نحوه ساخت موتور استرلینگ با دستان خود در خانه. موتور استرلینگ دمای پایین

صنعت خودروسازی مدرن به سطحی از توسعه رسیده است که در آن، بدون اساسی تحقیق علمیدستیابی به پیشرفت های چشمگیر در طراحی موتورهای احتراقی سنتی تقریباً غیرممکن است. این وضعیت طراحان را مجبور به توجه می کند طرح های جایگزین نیروگاه... برخی از مراکز مهندسی تلاش خود را بر ایجاد و انطباق با تولید سریال‌های مدل‌های هیبریدی و الکتریکی متمرکز می‌کنند، در حالی که برخی دیگر در حال سرمایه‌گذاری در توسعه موتورهایی هستند که با منابع سوخت تجدیدپذیر (به عنوان مثال، بیودیزل با روغن کلزا) کار می‌کنند. پروژه های دیگری از واحدهای نیرو وجود دارد که در آینده ممکن است به یک سیستم پیشران استاندارد جدید تبدیل شوند وسیله نقلیه.

در میان منابع احتمالی انرژی مکانیکی برای خودروهای آینده، موتور احتراق خارجی را باید نام برد که در اواسط قرن نوزدهم توسط رابرت استرلینگ اسکاتلندی به عنوان یک ماشین انبساط حرارتی اختراع شد.

طرح کار

یک موتور استرلینگ انرژی حرارتی تامین شده از خارج را به کار مکانیکی مفید تبدیل می کند تغییرات دمای سیال کار(گاز یا مایع) در حال گردش در حجم بسته.

V نمای کلیطرح عملکرد دستگاه به شرح زیر است: در قسمت پایین موتور، ماده کار (به عنوان مثال هوا) گرم می شود و با افزایش حجم، پیستون را به سمت بالا هل می دهد. هوای گرم به قسمت بالایی موتور وارد می شود که توسط رادیاتور خنک می شود. فشار سیال کار کاهش می یابد، پیستون برای چرخه بعدی پایین می آید. در این حالت سیستم آب بندی می شود و ماده کار مصرف نمی شود و فقط در داخل سیلندر حرکت می کند.

چندین گزینه برای طراحی واحدهای نیرو با استفاده از اصل استرلینگ وجود دارد.

اصلاح استرلینگ "آلفا"

موتور از دو پیستون قدرت مجزا (گرم و سرد) تشکیل شده است که هر کدام در سیلندر خود قرار دارند. گرما به سیلندر پیستون داغ و سیلندر سرد در مبدل حرارتی خنک کننده قرار دارد.

اصلاح استرلینگ "بتا"

سیلندر حاوی پیستون از یک طرف گرم شده و در طرف مقابل سرد می شود. یک پیستون قدرت و یک جابجایی در سیلندر حرکت می کنند تا حجم گاز کار را تغییر دهند. حرکت معکوس ماده کار خنک شده به داخل حفره داغ موتور توسط احیا کننده انجام می شود.

اصلاح استرلینگ "گاما"

این طرح از دو سیلندر تشکیل شده است. اولی کاملاً سرد است که در آن پیستون قدرت حرکت می کند و دومی که از یک طرف گرم و از طرف دیگر سرد است برای حرکت جابجایی عمل می کند. یک احیا کننده برای گردش گاز سرد می تواند برای هر دو سیلندر مشترک باشد یا بخشی از طراحی جابجایی باشد.

مزایای موتور استرلینگ

مانند بسیاری از موتورهای احتراق خارجی، استرلینگ نیز چنین است چند سوختی: موتور با اختلاف دما کار می کند، هر علتی که باشد.

حقیقت جالب!یک بار کارخانه ای نشان داده شد که با بیست گزینه سوخت کار می کند. بنزین بدون توقف موتور به محفظه احتراق خارجی عرضه شد. سوخت دیزلی، متان، روغن خامو روغن سبزیجات- واحد برق به طور پیوسته به کار خود ادامه داد.

موتور دارد سادگی طراحیو نیازی به سیستم ها و پیوست های اضافی (تایمینگ، استارت، گیربکس) ندارد.

ویژگی های دستگاه طول عمر طولانی را تضمین می کند: بیش از صد هزار ساعت کار مداوم.

موتور استرلینگ بی صدا است، زیرا هیچ انفجاری در سیلندرها وجود ندارد و نیازی به حذف گازهای خروجی نیست. نسخه بتا، مجهز به مکانیزم میل لنگ لوزی، یک سیستم کاملا متعادل است که در حین کار نمی لرزد.

هیچ فرآیندی در سیلندرهای موتور رخ نمی دهد که باعث ایجاد آن شود تاثیر منفیبر محیط... با انتخاب یک منبع گرمایی مناسب (به عنوان مثال انرژی خورشیدی) استرلینگ می تواند کاملاً باشد سازگار با محیط زیستواحد قدرت.

