Mūsdienu automobiļu rūpniecība ir sasniegusi tādu attīstības līmeni, kurā bez fundamentāliem zinātniskie pētījumi ir gandrīz neiespējami panākt dramatiskus uzlabojumus tradicionālo iekšdedzes dzinēju konstrukcijā. Šī situācija liek dizaineriem pievērst uzmanību alternatīvas spēkstaciju konstrukcijas... Daži inženiertehniskie centri koncentrējas uz hibrīdu un elektrisko modeļu sērijveida ražošanu un pielāgošanos tai, savukārt citi investē dzinēju izstrādē, ko darbina ar atjaunojamiem degvielas avotiem (piemēram, biodīzeli ar rapšu eļļu). Ir arī citi spēka piedziņas modeļi, kas potenciāli varētu kļūt par jauno standarta transportlīdzekļa piedziņas sistēmu.
Pie iespējamiem mehāniskās enerģijas avotiem nākotnes automašīnām jāsauc ārdedzes dzinējs, ko 19. gadsimta vidū kā termiskās izplešanās mašīnu izgudroja skots Roberts Stērlings.
Darba shēma
Stirlinga dzinējs pārvērš no ārpuses piegādāto siltumenerģiju noderīgā mehāniskā darbā darba šķidruma temperatūras izmaiņas(gāze vai šķidrums), kas cirkulē slēgtā tilpumā.
V vispārējs skats ierīces darbības shēma ir šāda: dzinēja apakšējā daļā darba viela (piemēram, gaiss) uzsilst un, palielinoties tilpumam, virza virzuli uz augšu. Karstais gaiss ieplūst augšējā daļa motors, kur to dzesē radiators. Darba šķidruma spiediens samazinās, virzulis tiek nolaists nākamajam ciklam. Šajā gadījumā sistēma tiek noslēgta, un darba viela netiek patērēta, bet tikai pārvietojas cilindra iekšpusē.
Spēka bloku projektēšanai, izmantojot Stirlinga principu, ir vairākas iespējas.
Stirlinga modifikācija "Alfa"
Dzinējs sastāv no diviem atsevišķiem jaudas virzuļiem (karsti un auksti), katrs atrodas savā cilindrā. Siltums tiek piegādāts karstajam virzuļa cilindram, un aukstais cilindrs atrodas dzesēšanas siltummainī.
Stirlinga modifikācija "Beta"
Cilindrs, kurā atrodas virzulis, tiek uzkarsēts vienā pusē un atdzesēts pretējā galā. Jaudas virzulis un bīdītājs pārvietojas cilindrā, lai mainītu darba gāzes tilpumu. Atdzesētās darba vielas apgriezto kustību motora karstajā dobumā veic reģenerators.
Stirlinga modifikācija "Gamma"
Dizains sastāv no diviem cilindriem. Pirmais ir pilnīgi auksts, kurā kustas jaudas virzulis, bet otrais, karsts no vienas puses un auksts no otras, kalpo nobīdītāja pārvietošanai. Reģenerators aukstās gāzes cirkulācijai var būt kopīgs abiem cilindriem vai būt daļa no pārvietošanas ierīces.
Stirlinga dzinēja priekšrocības
Tāpat kā lielākajai daļai ārējās iekšdedzes dzinēju, Stirlingam ir vairāku degvielu: dzinējs darbojas ar temperatūras atšķirībām neatkarīgi no iemesla.
Interesants fakts! Reiz tika demonstrēta rūpnīca, kas darbojās ar divdesmit degvielas iespējām. Neapturot dzinēju, benzīnu, dīzeļdegvielu, metānu, jēlnaftu un dārzeņu eļļa- spēka agregāts turpināja stabili strādāt.
Dzinējam ir dizaina vienkāršība un neprasa papildu sistēmas un pielikumi (laiks, starteris, pārnesumkārba).
Ierīces īpašības garantē ilgu kalpošanas laiku: vairāk nekā simts tūkstoši stundu nepārtrauktas darbības.
Stirlinga dzinējs ir kluss, jo cilindros nenotiek detonācija un nav nepieciešams noņemt izplūdes gāzes. Beta versija, kas aprīkota ar rombveida kloķa mehānismu, ir ideāli līdzsvarota sistēma, kas darbības laikā nevibrē.
Dzinēja cilindros nenotiek procesi, kas varētu izraisīt negatīva ietekme uz vide... Izvēloties piemērotu siltuma avotu (piemēram, saules enerģiju), Stirlings var būt absolūti videi draudzīgs spēka agregāts.
Stirlinga dizaina trūkumi
Ar visu komplektāciju pozitīvas īpašības Stirlinga dzinēju tūlītēja masveida izmantošana nav iespējama šādu iemeslu dēļ:
Galvenā problēma ir konstrukcijas materiāla patēriņā. Darba šķidruma dzesēšanai ir nepieciešami liela apjoma radiatori, kas ievērojami palielina iekārtas izmērus un metāla patēriņu.
