeneratörün kullanılması nedeniyle, ısının bir kısmı, geçen dairesel olaylar sırasında değişmeyen mekanizmanın enerjisi olarak kalır. Buzdolabı daha az ısı alır, bu nedenle ısı eşanjörü ısıtıcının ısısını korur. Bu, kurulumun verimliliğini artırır.

Dairesel fenomenin verimliliği:

ɳ =

Bir ısı eşanjörü olmadan bir dizi Stirling işleminin mümkün olması, ancak verimliliğinin çok daha düşük olması dikkat çekicidir. İşlemler kümesini geriye doğru çalıştırmak, soğutma mekanizmasının bir açıklamasına yol açar. Bu durumda, bir rejeneratörün varlığı zorunlu bir koşuldur, çünkü (3-2) geçerken, sıcaklığı çok daha düşük olan soğutucudan maddeyi ısıtmak imkansızdır. Sıcaklığı daha yüksek olan ısıtıcıya (1-4) ısı vermek de mümkün değildir.

motorun prensibi

Stirling motorunun nasıl çalıştığını anlamak için cihaza ve birimin fenomenlerinin frekansına bakalım. Mekanizma, ürünün dışında bulunan ısıtıcıdan aldığı ısıyı gövde üzerinde bir kuvvete dönüştürür. Tüm süreç, kapalı bir devrede bulunan çalışma maddesindeki sıcaklık farkından dolayı gerçekleşir.

Mekanizmanın çalışma prensibi, ısı nedeniyle genleşmeye dayanmaktadır. Genleşmeden hemen önce, kapalı devredeki madde ısınır. Buna göre madde sıkıştırılmadan önce soğutulur. Silindirin kendisi (1) bir su ceketi (3) ile sarılır, tabana ısı verilir. İşi yapan piston (4) bir manşona yerleştirilmiştir ve halkalarla kapatılmıştır. Piston ile taban arasında, önemli boşluklara sahip olan ve serbestçe hareket eden bir yer değiştirme mekanizması (2) bulunmaktadır. Kapalı bir devredeki madde, yer değiştirici nedeniyle odanın hacmi boyunca hareket eder. Maddenin hareketi iki yönle sınırlıdır: pistonun altı, silindirin altı. Yer değiştiricinin hareketi, piston içinden geçen ve piston tahrikine göre 90° geç eksantrik ile çalıştırılan bir çubuk (5) tarafından sağlanmaktadır.

Konum "A":

Piston en alt konumda bulunur, madde duvarlar tarafından soğutulur.

Pozisyon "B":

Yer değiştirici üst pozisyonu işgal eder, hareket eder, maddeyi uç yuvalardan dibe geçirir ve kendini soğutur. Piston sabittir.

Pozisyon "C":

Madde ısı alır, ısı etkisi altında hacmi artar ve piston yukarıya doğru genişleticiyi yükseltir. İş yapılır, ardından yer değiştirici dibe çöker, maddeyi dışarı iter ve soğur.

Pozisyon "D":

Piston aşağı iner, soğuyan maddeyi sıkıştırır, faydalı iş. Volan, tasarımda bir enerji akümülatörü görevi görür.

Ele alınan model rejeneratörsüzdür, bu nedenle mekanizmanın verimliliği yüksek değildir. İşten sonra maddenin ısısı, duvarlar kullanılarak soğutucuya giderilir. Sıcaklığın gerekli miktarda düşme zamanı yoktur, bu nedenle soğutma süresi uzar, motor hızı düşüktür.

motor türleri

Yapısal olarak, Stirling prensibini kullanan birkaç seçenek vardır, ana tipler şunlardır:

Tasarım, farklı konturlara yerleştirilmiş iki farklı piston kullanır. Birinci devre ısıtma için, ikinci devre ise soğutma için kullanılır. Buna göre her pistonun kendi rejeneratörü (sıcak ve soğuk) vardır. Cihaz, iyi bir güç / hacim oranına sahiptir. Dezavantajı, sıcak rejeneratörün sıcaklığının tasarım zorlukları yaratmasıdır.