معایب طراحی استرلینگ

با تمام مجموعه خواص مثبتاستفاده انبوه فوری از موتورهای استرلینگ به دلایل زیر غیرممکن است:

مشکل اصلی در مصرف مصالح سازه نهفته است. خنک کردن سیال کار به رادیاتورهای با حجم زیاد نیاز دارد که به طور قابل توجهی اندازه و مصرف فلز نصب را افزایش می دهد.

سطح فن آوری فعلی به موتور استرلینگ اجازه می دهد تا از نظر عملکرد با موتورهای بنزینی مدرن فقط از طریق استفاده از گونه های پیچیدهسیال کاری (هلیوم یا هیدروژن) تحت فشار بیش از صد اتمسفر. این واقعیت سوالات جدی را هم در زمینه علم مواد و هم در تضمین ایمنی کاربران ایجاد می کند.

یک مشکل مهم عملیاتی مربوط به مسائل هدایت حرارتی و مقاومت دمایی فلزات است. گرما از طریق مبدل های حرارتی به حجم کار می رسد که منجر به تلفات اجتناب ناپذیر می شود. علاوه بر این، مبدل حرارتی باید از فلزات پرفشار و مقاوم در برابر حرارت ساخته شود. مواد مناسببسیار گران و دشوار است.

اصول تغییر حالت های موتور استرلینگ نیز به طور اساسی با موارد سنتی متفاوت است که نیاز به توسعه دستگاه های کنترل ویژه دارد. بنابراین، برای تغییر قدرت، باید فشار در سیلندرها، زاویه فاز بین جابجایی و پیستون قدرت را تغییر داد و یا ظرفیت حفره را با سیال کار تحت تأثیر قرار داد.

یکی از روش های کنترل سرعت چرخش شفت در مدل موتور استرلینگ را می توانید در ویدیوی زیر مشاهده کنید:

بهره وری

در محاسبات نظری، راندمان موتور استرلینگ به اختلاف دمای سیال عامل بستگی دارد و می تواند مطابق با چرخه کارنو به 70 درصد یا بیشتر برسد.

با این حال، اولین نمونه های ساخته شده در فلز به دلایل زیر بازده بسیار پایینی داشتند:

• گزینه های ناکارآمد برای خنک کننده (سیال کار) که حداکثر دمای گرمایش را محدود می کند.
• تلفات انرژی به دلیل اصطکاک قطعات و هدایت حرارتی محفظه موتور.
• عدم وجود مصالح ساختمانی مقاوم در برابر فشار بالا

راه حل های مهندسی به طور مداوم ساختار واحد نیرو را بهبود می بخشد. بنابراین، در نیمه دوم قرن بیستم، یک خودروی چهار سیلندر موتور استرلینگ با درایو لوزی در آزمایشات بازده 35 درصدی را نشان دادبر روی یک خنک کننده آب با دمای 55 درجه سانتیگراد. مطالعه دقیق طراحی، استفاده از مواد جدید و تنظیم دقیق واحدهای کار، کارایی نمونه های آزمایشی 39٪ را تضمین کرد.

توجه داشته باشید! موتورهای بنزینی مدرن با قدرت مشابه دارای ضریب هستند اقدام مفیددر سطح 28-30٪ و دیزل های توربوشارژ در محدوده 32-35٪.

نمونه های مدرن موتور استرلینگ، مانند آنچه توسط شرکت آمریکایی Mechanical Technology Inc ساخته شده است، کارایی تا 43.5٪ را نشان می دهد. و با توسعه تولید سرامیک های مقاوم در برابر حرارت و مواد ابتکاری مشابه، می توان دمای محیط کار را به میزان قابل توجهی افزایش داد و به راندمان 60 درصد دست یافت.

نمونه هایی از اجرای موفقیت آمیز استرلینگ های خودرو

با وجود تمام مشکلات، بسیاری از مدل های قابل اجرا از موتور استرلینگ شناخته شده است که برای صنعت خودرو قابل استفاده هستند.

علاقه به استرلینگ مناسب برای نصب در ماشین در دهه 50 قرن XX ظاهر شد. نگرانی هایی مانند شرکت خودروسازی فورد، گروه فولکس واگن و دیگران در این راستا کار می کردند.

UNITED STIRLING (سوئد) استرلینگ را توسعه داده است که در آن قطعات سریال و مجموعه های تولید شده توسط خودروسازان ( میل لنگ، میله های اتصال). موتور V چهار سیلندر حاصل دارای وزن مخصوص 2.4 کیلوگرم بر کیلووات بود که با یک دیزل فشرده قابل مقایسه است. این واحد به عنوان نیروگاه وانت بار هفت تنی با موفقیت آزمایش شد.

یکی از نمونه های موفق موتور چهار سیلندر استرلینگ مدل تولیدی هلندی "Philips 4-125DA" است که برای نصب در خودروی سواری در نظر گرفته شده است. این موتور 173 اسب بخار قدرت داشت. با. در ابعادی مشابه واحد بنزینی کلاسیک.