Pašreizējais tehnoloģiskais līmenis ļaus Stirlinga dzinēja veiktspēju salīdzināt ar mūsdienu benzīna dzinējiem, tikai izmantojot sarežģītas sugas darba šķidrums (hēlijs vai ūdeņradis) zem spiediena, kas pārsniedz simts atmosfēru. Šis fakts rada nopietnus jautājumus gan materiālzinātnes jomā, gan lietotāju drošības nodrošināšanā.
Svarīga ekspluatācijas problēma ir saistīta ar metālu siltumvadītspējas un temperatūras noturības jautājumiem. Siltums tiek piegādāts darba tilpumam caur siltummaiņiem, kas rada neizbēgamus zudumus. Turklāt siltummainim jābūt izgatavotam no karstumizturīgiem metāliem, kas ir izturīgi pret augstspiediena. Piemēroti materiāliļoti dārgi un grūti apstrādājami.
Arī Stirlinga dzinēja režīmu maiņas principi kardināli atšķiras no tradicionālajiem, kas prasa īpašu vadības ierīču izstrādi. Tātad, lai mainītu jaudu, ir jāmaina spiediens cilindros, fāzes leņķis starp bīdītāju un jaudas virzuli vai jāietekmē dobuma kapacitāte ar darba šķidrumu.
Vienu no veidiem, kā kontrolēt vārpstas griešanās ātrumu Stirlinga dzinēja modelī, var redzēt šajā videoklipā:
Efektivitāte
Teorētiskajos aprēķinos Stirlinga dzinēja efektivitāte ir atkarīga no darba šķidruma temperatūras starpības un var sasniegt 70% vai vairāk saskaņā ar Carnot ciklu.
Tomēr pirmajiem metālā realizētajiem paraugiem bija ārkārtīgi zema efektivitāte šādu iemeslu dēļ:
- neefektīvas dzesēšanas šķidruma (darba šķidruma) iespējas, ierobežojot maksimālo apkures temperatūru;
- enerģijas zudumi detaļu berzes un motora korpusa siltumvadītspējas dēļ;
- pret augstu spiedienu izturīgu būvmateriālu trūkums.
Inženiertehniskie risinājumi nepārtraukti uzlabo spēka agregāta struktūru. Tātad XX gadsimta otrajā pusē četrcilindru automašīna Stirlinga dzinējs ar rombveida piedziņu testos uzrādīja 35% efektivitāti uz ūdens dzesēšanas šķidruma ar temperatūru 55 ° C. Rūpīga dizaina izpēte, jaunu materiālu izmantošana un darba vienību precizēšana nodrošināja eksperimentālo paraugu efektivitāti 39%.
Piezīme! Mūsdienīgs benzīna dzinēji līdzīgas jaudas efektivitāte ir 28-30%, bet dīzeļiem ar turbokompresoru - 32-35%.
Mūsdienīgi dizaini Stirlinga dzinēji, piemēram, amerikāņu kompānijas Mechanical Technology Inc radītie, demonstrē efektivitāti līdz 43,5%. Un, attīstoties karstumizturīgas keramikas un līdzīgu inovatīvu materiālu ražošanai, parādīsies iespēja ievērojami paaugstināt temperatūru. darba vidi un sasniedzot 60% efektivitāti.
Automobiļu Stirlingu veiksmīgas ieviešanas piemēri
Neskatoties uz visām grūtībām, ir zināmi daudzi Stirlinga dzinēja modeļi, kas ir piemēroti automobiļu rūpniecībai.
Interese par Stirlingu, kas piemērots uzstādīšanai automašīnā, parādījās XX gadsimta 50. gados. Šajā virzienā strādāja tādas bažas kā Ford Motor Company, Volkswagen Group un citi.
UNITED STIRLING (Zviedrija) ir izstrādājis Stirling, kurā maksimāli tika izmantotas autoražotāju ražotās sērijveida sastāvdaļas un mezgli (kloķvārpsta, klaņi). Iegūtā četrcilindru V veida dzinēja īpatnējais svars bija 2,4 kg / kW, kas ir salīdzināms ar kompakto dīzeļdzinēju. Šī iekārta tika veiksmīgi pārbaudīta kā spēkstacija septiņu tonnu kravas furgonam.
Viens no veiksmīgiem piemēriem ir Nīderlandes sērijveida modeļa "Philips 4-125DA" četrcilindru Stirlinga dzinējs, kas paredzēts uzstādīšanai vieglajā automašīnā. Motora darba jauda bija 173 ZS. Ar. izmēros, kas līdzīgi klasiskajam benzīna agregātam.
Ievērojamus rezultātus sasniedza uzņēmuma General Motors inženieri, 70. gados uzbūvējot astoņu cilindru (4 darba un 4 kompresijas cilindri) V-veida Stirlinga dzinēju ar standarta kloķa mehānismu.
Līdzīga elektrostacija 1972.g aprīkots ar ierobežotu Ford Torino transportlīdzekļu izlaidumu, kura degvielas patēriņš ir samazinājies par 25%, salīdzinot ar klasisko benzīna V-veida astoņnieku.