Motor "β - Stirling":

Tasarım, bir kapalı döngü kullanır ve farklı sıcaklıklar uçlarda (soğuk, sıcak). Boşluğa yer değiştiricili bir piston yerleştirilmiştir. Yer değiştirici, alanı soğuk ve sıcak bölgelere ayırır. Soğuk ve ısı değişimi, bir maddenin bir ısı eşanjöründen pompalanmasıyla gerçekleşir. Yapısal olarak, ısı eşanjörü iki versiyonda yapılır: harici, bir yer değiştirici ile birleştirilmiş.

Motor "γ - Stirling":

Piston mekanizması, iki kapalı devrenin kullanılmasını sağlar: soğuk ve yer değiştiricili. Güç, soğuk bir pistondan alınır. Yer değiştirici pistonun bir tarafı sıcak, diğer tarafı soğuktur. Isı eşanjörü, yapının hem içinde hem de dışında bulunur.

Bazı enerji santralleri ana motor tiplerine benzemezler:

Döner Stirling motoru.

Yapısal olarak, mil üzerinde iki rotor bulunan buluş. Parça, kapalı silindirik bir boşlukta dönme hareketleri gerçekleştirir. Döngünün uygulanmasına sinerjik bir yaklaşım getirilmiştir. Gövde radyal yuvalar içerir. Girintilere belirli bir profile sahip kanatlar sokulur. Plakalar rotor üzerine konur ve mekanizma döndüğünde eksen boyunca hareket edebilir. Tüm detaylar, içinde yer alan fenomenlerle değişen hacimler yaratır. Çeşitli rotorların hacimleri kanallarla birbirine bağlıdır. Kanal düzenlemeleri birbirine 90° kaydırılmıştır. Rotorların birbirine göre kayması 180°'dir.

Termoakustik Stirling motoru.

Motor, işlemleri yürütmek için akustik rezonans kullanır. İlke, maddenin sıcak ve soğuk bir boşluk arasındaki hareketine dayanır. Devre, hareketli parça sayısını, alınan gücü çıkarma ve rezonansı koruma zorluğunu azaltır. Tasarım, serbest pistonlu motor tipini ifade eder.

DIY Stirling motoru

Bugün, çevrimiçi mağazada oldukça sık olarak, söz konusu motor şeklinde yapılmış hediyelik eşyalar bulabilirsiniz. Yapısal ve teknolojik olarak, mekanizmalar oldukça basittir, istenirse, Stirling motorunu doğaçlama yöntemlerle kendi ellerinizle inşa etmek kolaydır. İnternette çok sayıda materyal bulabilirsiniz: bu konuyla ilgili videolar, çizimler, hesaplamalar ve diğer bilgiler.

Düşük sıcaklıklı Stirling motoru:

Bir teneke kutuya, yumuşak poliüretan köpüğe, bir diske, cıvatalara ve ataçlara ihtiyaç duyacağınız dalga motorunun en basit versiyonunu düşünün. Tüm bu malzemeleri evde bulmak kolaydır, aşağıdaki adımları gerçekleştirmeye devam eder:
Yumuşak bir poliüretan köpük alın, iki milimetre daha küçük çapta kesin. iç çap teneke kutu çemberi. Köpüğün yüksekliği, kutunun yüksekliğinin yarısından iki milimetre fazladır. Köpük kauçuk, motorda bir yer değiştiricinin rolünü oynar;
Kavanozun kapağını alın, ortasına iki milimetre çapında bir delik açın. Motor biyel kolu için bir kılavuz görevi görecek olan deliğe içi boş bir çubuk lehimleyin;
Köpükten kesilmiş bir daire alın, dairenin ortasına bir vida sokun ve her iki taraftan kilitleyin. Yıkayıcıya önceden düzleştirilmiş bir ataç lehimleyin;
Merkezden iki santimetre uzaklıkta, üç milimetre çapında bir delik açın, yer değiştiriciyi kapağın orta deliğinden geçirin, kapağı kavanoza lehimleyin;
Tenekeden bir buçuk santimetre çapında küçük bir silindir yapın, kapağın yan deliği motor silindirinin içinde açıkça ortalanacak şekilde kutunun kapağına lehimleyin;
Bir ataştan bir motor krank mili yapın. Hesaplama, dizler arası mesafe 90° olacak şekilde yapılır;
Motorun krank mili için bir destek yapın. İtibaren polietilen film elastik bir zar yapın, filmi silindirin üzerine koyun, içinden geçirin, sabitleyin;