نتایج قابل توجهی توسط مهندسان جنرال موتورز به دست آمد که در دهه 70 یک موتور استرلینگ V شکل هشت سیلندر (4 سیلندر کار و 4 سیلندر تراکمی) با مکانیزم میل لنگ استاندارد ساخته بودند.

نیروگاه مشابه در سال 1972 مجهز به نسخه محدود خودروهای فورد تورینوکه مصرف سوخت آن نسبت به هشت کلاسیک بنزینی V شکل 25 درصد کاهش یافته است.

در حال حاضر بیش از پنجاه شرکت خارجی در حال تلاش برای بهبود طراحی موتور استرلینگ به منظور تطبیق آن با تولید انبوه برای نیازهای صنعت خودرو هستند. و اگر بتوانیم ایرادات را برطرف کنیم از این نوعموتورها با حفظ مزایای خود، این استرلینگ است و نه توربین ها و موتورهای الکتریکی که جایگزین موتور احتراق داخلی بنزینی می شوند.

که در آن سیال عامل (گاز یا مایع) در حجم بسته حرکت می کند، در واقع نوعی موتور احتراق خارجی است. این مکانیسم بر اساس اصل گرمایش و خنک کننده دوره ای سیال کار است. استخراج انرژی از حجم در حال ظهور سیال عامل رخ می دهد. موتور استرلینگ نه تنها از انرژی سوزاندن سوخت، بلکه تقریباً از هر منبعی کار می کند.این مکانیسم توسط رابرت استرلینگ اسکاتلندی در سال 1816 به ثبت رسید.

مکانیسم توصیف شده، علیرغم راندمان کم آن، دارای تعدادی مزیت است، اول از همه، سادگی و بی تکلف بودن آن است. به لطف این، بسیاری از طراحان آماتور تلاش می کنند تا موتور استرلینگ را با دستان خود مونتاژ کنند. برخی افراد موفق می شوند و برخی نه.

در این مقاله ما استرلینگ را با دستان خود از مواد ضایعاتی در نظر خواهیم گرفت. ما به وسایل و ابزارهای زیر نیاز داریم: یک قوطی حلبی (از زیر اسپرت امکان پذیر است)، ورق فلزی، گیره کاغذ، لاستیک فوم، نوار الاستیک، کیسه، نیپر، انبردست، قیچی، آهن لحیم کاری،

حالا بیایید شروع به مونتاژ کنیم. اینجا دستورالعمل های دقیقنحوه ساخت موتور استرلینگ با دستان خود ابتدا باید شیشه را بشویید، تمیز کنید سمبادهلبه ها یک دایره از ورق فلزی برش دهید تا روی لبه های داخلی قوطی قرار گیرد. مرکز را تعیین کنید (برای این کار از یک کولیس یا خط کش استفاده می کنیم)، یک سوراخ با قیچی ایجاد کنید. بعد یک سیم مسی و یک گیره برمی داریم و گیره را صاف می کنیم و در انتها یک حلقه درست می کنیم. سیم را روی یک گیره کاغذ می پیچیم - چهار چرخش محکم. سپس از یک آهن لحیم کاری برای شخم زدن مارپیچ حاصل با مقدار کمی لحیم کاری استفاده کنید. سپس لازم است مارپیچ را به آرامی به سوراخ درب لحیم کنید تا ساقه عمود بر درب شود. گیره کاغذ باید آزادانه حرکت کند.

پس از آن، لازم است یک سوراخ ارتباطی در درب ایجاد کنید. ما یک جابجایی از لاستیک فوم می سازیم. قطر آن باید کمی کمتر از قطر قوطی باشد، اما نباید شکاف زیادی وجود داشته باشد. ارتفاع جابجایی کمی بیشتر از نصف قوطی است. یک سوراخ برای آستین در مرکز فوم برش دهید، دومی می تواند از لاستیک یا چوب پنبه ساخته شود. ساقه را داخل آستین به دست آمده وارد می کنیم و همه چیز را می چسبانیم. جابجایی باید به موازات درب قرار گیرد، این است شرط مهم... بعد، باقی مانده است که شیشه را ببندید و لبه ها را لحیم کنید. درز باید محکم باشد. حالا شروع به ساخت سیلندر کار می کنیم. برای انجام این کار، نواری به طول 60 میلی متر و عرض 25 میلی متر از قلع برش می دهیم و لبه آن را با انبردست به اندازه 2 میلی متر خم می کنیم. یک آستین تشکیل می دهیم، پس از آن لبه را لحیم می کنیم، سپس لازم است آستین را به درب (بالای سوراخ) لحیم کنید.