Šobrīd vairāk nekā piecdesmit ārvalstu uzņēmumi strādā pie Stirlinga dzinēja konstrukcijas uzlabošanas, lai to pielāgotu masveida ražošanai automobiļu rūpniecības vajadzībām. Un, ja ir iespējams novērst šāda veida dzinēja trūkumus, vienlaikus saglabājot tā priekšrocības, tad benzīna iekšdedzes dzinēju nomainīs Stērlings, nevis turbīnas un elektromotori.
Jūs, protams, varat iegādāties skaistus Stirlinga dzinēju rūpnīcas modeļus, piemēram, šajā Ķīniešu interneta veikals... Tomēr dažreiz gribas izveidot pats un uztaisīt kādu lietu pat no improvizētiem līdzekļiem. Mūsu vietnē jau ir vairākas šo motoru ražošanas iespējas, un šajā publikācijā izlasiet to pilnībā vienkāršs variants gatavošana mājās.
Lai to izgatavotu, pie rokas būs nepieciešami materiāli: konservu skārdene, neliels putuplasta gabaliņš, kompaktdisks, divas skrūves un saspraudes.
Putuplasts ir viens no visizplatītākajiem Stirlinga motoru ražošanā izmantotajiem materiāliem. No tā tiek izgatavots dzinēja izspiedējs. Mēs izgriezām apli no putuplasta gumijas gabala, padarām tā diametru par diviem milimetriem mazāku par kārbas iekšējo diametru, un augstums ir nedaudz vairāk par pusi no tā.
Pārsega centrā izurbiet caurumu, kurā pēc tam ievietojam savienojošo stieni. Lai klaņi darbotos vienmērīgi, no papīra saspraudes izveidojam spirāli un pielodējam to pie vāka.
Putuplasta gumijas apli vidū caurduram ar skrūvi un apstādinām ar paplāksni no augšas un no apakšas ar paplāksni un uzgriezni. Pēc tam, lodējot, piestiprinām papīra saspraudes gabalu, iepriekš to iztaisnojot.
Tagad mēs ievietojam nobīdītāju vākā iepriekš izveidotajā caurumā un cieši savienojam vāku un burku, lodējot. Papīra saspraudes galā mēs izveidojam nelielu cilpu, un vākā mēs urbjam vēl vienu caurumu, bet nedaudz lielāku par pirmo.
No alvas izgatavojam cilindru, izmantojot lodēšanu.
Gatavo cilindru piestiprinām pie burkas ar lodāmuru, lai lodēšanas vietā nepaliktu spraugas.
Mēs izgatavojam kloķvārpstu no saspraudes. Attālums starp ceļiem jāveic 90 grādu leņķī. Celis, kas būs 1-2 mm augstāks par otru augstumā virs cilindra.
No papīra saspraudēm izgatavojam statīvus vārpstai. Membrānas izgatavošana. Lai to izdarītu, mēs uzliekam cilindru plastmasas iesaiņojums, nedaudz iespiediet to uz iekšu un ar vītni piestipriniet pie cilindra.
Savienojošais stienis, kas būs jāpiestiprina pie membrānas, ir izgatavots no saspraudes un ievietots gumijas gabalā. Klaņa garums jāveido tā, lai vārpstas apakšējā nāves punktā membrāna tiktu ievilkta cilindrā, bet augstākajā, gluži pretēji, tā tiktu pagarināta. Tādā pašā veidā mēs regulējam otro savienojošo stieni.
Mēs pielīmējam savienojošo stieni ar gumiju pie membrānas, bet otru piestiprinām pie nobīdītāja.
Saspraudes kājas piestiprinām pie burkas ar lodāmuru un piestiprinām spararatu pie kloķa. Piemēram, varat izmantot CD-ROM.
Stirlinga dzinējs ir izgatavots mājās. Tagad atliek ienest siltumu zem burkas – aizdegt sveci. Un pēc dažām sekundēm piespiediet spararatu.
Kā izveidot vienkāršu Stirlinga dzinēju (ar fotoattēliem un videoklipiem)
www.newphysicist.com
Izgatavosim Stirlinga dzinēju.
Stirlinga motors ir siltumdzinējs, kas darbojas, cikliski saspiežot un izplešot gaisu vai citu gāzi (darba šķidrumu) dažādās temperatūrās, lai siltumenerģija tīri pārvērstos mehāniskā darbā. Precīzāk, Stirlinga dzinējs ir slēgta cikla siltuma rekuperācijas dzinējs ar pastāvīgi gāzveida darba šķidrumu.
Stirlinga dzinēji ir efektīvāki nekā tvaika dzinēji un var sasniegt 50% efektivitāti. Tie spēj arī darboties klusi un var izmantot gandrīz jebkuru siltuma avotu. Siltuma avots tiek ģenerēts ārpus Stirlinga dzinēja, nevis iekšdedzes rezultātā, kā tas ir Otto vai dīzeļa cikla dzinējos.