Kendiniz bir motor biyel kolu yapın, düzleştirilen ürünün bir ucunu daire şeklinde bükün, diğer ucunu bir silgi parçasına sokun. Uzunluk, şaftın en alt noktasında membran geri çekilecek, en uç noktada membran maksimum uzatılacak şekilde ayarlanır. Diğer biyel kolunu da aynı şekilde ayarlayın;
Motor bağlantı çubuğunu lastik uçlu membrana yapıştırın. Bağlantı çubuğunu lastik uç olmadan yer değiştiriciye monte edin;
Diskten motorun krank mekanizmasına bir volan yerleştirin. Ürünü elinizde tutmayacak şekilde bacakları kavanoza takın. Bacakların yüksekliği, kavanozun altına bir mum yerleştirmenizi sağlar.

Evde bir Stirling motoru yapmayı başardıktan sonra motor çalıştırılıyor. Bunun için kavanozun altına yanan bir mum konur ve kavanoz ısındıktan sonra volana ivme kazandırır.

Dikkate alınan kurulum seçeneği, görsel bir yardım olarak evde hızlı bir şekilde monte edilebilir. Stirling motorunu fabrika muadillerine olabildiğince yakın hale getirmek için bir hedef ve arzu belirlerseniz, kamu malı olan tüm detayların çizimleri vardır. adım adım her düğüm, ticari sürümlerden daha kötü olmayan bir çalışma düzeni oluşturmanıza izin verecektir.

Avantajlar

Stirling motoru aşağıdaki avantajlara sahiptir:

Motorun çalışması için bir sıcaklık farkı gereklidir, hangi yakıtın ısınmaya neden olduğu önemli değildir;
Menteşeli kullanmaya gerek yok ve yardımcı ekipman, motorun tasarımı basit ve güvenilirdir;
Tasarım özelliklerinden dolayı motorun kaynağı 100.000 saatlik çalışmadır;
Patlama olmadığı için motorun çalışması harici gürültü oluşturmaz;
Motorun çalışma sürecine atık maddelerin emisyonu eşlik etmez;
Motor çalışmasına minimum titreşim eşlik eder;
Fabrika silindirlerindeki prosesler çevre dostudur. Doğru ısı kaynağının kullanılması motoru temiz tutar.

Kusurlar

Stirling motorunun dezavantajları şunlardır:

Motor tasarımı kullanılmasını gerektirdiğinden seri üretim yapmak zordur. Büyük bir sayı malzemeler;
Etkili soğutma için büyük bir radyatör kullanılması gerektiğinden, motorun yüksek ağırlığı ve büyük boyutları;
Verimliliği artırmak için, motor çalışma sıvısı olarak kullanılarak zorlanır karmaşık maddelerünitenin çalışmasını tehlikeli hale getiren (hidrojen, helyum);
Çelik alaşımlarının yüksek sıcaklık direnci ve termal iletkenlikleri, motor üretim sürecini zorlaştırır. Isı eşanjöründeki önemli ısı kayıpları, ünitenin verimini düşürür ve özel malzemelerin kullanılması motorun imalatını pahalı hale getirir;
Motoru bir moddan diğerine ayarlamak ve değiştirmek için özel kontrol cihazları kullanılmalıdır.

kullanım

Stirling motoru nişini buldu ve boyutların ve her yerde bulunmanın önemli bir kriter olduğu yerlerde aktif olarak kullanılıyor:

Stirling motor jeneratörü.

ısıyı enerjiye çeviren mekanizma elektrik enerjisi. Genellikle portatif turist jeneratörleri olarak kullanılan ürünler, güneş enerjisi kullanımı için kurulumlar vardır.

Motor bir pompaya (elektrikli) benzer.

Motor bir devreye kurulum için kullanılır ısıtma sistemleri elektrik enerjisinden tasarruf.

Motor bir pompa (ısıtıcı) gibidir.

Ilıman iklime sahip ülkelerde motor mahal ısıtıcısı olarak kullanılır.

Bir denizaltıdaki Stirling motoru:

Motor bir pompa (soğutucu) gibidir.