حالا می توانید شروع به ساخت غشا کنید. برای انجام این کار، یک تکه فیلم را از کیسه جدا کنید، آن را کمی با انگشت خود به سمت داخل فشار دهید، لبه ها را با یک باند الاستیک فشار دهید. بعد، شما باید صحت مونتاژ را بررسی کنید. کف قوطی را روی آتش گرم می کنیم، ساقه را می کشیم. در نتیجه دیافراگم باید به سمت بیرون خم شود و در صورت رها شدن ساقه جابجایی به ترتیب زیر وزن خود بیفتد و دیافراگم به جای خود برگردد. در صورتی که جابجایی به درستی ساخته نشده باشد یا لحیم کاری قوطی محکم نباشد، ساقه به جای خود باز نمی گردد. بعد از آن میل لنگ و پایه ها را درست می کنیم (فاصله میل لنگ ها باید 90 درجه باشد). ارتفاع میل لنگ باید 7 میلی متر و جابجایی ها باید 5 میلی متر باشد. طول میله های اتصال با موقعیت میل لنگ تعیین می شود. انتهای میل لنگ به دوشاخه وارد می شود. بنابراین ما به نحوه مونتاژ موتور استرلینگ با دست خود نگاه کردیم.

چنین مکانیزمی از یک شمع معمولی کار خواهد کرد. اگر آهن ربا را به چرخ فلایویل وصل کنید و سیم پیچ یک کمپرسور آکواریوم را بگیرید، چنین وسیله ای می تواند جایگزین یک موتور الکتریکی ساده شود. همانطور که می بینید با دستان خود ساختن چنین وسیله ای اصلاً دشوار نیست. میل وجود خواهد داشت.

سلام به همه! امروز می خواهم یک موتور خانگی را به شما معرفی کنم که هر اختلاف دما را به کار مکانیکی تبدیل می کند:

موتور استرلینگ- موتور حرارتی که در آن سیال کاری مایع یا گازی در حجم بسته حرکت می کند، نوعی موتور احتراق خارجی. این بر اساس گرمایش و سرد کردن دوره ای سیال کار با استخراج انرژی از تغییر حاصل در حجم سیال کار است. این می تواند نه تنها از احتراق سوخت، بلکه از هر منبع گرمایی نیز کار کند.

موتور خود را که از تصاویر اینترنت ساخته شده است به شما توجه می کنم:

با دیدن این معجزه، تمایل به ساختن آن پیدا کردم)) علاوه بر این، نقشه ها و طرح های موتور زیادی در اینترنت وجود داشت. فوراً می گویم: انجام آن دشوار نیست، اما تنظیم و دستیابی به عملکرد عادی کمی مشکل است. فقط از بار سوم برای من خوب کار کرد (امیدوارم اینقدر زجر نکشید)))).

اصل کار موتور استرلینگ:

همه چیز از مواد در دسترس برای هر کودک ساخته شده است:

خوب ، چگونه می تواند بدون اندازه باشد)))

قاب موتور از سیم منگنه ساخته شده است. تمام اتصالات سیم ثابت لحیم کاری شده است ()

دیسپیسر (دیسکی که هوا را در داخل موتور به حرکت در می آورد) از کاغذ کشی ساخته شده و با چسب فوق العاده چسبانده شده است (داخل آن توخالی است):

هرچه فاصله بین روکش ها و جابجایی در موقعیت های بالا و پایین کمتر باشد، موتور کارآمدتر خواهد بود.

ساقه جابجایی - از پرچ کور (تولید: با دقت بیرون بکشید داخلیو در صورت لزوم با سمباده درجه صفر آن را تمیز کنید. قسمت بیرونی را به درب "سرد" بالایی با درپوش در داخل بچسبانید). اما این گزینه یک اشکال دارد - سفتی کامل وجود ندارد و اصطکاک کمی وجود دارد ، اگرچه یک قطره روغن موتور به خلاص شدن از شر آن کمک می کند.

سیلندر پیستون یک گردن از یک بطری پلاستیکی معمولی است:

محفظه پیستون از یک دستکش طبی ساخته شده و با نخ محکم شده است که پس از سیم پیچی باید برای اطمینان با سوپرچسب آغشته شود. یک دیسک ساخته شده از چندین لایه مقوا به مرکز بدنه چسبانده شده است که یک میله اتصال روی آن ثابت شده است.

میل لنگ از همان گیره های کل قاب موتور ساخته شده است. زاویه بین زانوهای پیستون و جابجایی 90 درجه است. سکته مغزی کار جابجایی - 5 میلی متر؛ پیستون - 8 میلی متر.

فلایویل از دو سی دی تشکیل شده است که به یک سیلندر مقوایی چسبانده شده و روی محور میل لنگ نصب می شود.

پس از حرف های بیهوده دست بردارید، به شما تقدیم می کنم فیلم عملکرد موتور:

مشکلاتی که من با آن مواجه شدم عمدتاً مربوط به اصطکاک بیش از حد و عدم وجود آن بود ابعاد دقیقساخت و سازها در حالت اول، یک قطره روغن موتور و مرکزیت میل لنگ وضعیت را اصلاح کرد، سپس در مورد دوم، باید به شهود تکیه می کردید)))) اما همانطور که می بینید، همه چیز درست شد (گرچه من موتور را کاملاً دوباره کار کردم. 3 بار))))

اگر سوالی دارید، در نظرات بنویسید، ما آن را متوجه خواهیم شد)))

تشکر از توجه شما)))

بوم شناسی مصرف علم و فناوری: موتور استرلینگ بیشتر در مواقعی که نیاز به دستگاهی برای تبدیل انرژی حرارتی ساده و کارآمد است استفاده می شود.