Stirlinga dzinēji ir saderīgi ar alternatīvie un atjaunojamie enerģijas avoti, kopš tie var kļūt nozīmīgāki kā cenas tradicionālās sugas degvielu, kā arī ņemot vērā tādas problēmas kā naftas rezervju izsīkšana un klimata maiņa.
Šajā projektā mēs jums sniegsim vienkāršas instrukcijas lai izveidotu ļoti vienkāršu dzinējs DIY Maisot, izmantojot mēģeni un šļirci .
Kā izveidot vienkāršu Stirlinga dzinēju — video
Sastāvdaļas un soļi Stirlinga motora izgatavošanai
1. Cietkoksnes vai saplākšņa gabals
Tas ir jūsu dzinēja pamats. Tādējādi tai jābūt pietiekami stingrai, lai tiktu galā ar dzinēja kustībām. Pēc tam izveidojiet trīs mazus caurumus, kā parādīts attēlā. Varat arī izmantot saplāksni, koku utt. 
2. Marmora vai stikla krelles
Stirlinga dzinējā šīm bumbiņām ir svarīga funkcija. Šajā projektā marmors darbojas kā karstā gaisa izvadītājs no mēģenes siltās puses uz auksto pusi. Kad marmors izspiež karsto gaisu, tas atdziest.
3. Nūjas un skrūves
Kniedes un skrūves tiek izmantotas, lai noturētu cauruli ērtā stāvoklī, lai tā varētu brīvi pārvietoties jebkurā virzienā bez jebkādiem traucējumiem.
4. Gumijas gabali
Iegādājieties dzēšgumiju un sagrieziet to šādās formās. To izmanto, lai droši noturētu cauruli un turētu to noslēgtu. Caurules mutē nedrīkst būt noplūdes. Ja tā, tad projekts nebūs veiksmīgs.
5. Šļirce
Šļirce ir viena no vissvarīgākajām un kustīgākajām daļām vienkāršs dzinējs Stērlings. Pievienojiet nedaudz smērvielas šļirces iekšpusei, lai virzulis varētu brīvi pārvietoties cilindra iekšpusē. Kad gaiss izplešas caurules iekšpusē, tas nospiež virzuli uz leju. Tā rezultātā šļirces cilindrs virzās uz augšu. Tajā pašā laikā marmors ripo virzienā uz caurules karsto pusi un izspiež karsto gaisu un padara to vēsu (samazina tilpumu).
6. Mēģene Mēģene ir vissvarīgākā un funkcionālākā vienkārša Stirlinga dzinēja sastāvdaļa. Caurule ir izgatavota no noteikta veida stikla (piemēram, borsilikāta stikla), kas ir ļoti karstumizturīgs. Tāpēc to var sasildīt līdz augstām temperatūrām.
Kā darbojas Stirlinga dzinējs?
Daži cilvēki saka, ka Stirlinga dzinēji ir vienkārši. Ja tā ir taisnība, tad, tāpat kā lielie fizikas vienādojumi (piemēram, E = mc2), tie ir vienkārši: virspusē tie ir vienkārši, bet bagātāki, sarežģītāki un, iespējams, ļoti mulsinoši, līdz tos aptver. Manuprāt, ir drošāk uzskatīt Stirlinga dzinējus kā sarežģītus: daudzi ļoti slikti YouTube videoklipi parāda, cik viegli ir tos “izskaidrot” ļoti nepilnīgi un neapmierinoši.
Manuprāt, Stirlinga dzinēju nevar saprast, vienkārši izveidojot to vai vērojot, kā tas darbojas no ārpuses: jums ir nopietni jāpārdomā soļu cikls, kurā tas notiek, kas notiek ar gāzi iekšpusē un kā tas atšķiras no tā, ko tas veic. notiek parastajā tvaika dzinējā.
Viss, kas nepieciešams, lai dzinējs darbotos, ir temperatūras starpība starp gāzes kameras karsto un auksto daļu. Ir izgatavoti modeļi, kas var darboties tikai ar 4 ° C temperatūras starpību, lai gan rūpnīcas dzinēji, visticamāk, darbosies ar vairāku simtu grādu atšķirību. Šie dzinēji var kļūt par visvairāk efektīva forma iekšdedzes dzinējs.
Stirlinga dzinēji un koncentrēta saules enerģija
Stirlinga dzinēji nodrošina vienkāršu metodi siltumenerģijas pārvēršanai kustībā, kas var darbināt ģeneratoru. Visizplatītākais izkārtojums ir ar motoru paraboliskā spoguļa centrā. Spogulis tiks uzstādīts uz izsekotāja, lai fokusētu saules starus uz motoru.
* Stirlinga dzinējs kā uztvērējs
Iespējams, vidusskolas laikā esat spēlējies ar izliektām lēcām. Koncentrēšanās saules enerģija par papīra lapas vai sērkociņa sadedzināšanu, vai man ir taisnība? Jaunas tehnoloģijas attīstās katru dienu. Koncentrēta saules enerģija siltumenerģija mūsdienās tiek pievērsta arvien lielāka uzmanība.