Hemen hemen tüm buzdolapları tasarımlarında ısı pompaları kullanır, bir Stirling motorunun kurulması kaynak tasarrufu sağlar.

Motor, ultra düşük ısı seviyeleri oluşturan bir pompa gibidir.

Cihaz buzdolabı olarak kullanılmaktadır. Bunun için ters yönde işlem başlatılır. Üniteler gazı sıvılaştırır, hassas mekanizmalarda soğuk ölçüm elemanları.

Su altı motoru.

İsveç ve Japonya denizaltıları motor sayesinde çalışıyor.

Güneş enerjisi kurulumu olarak Stirling motoru:

Motor bir enerji pili gibidir.

Bu tür birimlerde yakıt, tuz erir, motor enerji kaynağı olarak kullanılır. Enerji rezervleri açısından motor, kimyasal elementlerin önündedir.

güneş motoru.

Güneş enerjisini elektriğe dönüştürün. Bu durumda madde hidrojen veya helyumdur. Motor, parabolik bir anten kullanılarak oluşturulan güneş enerjisinin maksimum konsantrasyonunun odağına yerleştirilmiştir.

Herkese selam! Bugün dikkatinizi çekmek istiyorum ev yapımı motor herhangi bir sıcaklık farkını mekanik işe dönüştüren:

Stirling'in motoru- sıvı veya gaz halindeki bir çalışma sıvısının kapalı bir hacimde hareket ettiği bir ısı motoru, bir tür dıştan yanmalı motor. Çalışma sıvısının hacminde ortaya çıkan değişiklikten enerjinin çıkarılmasıyla çalışma sıvısının periyodik olarak ısıtılması ve soğutulmasına dayanır. Sadece yakıt yanmasından değil, aynı zamanda herhangi bir ısı kaynağından da çalışabilir.

İnternetteki resimlerden yapılmış motorumu dikkatinize sunuyorum:

Bu mucizeyi görünce içimden onu yapma isteği geldi)) Üstelik internette birçok çizim ve motor tasarımı vardı. Hemen söyleyeceğim: bunu yapmak zor değil ama ayarlamak ve normal çalışmayı sağlamak biraz sorunlu. Benim için sadece üçüncü kez iyi çalıştı (umarım böyle acı çekmezsin)))).

Stirling motoru çalışma prensibi:

Her şey, her beynin kullanabileceği malzemelerden yapılmıştır:

Peki, bedenler olmadan ne dersiniz)))

Motorun çerçevesi ataçlardan yapılmış telden yapılmıştır. Tüm sabit kablo bağlantıları lehimlenmiştir()

Yer değiştirici (motorun içindeki havayı hareket ettiren disk) çizim kağıdından yapılmıştır ve süper yapıştırıcı ile yapıştırılmıştır (içi boştur):

Üst ve alt konumlarda kapaklar ile yer değiştirici arasındaki boşluk ne kadar küçük olursa, motorun verimliliği o kadar artar.

Yer değiştirici çubuk - kör perçinden (üretim: dikkatlice dışarı çekin iç kısım ve gerekirse sıfır zımpara kağıdı ile temizleyin; dış Bölümüst "soğuk" kapağa içeride bir şapka ile yapıştırın). Ancak bu seçeneğin bir dezavantajı vardır - tam bir gerginlik yoktur ve bir düşüş olmasına rağmen çok az sürtünme vardır. motor yağı kurtulmana yardım et.

Piston silindiri - sıradan bir plastik şişeden boyun:

Piston mahfazası tıbbi bir eldivenden yapılmıştır ve bir iplikle sabitlenmiştir; bu iplik, sarmadan sonra güvenilirlik için süper yapıştırıcı ile emprenye edilmelidir. Kasanın ortasına, üzerine biyel kolunun sabitlendiği birkaç kat kartondan yapılmış bir disk yapıştırılmıştır.

Krank mili, tüm motor çerçevesiyle aynı ataçlardan yapılmıştır. pistonun dizleri ile yer değiştirici arasındaki açı 90 derecedir. Yer değiştiricinin çalışma stroku 5 mm'dir; piston - 8 mm.

Volan - bir karton silindire yapıştırılmış ve krank mili eksenine yerleştirilmiş iki CD diskinden oluşur.