کمتر از صد سال پیش، موتورهای احتراق داخلی در تلاش بودند تا جایگاه شایسته خود را در رقابت در میان سایر ماشین‌های موجود و مکانیزم‌های متحرک به دست آورند. در عین حال در آن روزها برتری موتور بنزینیچندان واضح نبود ماشین های موجود در موتورهای بخار با بی صدا بودن، ویژگی های قدرت عالی برای آن زمان، سهولت تعمیر و نگهداری، توانایی استفاده متمایز می شدند. از انواع مختلفسوخت V مبارزه بیشتربرای بازار، موتورهای احتراق داخلی، به دلیل صرفه جویی، قابلیت اطمینان و سادگی، غالب شده اند.

رقابت بیشتر برای بهبود واحدها و مکانیسم‌های پیشرانه که در اواسط قرن بیستم توربین‌های گازی و انواع موتورهای دوار وارد آن شدند، منجر به این واقعیت شد که علیرغم برتری موتور بنزینی، سعی شد تا به طور کامل معرفی شود. نوع جدیدموتورها - حرارتی، اولین بار در سال 1861 توسط یک کشیش اسکاتلندی به نام رابرت استرلینگ اختراع شد. این موتور به نام سازنده آن نامگذاری شد.

موتور استیرلینگ: جنبه فیزیکی موضوع

برای درک نحوه عملکرد یک نیروگاه رومیزی استرلینگ، باید درک کنید اطلاعات کلیدر مورد اصول عملکرد موتورهای حرارتی. از نظر فیزیکی، اصل کار استفاده از انرژی مکانیکی است که وقتی گاز در هنگام گرم شدن منبسط می شود و پس از سرد شدن فشرده می شود، به دست می آید. برای نشان دادن اصل عملکرد، می توانید یک مثال بر اساس یک بطری پلاستیکی معمولی و دو گلدان ارائه دهید که یکی از آنها حاوی آب سرد و دیگری گرم است.

هنگام پایین آوردن بطری در آب سرد، که دمای آن نزدیک به دمای تشکیل یخ است با خنک شدن کافی هوای داخل ظرف پلاستیکی باید با درپوش بسته شود. علاوه بر این، هنگامی که بطری در آب جوش قرار می گیرد، پس از مدتی چوب پنبه به شدت "شتاب" می شود، زیرا در این حالت هوای گرم شده چندین برابر بیشتر از آنچه در هنگام خنک شدن انجام می شود، انجام داده است. با تکرار مکرر آزمایش، نتیجه تغییر نمی کند.

اولین ماشین‌هایی که با استفاده از موتور استرلینگ ساخته شدند، فرآیند نشان‌داده‌شده در آزمایش را صادقانه بازتولید کردند. به طور طبیعی، این مکانیسم نیازمند بهبود در استفاده از مقداری از گرمایی است که گاز در طول فرآیند خنک‌سازی از دست می‌دهد تا گرمایش بیشتر شود و اجازه می‌دهد تا گرما به گاز برای تسریع گرمایش بازگردد.

اما حتی استفاده از این نوآوری نیز نتوانست وضعیت را نجات دهد، زیرا اولین استرلینگ ها متفاوت بودند. سایز بزرگدر توان تولیدی کم در آینده، بیش از یک بار تلاش هایی برای مدرن سازی طراحی برای دستیابی به قدرت 250 اسب بخار انجام شد. منجر به این واقعیت شد که با یک سیلندر به قطر 4.2 متر، توان خروجی واقعی که نیروگاه استرلینگ 183 کیلووات بود در واقع تنها 73 کیلووات بود.

تمام موتورهای استرلینگ بر اساس اصل چرخه استرلینگ کار می کنند که شامل چهار فاز اصلی و دو فاز میانی است. اصلی ترین آنها گرمایش، انبساط، سرمایش و انقباض است. انتقال به ژنراتور سرما و انتقال به عنصر گرمایش به عنوان مرحله انتقال در نظر گرفته می شود. کار مفیدانجام شده توسط موتور صرفاً بر اساس اختلاف دما بین قسمت های گرمایش و سرمایش است.

پیکربندی های استیرلینگ مدرن

مهندسی مدرن بین سه نوع اصلی از این موتورها تمایز قائل می شود:

• سبک آلفا که تفاوت آن در دو پیستون فعال است که در سیلندرهای جداگانه قرار دارند. از هر سه گزینه این مدلدارای بالاترین قدرت، داشتن بالاترین دمای پیستون گرمایش.
• سبک بتا، بر اساس یک سیلندر، که یک قسمت آن گرم و دیگری سرد است.
• سبک گاما که علاوه بر پیستون دارای جابجایی نیز می باشد.