Iepriekš ir īss video par vienkāršu mēģenes motoru, kas izmanto stikla lodītes kā nobīdītāju un stikla šļirci kā spēka virzuli.
Šis vienkāršais Stirlinga dzinējs tika izgatavots no materiāliem, kas ir pieejami lielākajā daļā skolu zinātnes laboratoriju, un to var izmantot, lai demonstrētu vienkāršu siltuma dzinēju.
Spiediena un tilpuma diagramma ciklā
1. process → 2. Darba gāzes izplešanās caurules karstajā galā, siltums tiek nodots gāzei, un gāze izplešas, palielinot tilpumu un spiežot šļirces virzuli uz augšu.
2. → 3. process Kad marmors virzās uz mēģenes karsto galu, gāze tiek izspiesta no mēģenes karstā gala uz auksto galu, un, gāzei kustoties, tā izdala siltumu uz mēģenes sieniņu. mēģene.
Process 3 → 4 No darba gāzes tiek noņemts siltums, un tilpums samazinās, šļirces virzulis virzās uz leju.
4. process → 1. Pabeidz ciklu. Darba gāze pārvietojas no caurules aukstā gala uz karsto galu, jo marmora bumbiņas to izspiež, kustībā izvelkot siltumu no caurules sienas, tādējādi palielinot gāzes spiedienu.
|
"Stirlinga" dzinēja darbības skaidrojums.
|
|
Mēs sākam ar spararata marķēšanu.
|
|
Sešas bedrītes neizdevās. Izrādās, ka nav smuki. Caurumi ir mazi un korpuss starp tiem ir plāns.
|
|
Vienam mēs uzasinām pretsvarus kloķvārpstai. Gultņi tiek iespiesti. Pēc tam gultņi tiek izspiesti un to vietā tiek nogriezta vītne uz M3.
|
|
Es frēzu, bet var izmantot arī vīli.
|
|
Šī ir savienojošā stieņa daļa. Pārējais ir pielodēts ar PSR.
|
|
Darbs ar slaucīšanu pāri blīvējuma paplāksnei.
|
|
Stirlinga gultas urbšana. Caurums, kas savieno izspiestāju ar padeves cilindru. Urbis 4,8 vītnei priekš M6. Tad tas ir jānoklusē.
|
|
Darba cilindra čaulas urbšana, rīvēšanai.
|
|
Urbšana vītnei uz M4.
|
|
Kā tas tika darīts.
|
|
Izmēri doti ņemot vērā pārveidoto.Tika izgatavoti divi cilindru-virzuļu pāri,pie 10mm. un 15 mm. Abi ir pārbaudīti, ja cilindrs ir iestatīts uz 15 mm. tad virzuļa gājiens būs 11-12mm. un nedarbojas. Bet 10 mm. ar gājienu 24mm. tieši pareizi.
|
|
Klaņu izmēri.Tiem pielodēta misiņa stieple Ф3mm.
|
|
Klaņa stiprinājums Gultņa opcija neizdevās. Kad savienojošais stienis ir pievilkts, gultnis deformējas un rada papildu berzi. Gultņa vietā uztaisīju Al. bukse ar skrūvi.
|
|
Dažu daļu izmēri.
|
|
Daži izmēri ir uz spararata.
|
|
Daži izmēri ir piestiprināti pie vārpstas un šarnīrsavienojuma.
|
|
Novietojiet azbesta blīvi 2-3 mm starp dzesētāju un ugunsdrošības kameru. Zem skrūvēm, kas pievelk abas daļas, vēlams likt paronīta blīves vai ko tādu, kas mazāk vada siltumu.
|
|
Izspiežot stilinga sirdi, tai jābūt vieglai un nevadošai siltumu. Krājumi tiek ņemti no tā paša vecā cietā diska. Šī ir viena no lineārā motora vadošajām sliedēm, ļoti piemērota, rūdīta, hromēta. Lai nogrieztu diegu, vidu aptin ar samērcētu lupatu un galus uzsilda līdz sarkanam.
|
|
Klaņa ar darba cilindru. Kopējais garums 108mm. No tiem 32mm ir virzulis ar diametru 10mm.Virzulim jāieiet cilindrā viegli,bez manāmiem skrāpējumiem.Lai pārbaudītu cieši aizveriet ar pirkstu no apakšas un ievietojiet virzuli no augšas,jāatlaiž ļoti lēni lejup.
|
|
Es plānoju to darīt, bet veicu izmaiņas procesā. Lai noskaidrotu darba cilindra gājienu, pārvietojam bīdītāju uz ledusskapis un Pavelciet darba cilindru 25mm.Uzkarsējiet ugunskameru.Uzmanīgi nolieciet lineālu zem darba savienojošā stieņa un atcerieties datus. Mēs asi nospiežam nobīdītāju, un tas, cik daudz darba cilindrs pārvietosies, ir tā gājiens.Šim izmēram ir ļoti svarīga loma.