Bu yüzden saçmalamayı bırakın, size sunuyorum motor çalıştırma videosu:

Karşılaştığım zorluklar, esas olarak aşırı sürtünme ve yapının doğru boyutlarının olmamasından kaynaklanıyordu. ilk durumda, bir damla motor yağı ve krank mili hizalaması durumu düzeltti, ardından ikincisinde sezgiye güvenmek zorundaydınız))) Ama görebileceğiniz gibi, her şey yolunda gitti (yine de motoru 3 kez tamamen yeniden yaptım))))

Herhangi bir sorunuz varsa - yorumlara yazın, çözeceğiz)))

İlginiz için teşekkür ederiz)))

Hikaye

Bir içten yanmalı motordan temel farkı, ısı enerjisinin dışarıdan gelmesi ve içten yanmalı bir motorda olduğu gibi motorun kendisinde üretilmemesidir.

Çalışma prensibi

Pek çok kendin yap termoakustik Stirling motorunun evde yapılması şaşırtıcı değil. Bunun için gerekli araç ve gereçler, herkesin evinde sahip olduğu minimum miktarı gerektirir. Oluşturmanın ne kadar kolay olduğuna iki farklı yoldan bakalım.

çalışma malzemeleri

Kendi elinizle bir Stirling motoru yapmak için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

teneke;
çelik konuştu;
pirinç boru;
demir testeresi;
dosya;
ahşap stand;
metal makas;
bağlantı elemanı detayları;
havya;
lehimleme;
lehim;
makine.

Hepsi bu. Gerisi basit bir teknik meselesidir.

Nasıl yapılır

Pistonu hareket ettirmek için silindirin tepesinde, dört ila beş milimetre çapında iki çıkıntı ve delik yapılır. Elemanlar, krank cihazının konumu için yatak görevi görecektir.

Daha sonra motorun çalışma gövdesi yapılır (sıradan su olur). Kalay halkalar, bir boruya sarılmış olan silindire lehimlenmiştir. İçlerinde delikler açılır ve yirmi beş ila otuz beş santimetre uzunluğunda ve dört ila beş milimetre çapında pirinç borular yerleştirilir. Sonunda, hazneyi suyla doldurarak ne kadar sıkı hale geldiğini kontrol ederler.

Sonra yer değiştiricinin dönüşü gelir. İmalat için tahtadan bir boşluk alınır. Makinede normal bir silindir şeklini almasını sağlıyorlar. Yer değiştirici, silindir çapından biraz daha küçük olmalıdır. Stirling motoru elle yapıldıktan sonra optimum yükseklik seçilir. Bu nedenle, bu aşamada uzunluk bir miktar marj almalıdır.

Tel bir silindir çubuğa dönüştürülür. Ahşap kabın ortasına sapa uygun bir delik açın, içine yerleştirin. Çubuğun üst kısmında biyel tertibatı için bir yer sağlamak gerekir.

Piston ayrıca bir torna üzerinde büyük silindirin çapına içeriden ayarlanır. Üstte, çubuk menteşeli bir şekilde bağlanmıştır.

Montaj tamamlanır ve mekanizma ayarlanır. Bunu yapmak için, piston daha büyük bir silindire yerleştirilir ve ikincisi başka bir daha küçük silindire bağlanır.

Büyük bir silindir üzerine bir krank mekanizması inşa edilmiştir. Motorun bir kısmını bir havya ile sabitleyin. Ana parçalar ahşap bir taban üzerine sabitlenmiştir.

Silindir su ile doldurulur ve altına bir mum yerleştirilir. Baştan sona elle yapılan Stirling motorunun performansı kontrol edilir.

İkinci yol: malzemeler

Motor başka bir şekilde yapılabilir. Bunun için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

teneke;
köpük kauçuk;
kağıt tutacağı;
diskler;
iki cıvata.

Nasıl yapılır

Köpük kauçuk, evde kendi ellerinizle basit, güçlü olmayan bir Stirling motoru yapmak için sıklıkla kullanılır. Ondan motor için bir yer değiştirici hazırlanır. Köpük daireyi kesin. Çap, teneke kutununkinden biraz daha küçük olmalı ve yükseklik, yarısından biraz fazla olmalıdır.