تولید نیروگاه استرلینگ به انتخاب مدل موتور بستگی دارد که تمام موارد مثبت و مثبت را در نظر می گیرد. جنبه های منفیپروژه مشابه

مزایا و معایب

به لطف آن ویژگی های طراحیاین موتورها مزیت های زیادی دارند، اما بدون معایب هم نیستند.

نیروگاه دسکتاپ استرلینگ، که نمی توان آن را در فروشگاه خریداری کرد، اما فقط از آماتورهایی که به طور مستقل چنین دستگاه هایی را جمع آوری می کنند، عبارتند از:

• ابعاد بزرگ، که ناشی از نیاز به خنک کننده مداوم پیستون کار است.
• استفاده فشار بالاآنچه برای بهبود عملکرد و قدرت موتور لازم است؛
• از دست دادن گرما، که به دلیل این واقعیت است که گرمای آزاد شده نه به خود سیال کار، بلکه از طریق سیستم مبدل های حرارتی منتقل می شود، که گرمایش منجر به از دست دادن کارایی می شود.
• کاهش شدید قدرت مستلزم اعمال اصول خاصی است که با موتورهای بنزینی سنتی متفاوت است.

نیروگاه های فعال در واحدهای استرلینگ علاوه بر معایب، مزایای غیر قابل انکاری دارند:

• هر نوع سوخت، زیرا مانند هر موتوری که از انرژی گرمایی استفاده می کند، این موتور قادر است در هر محیطی با اختلاف دما کار کند.
• سودآوری. این دستگاه ها می توانند جایگزینی عالی برای واحدهای بخار در مواقع نیاز به پردازش انرژی خورشیدی باشند و بازدهی 30 درصدی بالاتری داشته باشند.
• ایمنی محیطی از آنجایی که نیروگاه رومیزی کیلووات لحظه اگزوز ایجاد نمی کند، صدا تولید نمی کند و در جو منتشر نمی شود. مواد مضر... گرمای معمولی به عنوان منبع انرژی عمل می کند و سوخت تقریباً به طور کامل می سوزد.
• سادگی سازنده استرلینگ برای کار خود به قطعات یا وسایل اضافی نیاز ندارد. قادر به شروع مستقل بدون استفاده از استارتر است.
• افزایش عمر سرویس موتور به دلیل سادگی می تواند بیش از صد ساعت کار مداوم را ارائه دهد.

کاربردهای موتور استیرلینگ

موتور استرلینگ بیشتر در شرایطی استفاده می شود که به وسیله ای برای تبدیل انرژی حرارتی نیاز است که ساده است، در حالی که راندمان انواع دیگر واحدهای حرارتی در شرایط مشابه به طور قابل توجهی کمتر است. اغلب، چنین واحدهایی در غذا استفاده می شود تجهیزات پمپاژ، سردخانه، زیردریایی، باتری، ذخیره انرژی.

یکی از زمینه‌های امیدوارکننده استفاده از موتورهای استرلینگ، نیروگاه‌های خورشیدی است، زیرا می‌توان از این واحد برای تبدیل انرژی پرتوهای خورشید به انرژی الکتریکی استفاده کرد. برای انجام این فرآیند، موتور در کانون آینه ای قرار می گیرد که جمع می شود اشعه های خورشید، که روشنایی دائمی منطقه نیاز به گرمایش را فراهم می کند. این به شما امکان می دهد تمرکز کنید انرژی خورشیدیدر یک منطقه کوچک در این حالت سوخت موتور هلیوم یا هیدروژن است. منتشر شده توسط

من مدت زیادی است که صنعتگران این منبع را تماشا می کنم و وقتی مقاله ظاهر شد، می خواستم خودم آن را بسازم. اما مثل همیشه وقت نداشتم و این ایده را به تعویق انداختم.
اما بالاخره دیپلمم را گذراندم، از دپارتمان نظامی فارغ التحصیل شدم و زمانش ظاهر شد.
به نظر من چنین موتوری را بسیار ساده تر از فلش USB می کند :)

اول از همه، من می خواهم به استاد این سایت توبه کنم که یک فرد 20 ساله به چنین مزخرفاتی مشغول است، اما من فقط می خواستم این کار را انجام دهم و چیزی برای توضیح این آرزو وجود ندارد، امیدوارم قدم بعدی من همچنان باشد. یک درایو فلش
بنابراین ما نیاز داریم:
1 میل.
2 سه قوطی.
3 سیم مسی (من آن را با مقطع 2 میلی متر پیدا کردم).
4 کاغذ (روزنامه یا دفتر مهم نیست).
5 چسب لوازم التحریر (PVA).
6 چسب فوق العاده (CYJANOPAN یا هر نوع دیگر با همان روح).
7 دستکش لاستیکی یا بادکنک.
8 ترمینال برای سیم کشی 3 عدد.
9 عدد درب شراب 1 عدد.
10 کمی خط.
11 ابزار برای طعم دادن.