|
|
Skats uz darba cilindru. Kloķa garums 83mm. Gājiens 24mm.Rokrats ir piestiprināts pie vārpstas ar M4 skrūvi. Fotoattēlā redzama viņa galva. Un tādā veidā tiek piestiprināts arī nobīdītāja klaņa pretsvars.
|
|
Skats uz nobīdītāja savienojošo stieni.Kopējais garums ar nobīdītāju 214mm. Kloķa garums 75 mm. Gājiens 24 mm. Ņemiet vērā rievu U tēlains uz spararata.Paredzēts jaudas noņemšanai.Breech bija vai nu ģenerators vai caur pasik uz dzesētāja ventilatoru.Spararata pilonam ir izmēri 68x25x15. Augšējā daļa no vienas puses frēzēta līdz 7mm dziļumam.Un garums 32mm.Gultņa centrs apakšā 55mm. No apakšas tas ir piestiprināts ar divām skrūvēm uz M4 Attālums starp pilonu centriem ir 126 mm.
|
|
Skats uz sadegšanas kameru un dzesētāju.Dzinēja korpuss iespiests pilonā.Pilona izmēri 47x25x15,ir padziļinājums 12mm piezemēšanās.Nostiprina pie dēļa apakšas ar divām skrūvēm uz M4.
|
|
Lampa 40mm. diametrā, augstums 35mm. Padziļināts šahtā par 8mm. Apakšā, centrā, M4 uzgrieznis ir pielodēts un nostiprināts ar skrūvi no apakšas.
|
|
Gatavs skats. Pamatne ir ozols 300x150x15mm.
|
|
Nosaukuma plāksnīte.
|
Es ilgi meklēju darba shēmu. Atradu, bet tas vienmēr bija saistīts ar to, ka vai nu bija problēmas ar aprīkojumu vai ar materiāliem.. Nolēmu uztaisīt kā arbaletu. Apskatot daudzus variantus un prātojot, kas man ir noliktavā un ko es varu izdarīt pats uz sava aprīkojuma.Izmēri, kurus es izdomāju uzreiz, kad ierīce tika salikta, man nepatika.Izrādījās pārāk plats . Man bija jāsaīsina cilindra gulta. Un uzliek spararatu uz viena gultņa (uz viena pilona).Materiāli spararats, klaņi, pretsvars, blīvējuma paplāksne, lampa un darba cilindrs bronza. Piloni, darba virzulis, cilindra gulta, dzesētājs un paplāksne ar vītni no siltuma kameras alumīnija. Spararats vārpsta un nobīdes stieņu tērauds.Uguns kameras nerūsējošais tērauds.Izspiedējgrafīts. Un es to izlieku, tas ir jūsu ziņā.
Sveiki visiem! Šodien es vēlos iepazīstināt jūsu uzmanību paštaisīts dzinējs, kas jebkuru temperatūras starpību pārvērš mehāniskā darbā:
Stirlinga dzinējs- siltumdzinējs, kurā šķidrs vai gāzveida darba šķidrums pārvietojas slēgtā tilpumā, sava veida ārdedzes dzinējs. Tas ir balstīts uz periodisku darba šķidruma sildīšanu un dzesēšanu, iegūstot enerģiju no darba šķidruma tilpuma izmaiņām. Tas var darboties ne tikai no degvielas sadegšanas, bet arī no jebkura siltuma avota.
Es piedāvāju jūsu uzmanībai savu dzinēju, kas izgatavots no attēliem no interneta:
Redzot šo brīnumu, man radās vēlme to izdarīt)) Turklāt internetā bija daudz rasējumu un dzinēju dizainu. Uzreiz teikšu: to nav grūti izdarīt, bet ir nedaudz problemātiski regulēt un panākt normālu darbību. Man tas labi strādāja tikai no trešās reizes (es ceru, ka jūs tik daudz necietīsit)))).
Stirlinga dzinēja darbības princips:
Viss ir izgatavots no materiāliem, kas pieejami katram prāta bērnam:
Nu kā var bez izmēriem)))
Dzinēja rāmis ir izgatavots no skavas stieples. Visi fiksētie vadu savienojumi ir lodēti ()
Izspiestājs (disks, kas pārvieto gaisu dzinēja iekšpusē) ir izgatavots no zīmēšanas papīra un pielīmēts ar superlīmi (iekšpusē ir dobs):
Jo mazāka ir atstarpe starp pārsegiem un izspiestāju augšējā un apakšējā pozīcijā, jo efektīvāks būs dzinējs.
Izbīdītāja kāts - no aklās kniedes (ražošana: uzmanīgi izvelciet interjers un, ja nepieciešams, notīriet to ar nulles kvalitātes smilšpapīru; pielīmējiet ārējo daļu pie augšējā "aukstā" vāka ar vāciņu iekšpusē). Bet šai opcijai ir trūkums - nav pilnīgas hermētiskuma un ir maza berze, lai gan motoreļļas piliens palīdzēs no tā atbrīvoties.
Virzuļa cilindrs ir kakls no parastas plastmasas pudeles:
Virzuļa korpuss ir izgatavots no medicīniskā cimda un nostiprināts ar vītni, kas pēc uztīšanas uzticamības labad jāpiesūc ar superlīmi. Korpusa centrā ir pielīmēts no vairākiem kartona slāņiem izgatavots disks, uz kura ir piestiprināts savienojošais stienis.
Kloķvārpsta ir izgatavota no tiem pašiem klipiem kā viss motora rāmis. leņķis starp virzuļa ceļiem un nobīdītāju ir 90 grādi. Nobīdītāja darba gājiens - 5mm; virzulis - 8 mm.
Spararats sastāv no diviem CD, kas ir pielīmēti pie kartona cilindra un uzstādīti uz kloķvārpstas ass.
Tātad, beidziet runāt muļķības, es jums piedāvāju dzinēja darbības video:
Grūtības, ar kurām saskāros, galvenokārt bija saistītas ar pārmērīgu berzi un precīzu konstrukcijas izmēru trūkumu. pirmajā gadījumā situāciju izlaboja motoreļļas piliens un kloķvārpstas centrēšana, tad otrajā nācās paļauties uz intuīciju))) Bet, kā redzat, viss izdevās (lai gan es pilnībā pārstrādāju motoru 3 reizes))))
Ja jums ir kādi jautājumi, rakstiet komentāros, mēs to izdomāsim)))
Paldies par jūsu uzmanību)))
Kādreiz slavenais Stirlinga dzinējs ilgu laiku tika aizmirsts, jo plaši tika izmantots cits dzinējs (iekšdedzes). Bet šodien mēs par viņu dzirdam arvien vairāk. Varbūt viņam ir iespēja kļūt populārākam un atrast savu vietu jaunā modifikācijā mūsdienu pasaulē?
Stāsts
Stirlinga dzinējs ir siltuma dzinējs, kas tika izgudrots deviņpadsmitā gadsimta sākumā. Autors, kā zināms, bija Stērlings vārdā Roberts, priesteris no Skotijas. Ierīce ir ārdedzes dzinējs, kur ķermenis pārvietojas slēgtā traukā, pastāvīgi mainot savu temperatūru.
Sakarā ar cita veida motora izplatību tas tika gandrīz aizmirsts. Tomēr, pateicoties tā priekšrocībām, šodien Stirlinga dzinējs (daudzi amatieri to būvē mājās ar savām rokām) atkal atgriežas.
Galvenā atšķirība no iekšdedzes dzinēja ir tāda, ka siltumenerģija nāk no ārpuses, nevis pašā dzinējā, kā tas ir iekšdedzes dzinējā.
Darbības princips
Jūs varat iedomāties slēgtu gaisa tilpumu, kas ir ievietots korpusā ar membrānu, tas ir, virzuli. Korpusam uzsilstot, gaiss izplešas un veic darbu, tādējādi saliecot virzuli. Tad tas atdziest un atkal salokās. Tas ir mehānisma cikls.
Nav brīnums, ka daudzi Stirling termoakustiskie dzinēji, ko dari pats, tiek izgatavoti mājās. Instrumenti un materiāli tam prasa pašu minimumu, ko var atrast katra mājā. Apsveriet divus Dažādi ceļi cik viegli to izveidot.
Materiāli darbam
Lai ar savām rokām izgatavotu Stirlinga dzinēju, jums būs nepieciešami šādi materiāli:
- alva;
- tērauda spieķis;
- misiņa caurule;
- metāla zāģis;
- fails;
- koka statīvs;
- Metāla šķēres;
- stiprinājumu detaļas;
- lodāmurs;
- lodēšana;
- lodēt;
- mašīna.
Tas viss. Pārējais ir vienkāršas tehnikas jautājums.
Kā pagatavot
No skārda sagatavota kurtuve un divi cilindri pamatnei, no kuras sastāvēs ar rokām darinātais Stērlinga dzinējs. Izmēri tiek izvēlēti neatkarīgi, ņemot vērā mērķus, kuriem šī ierīce ir paredzēta. Pieņemsim, ka motors tiek izgatavots demonstrācijas nolūkos. Tad galvenā cilindra slaucīšana būs no divdesmit līdz divdesmit pieciem centimetriem, ne vairāk. Pārējām daļām vajadzētu tai pielāgoties.
Cilindra augšpusē virzuļa pārvietošanai ir izveidoti divi izvirzījumi un caurumi ar diametru no četriem līdz pieciem milimetriem. Elementi darbosies kā gultņi kloķa bloka atrašanās vietas noteikšanai.
Pēc tam viņi veido motora darba šķidrumu (par to kļūs parasts ūdens). Cilindram tiek pielodēti skārda apļi, kas tiek sarullēti caurulē. Tajos tiek izveidoti caurumi un ievietotas misiņa caurules, kuru garums ir no divdesmit pieciem līdz trīsdesmit pieciem centimetriem un diametrā no četriem līdz pieciem milimetriem. Beigās viņi pārbauda, cik cieši ir kļuvusi kamera, appludinot to ar ūdeni.