1- بانک اول; 2- ثانیه؛ 3 - سوم؛ 3-درب قوطی سوم؛ 4- غشاء; 5- جابجایی; 6- ترمینال سیم کشی; 7- میل لنگ; 8- قطعه حلبی :) 9- شاتون; 10- چوب پنبه; 11- دیسک; 12- خط.
بیایید با جدا کردن دو قوطی از هر سه قوطی شروع کنیم. من این کار را با یک درمل خانگی انجام دادم، ابتدا می خواستم با یک دایره سوراخ کنم و با قیچی برش دهم، اما دستگاه معجزه را به یاد آوردم.
راستش خیلی خوب نشد و من به طور اتفاقی دیواره یکی از قوطی ها را سوراخ کردم، بنابراین دیگر برای ظرف کار مناسب نبود (اما دو تا دیگر داشتم و آنها را با دقت بیشتری درست کردم) .


در مرحله بعد، ما به شیشه ای نیاز داریم که به عنوان فرم برای آن استفاده شود جابجا کننده(5).
از آنجایی که روز دوشنبه بازارها کار نمی کردند و همه ماشین فروشی های اطراف بسته بودند و من می خواستم موتور بسازم، به خودم اجازه دادم طرح اصلی را تغییر دهم و دیجایزر را از کاغذ و نه از پشم فولادی بسازم.
برای انجام این کار، یک ظرف غذای ماهی پیدا کردم که از نظر اندازه بیشتر برای من مناسب بود. من اندازه را بر اساس این واقعیت انتخاب کردم که قطر قوطی نوشابه 53 میلی متر بود، بنابراین به دنبال 48-51 میلی متر بودم تا وقتی کاغذ را روی قالب می پیچم، حدود 1-2 میلی متر بین دیواره قوطی و قالب فاصله داشته باشم. جابجایی (5) برای عبور هوا. (در شیشه را از قبل با چسب چسباندم تا چسب نچسبد).


سپس یک نوار از ورق A4 را 70 میلی متر علامت زدم و بقیه را به نوارهای 50 میلی متری برش دادم (مانند مقاله). راستش یادم نمیاد چندتا از این نوارها رو پیچوندم، 4-5 تا بشه (نوارهای 50mm x 290mm تعداد لایه ها رو با چشم درست کردم که وقتی چسب گیر کرد جابجایی نرم نباشه) . هر لایه با چسب PVA پوشانده شد.


سپس روکش های دیسپلاسر را از 6 لایه کاغذ درست کرد (همچنین همه چیز را چسب زد و با یک دسته گرد فشار داد تا باقیمانده چسب و حباب های هوا بیرون برود) وقتی همه لایه ها را چسب زد، آنها را با کتاب روی آن ها فشار داد. که خم نشوند

ته قوطی (2) را نیز با قیچی که سالم بود با فاصله حدود 10 میلی متر بریدم زیرا جابجایی از سوراخ بالایی عبور نمی کرد. این مال ما خواهد بود ظرفیت کاری.
این همان چیزی است که در پایان اتفاق افتاد (من بلافاصله درب قوطی را بریدم (3) ، اما هنوز هم باید این کار را انجام دهم تا یک شمع در آنجا قرار دهم).


بعلاوه، در فاصله حدود 60 میلی متری از پایین، شیشه (3) را که هنوز با درب آن داشتم بریدم. این پایین در خدمت ما خواهد بود جعبه آتش نشانی.


سپس ته شیشه دوم (1) را با درب بریده شده، همچنین به فاصله 10 میلی متر (از ته) برید. و همه را در کنار هم قرار دهید.


علاوه بر این، به نظرم رسید که اگر یک جسم کوچکتر به جای درب به غشای (4) سیلندر کار (2) چسبانده شود، طراحی بهتر می شود و من چنین نمونه ای را از کاغذ برش می دهم. در پایه یک مربع 15x15 میلی متر و "گوش" هر کدام 10 میلی متر است. و من یک جزئیات را از نمونه (8) برش دادم.


سپس سوراخ هایی به قطر 2.1 یا 2.5 میلی متر (مهم نیست) در ترمینال ها (6) سوراخ کردم ، پس از آن سیم (با مقطع 2 میلی متر) را با اندازه 150 میلی متر برداشتم ، مال ما خواهد بود " میل لنگ"(7) و آن را با توجه به ابعاد زیر خم کنید: ارتفاع زانوی جابجایی (5) -20 میلی متر ارتفاع زانو غشاء (4) -5 میلی متر. بین آنها باید 90 درجه باشد (خیر) واشرها درست کردم و با چسب وصل کردم تا پایانه ها روی میل لنگ آویزان نشوند.
درست کردن آن دقیقاً و دقیقاً در اندازه فوراً درست نشد، اما من دوباره آن را دوباره انجام دادم (و نه برای اطمینان خودم).


سپس دوباره سیم (2 میلی متر) را برداشتم و یک قطعه را به طول 200 میلی متر برش دادم، این میله اتصال (9) غشا (4) خواهد بود، قسمت (8) را از آن عبور دادم و آن را خم کردم (برای نشان دادن) .
من یک قوطی (1) (آنی که کمی پر از سوراخ است) برداشتم و در آن سوراخ هایی برای "میل لنگ" (7) در فاصله 30 میلی متری از بالا ایجاد کردم (اما این مهم نیست). و پنجره مشاهده را با قیچی برش دهید.


سپس وقتی سیلندر جابجایی (5) خشک و کاملاً چسبانده شد، شروع به چسباندن روکش ها به آن کردم. پس از چسباندن درپوش ها، برای چسباندن نخ ماهیگیری، یک سیم مقطع حدود نیم میلی متر درست کردم (12).


بعد، من یک محور (10) را از یک دسته چوبی برای اتصال دیسک ها (11) به میل لنگ حک کردم، اما توصیه می کنم از یک درپوش شراب استفاده کنید.
و حالا سخت ترین قسمت (در مورد من) غشاء (4) را از دستکش های پزشکی بریدم و همان جزئیات (8) را در مرکز به آن چسباندم. من غشا را روی استوانه کار (2) قرار دادم و با نخ در امتداد مرز بستم و وقتی شروع به بریدن قسمت های اضافی کردم غشا از زیر نخ شروع به خزیدن کرد (البته من غشا را نکشیدم. ) و وقتی کاملا قطع شد شروع به کشیدنش کردم و غشاء کاملا جدا شد.
چسب فوق العاده را گرفتم و انتهای قوطی را چسب زدم و سپس غشای از قبل آماده شده را چسب زدم و آن را به شدت در مرکز قرار دادم، آن را نگه داشتم و منتظر ماندم تا چسب سفت شود. سپس دوباره آن را فشار داد، اما این بار با یک کش، لبه های آن را برید، کش را درآورد و دوباره آن را (بیرون) چسباند.
اتفاقی که در آن زمان افتاد این است






بعد با سوزن غشا (4) و قطعه (8) را سوراخ کردم و نخ ماهیگیری (12) را از آن ها رد کردم (که این هم آسان نبود).
خوب، وقتی همه چیز را کنار هم گذاشتم، این اتفاق افتاد:


فوراً اعتراف می کنم که در ابتدا موتور کار نمی کرد ، حتی بیشتر از آن ، به نظرم می رسید که اصلاً کار نمی کند ، زیرا لازم بود آن را (با یک شمع سوزان) به صورت دستی و با نیروی نسبتاً زیاد بچرخانید. برای یک موتور خود چرخشی). من کاملاً سست شده بودم و قبلاً شروع به سرزنش کردم که از کاغذ جابجایی درست کردم ، قوطی های اشتباه برداشتم ، در طول شاتون (9) یا خط جابجایی (5) اشتباه کردم. . اما پس از یک ساعت عذاب و ناامیدی، بالاخره شمع من سوخت (یکی که در کیس آلومینیومی) و بقیه را از سال نو (همونی که در عکس سبز است) گرفتم، به طور قابل توجهی قوی تر سوخت و ببینید، من توانستم آن را شروع کنم.
نتیجه گیری
1 این که جابجایی از چه ساخته شده است مهم نیست، همانطور که در یکی از سایت ها خواندم "باید سبک باشد و رسانای گرما نباشد."
2 تغییر در طول شاتون (9) و طول خط (12) جابجایی (5) مهم نیست، همانطور که در یکی از سایت ها خواندم "نکته اصلی این است که جابجایی انجام نمی شود. در حین کار به بالا یا پایین محفظه کار ضربه بزنید، بنابراین آن را تقریباً در وسط قرار دادم ... و غشاء در حالت آرام (سرد) باید صاف باشد و به سمت بالا یا پایین کشیده نشود.
ویدئو
ویدئو با عملکرد موتور. من 4 دیسک تهیه کردم، آنها به عنوان چرخ فلایویل استفاده می شوند. هنگام راه‌اندازی، سعی می‌کنم جابجایی را به موقعیت بالایی برسانم، زیرا هنوز می‌ترسم بیش از حد گرم نشود. می چرخد، باید اینطور باشد: اول جابجایی بالا می آید و بعد غشاء پشت آن بالا می رود، جابجایی پایین می آید و غشاء پشت سر آن پایین می رود.

PS: شاید اگر آن را متعادل کنید، سریعتر بچرخد، اما من دارم با عجلهاز متعادل کردن کار نکرد :)

ویدیوی آب خنک. در کار کمک چندانی نمی کند و همانطور که می بینید سرعت چرخش آن را افزایش نمی دهد، اما با چنین خنک کننده ای می توان موتور را برای مدت طولانی تری بدون ترس از گرم شدن بیش از حد تحسین کرد.

و در اینجا یک نقاشی تقریبی از نمونه اولیه من است (اندازه بزرگ):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
چه کسی به اصل نیاز دارد (KOMPAS V 12) می توانم آن را به اداره پست بفرستم.

شاید از من بپرسید که چرا هنوز نیاز است و من پاسخ خواهم داد. مثل همه چیز در استیم پانک ما، بیشتر برای روح.
از شما می خواهم که لگد نزنید این اولین انتشار من است.