Tālāk nāk izspiestājs. Ražošanai ņemiet sagatavi no koka. Uz mašīnas viņi pārliecinās, ka tai ir parasta cilindra forma. Izspiestājam jābūt nedaudz mazākam par cilindra diametru. Optimālais augstums tie tiek izvēlēti pēc tam, kad Stirlinga dzinējs ir izgatavots ar savām rokām. Jo tālāk šis posms garumam jāatļauj zināma rezerve.
Spieķis tiek pārvērsts par cilindra stieni. Koka trauka centrā ir izveidots caurums, piemērots kātam, ievietojiet to. Kāta augšējā daļā ir jāparedz vieta savienojošā stieņa ierīcei.
Tad viņi ņem vara caurules ar četrarpus centimetru garumu un divarpus centimetru diametru. Pie cilindra pielodēta skārda krūze. Sienu sānos ir izveidots caurums konteinera saziņai ar cilindru.
Virzulis ir arī uzstādīts uz virpas zem liela cilindra diametra no iekšpuses. Augšpusē kāts ir savienots eņģes veidā.
Montāža ir pabeigta un mehānisms ir iestatīts. Šim nolūkam virzulis tiek ievietots cilindrā. lielāks izmērs un savienojiet pēdējo ar citu mazāku cilindru.
Kloķa mehānisms ir uzbūvēts uz liela cilindra. Daļa dzinēja ir fiksēta ar lodāmuru. Galvenās daļas ir nostiprinātas uz koka pamatnes.
Cilindrs ir piepildīts ar ūdeni un zem apakšas tiek ievietota svece. Stirlinga dzinējs, kas izgatavots ar rokām no sākuma līdz beigām, ir pārbaudīts, vai tas darbojas.
Otrā metode: materiāli
Dzinēju var izgatavot citā veidā. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešami šādi materiāli:
- alva;
- putuplasta gumija;
- Saspraudes;
- diski;
- divas skrūves.
Kā pagatavot
Putuplasts ļoti bieži tiek izmantots, lai mājās ar savām rokām izgatavotu vienkāršu, ne jaudīgu Stirlinga dzinēju. No tā tiek sagatavots motora nobīdītājs. Izgrieziet putu apli. Diametram jābūt nedaudz mazākam par diametru skārda bundža, un augstums ir nedaudz vairāk par pusi.
Vāka centrā ir izveidots caurums topošajam savienojošajam stienim. Lai tas staigātu gludi, saspraude tiek sarullēta spirālē un pielodēta pie vāka.
Putuplasta gumijas aplis vidū ir caurdurts ar plānu stiepli ar skrūvi un piestiprināts virsū ar paplāksni. Pēc tam saspraudes gabals tiek savienots ar lodēšanu.
Izspiestājs tiek iespiests vāka atverē, un burka un vāks tiek pielodēti kopā, lai noslēgtu. Uz papīra saspraudes tiek izveidota neliela cilpa, bet vākā - vēl viens, lielāks caurums.
Skārda loksni sarullē cilindrā un pielodē, un tad piestiprina pie burkas tā, lai nepaliktu atstarpes.
Papīra saspraude tiek pārvērsta par kloķvārpstu. Attālumam jābūt tieši deviņdesmit grādiem. Ceļš virs cilindra ir izgatavots nedaudz lielāks par otru.
Pārējās skavas tiek pārveidotas par vārpstas plauktiem. Membrānu izgatavo šādi: cilindru ietin polietilēna plēvē, izspiež cauri un nostiprina ar vītni.
Savienojuma stienis ir izgatavots no papīra saspraudes, kas tiek ievietota gumijas gabalā, un gatavā daļa ir piestiprināta pie membrānas. Klaņa garums ir izgatavots tā, lai membrāna tiktu ievilkta cilindrā apakšējā bruto punktā un izstiepta augstākajā punktā. Tādā pašā veidā tiek izgatavota savienojošā stieņa otrā daļa.
Tad viens tiek pielīmēts pie membrānas, bet otrs - pie nobīdītāja.
Burku kājas var izgatavot arī no saspraudes un pielodēt. Kloķim tiek izmantots kompaktdisks.
Tātad viss mehānisms ir gatavs. Atliek tikai nomainīt un aizdedzināt zem tā sveci un pēc tam izspiest caur spararatu.
Secinājums
Tāds ir Stirlinga dzinējs ar zemu temperatūru (pašbūvēts). Protams, rūpnieciskā mērogā šādas ierīces tiek ražotas pavisam citādi. Tomēr princips paliek nemainīgs: gaisa tilpums tiek uzkarsēts un pēc tam atdzesēts. Un tas tiek pastāvīgi atkārtots.
Visbeidzot, apskatiet šos Stirlinga dzinēja rasējumus (to varat izdarīt pats bez īpašām prasmēm). Varbūt jūs jau esat aizrāvies ar ideju, un jūs vēlētos darīt ko līdzīgu?