Как изготовить двигатель Стирлинга для генерации электроэнергии — легко!

Очень давно умные головы изобрели паровые машины, котлы которых частенько приносили неприятности окружающим, они взрывались. К тому же эти двигатели имеют сложную конструкцию и требуют особого обслуживания. Поэтому Роберт Стирлинг изобрел новый вид двигателя и запатентовал его в 1816 году.

Двигатели Стирлинга имеют простейшую конструкцию. Собрать двигатель малой мощности можно даже, не имея технических знаний и особого оборудования. Сам двигатель работает на любом виде топлива: твердое, жидкое, ядерное, а так же от солнца.

Существуют разные конструктивы:
АЛЬФА –

БЕТА –

ГАММА –

Автор первого рассматриваемого нами варианта рассказал о сборке демонстрационного варианта, малой мощности. Он утверждает, что собрать такой двигатель, который имеет покупательскую способность, под силу только специалисту с серьезным набором оборудования. Правильность этого заявления мы и проверим.

Для воплощении идеи был выбран пруток титана. Выровняв резцом заготовку, автор первым делом выточил цилиндр вытеснителя, в котором сверлом высверлил не сквозное отверстие.

Потом из той же заготовки выточил пустотелый поршень вытеснителя, диаметр которого меньше внутреннего отверстия цилиндра на один миллиметр. Это нужно для циркуляции нагретого воздуха при движении поршня. Отверстие в нем глушится резьбовой заглушкой и запрессовывается шток. Направляющая для штока изготавливается из бронзы.

Для законченности цилиндра расширения необходимо выточить радиатор охлаждения потому, что этот цилиндр имеет две зоны, одну горячую, другую холодную. Радиатор изготавливается из той же бронзы.

Далее автор приступил к созданию холодного контура. Мощность двигателя снимается с этого цилиндра и поршня. Для упрощения поставленной задачи, автор применил готовый поршень нерабочего ДВС для авиамоделей, с родным шатуном . Из бронзы выточил цилиндр с минимальным допуском, поршень при достаточно легком перемещении, создавал герметичность при перекрытии отверстия с противоположной стороны, даже без применении масла.

На столе мы видим все детали подготовленные к сборке

Соединение двух цилиндров выполнено массивной подставкой. Через герметик, устанавливается цилиндр холодной группы. В станину вставляется направляющая, поршень со штоком и цилиндр расширителя с радиатором.

Коленвал сделан с фрезеровкой, для балансировки с шатунами. Маховик затянут обтекателем. После сборки модель установили на дощечку и при помощи спиртовки вывили ее в рабочий режим.

А вот второй автор утверждает, что двигатель Стирлинга самый простой двигатель для повторения. Его двигатели продаются, а сами модели изготавливает из бросового материала, который валяется под ногами. Его образцы способны генерировать сейчас пять вольт, 0.6 ампер, а в разработке модель с применение генератора от автомобиля. Имеются сборки на два и на три рабочих цилиндра. Применено водяное охлаждение.

Как? А вот давайте знакомиться с устройством. Думаю, найдутся среди читателей умельцы, которые попробуют шлифануть эту тему.
И так, вот как выглядят эти модели

Расширительные цилиндры изготовлены из газовых баллончиков. Они не боятся нагрева и свободно паяются оловом.

Поршень наматывается металлической ватой на велосипедной спице. Поршни из ваты закреплены на спице жестяными пластинами.

Холодная сторона цилиндра закрыта таким же донышком баллона, в котором имеется отверстие для соединения с рабочим цилиндром и отверстие для спицы, усиленная как вы думаете, простой десятирублёвой монеткой запаянная оловом.

А вот так придумана система охлаждения на трех цилиндрах в виде ванночки

А вот так на двух цилиндрах в виде двух консервных банок и радиатора.

Корпуса изготовлены из фанеры, коленчатый вал из прутка восемь миллиметров и подшипников.
Ну и совсем неожиданное решение для проекта, это применение медицинских шприцов в качестве рабочих цилиндров.

Они подходят для этого как не, что иное. Подгонка стекла идеальная. Необходимо только обрезать сам шприц и его поршень и соединить промежуточной трубкой с расширительным цилиндром.

В стеклянный поршень вставлена пробка из под шампанского, в которую вклеено винтовое крепление.

Двигатели работают от газа, через форсунки изготовленные из иголок от шприца.

Как мы видим: чтобы достичь поставленной цели, не обязательно идти в гору, можно ее обойти, сохранив не малые средства и найти свежие идеи.

Канал Дмитрия Петракова

Вполне возможно. что через несколько десятков лет, источником энергии механического движения для автомобиля может стать двигатель внешнего сгорания, а именно двигатель Стирлинга.

Источник

Двигатель Стирлинга — Журнал АКВА-ТЕРМ

Опубликовано: 28 сентября 2012 г.

1036

Очень тесно к современной тенденции использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) примыкает возможность реализации этой энергии в полезных целях с помощью двигателя Стирлинга. Данный двигатель представляет собой одну из вариаций двигателя внешнего сгорания и в силу этой особенности может быть легко переведен на работу от ВИЭ без вреда для экологии.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Это изобретение имеет довольно давнюю историю. Шотландский священник Роберт Стирлинг запатентовал двигатель, который с тех пор носит его имя, еще в 1816 г., однако двигатели аналогичного принципа действия были известны и раньше – с конца XVII в. По сути, Роберт Стирлинг лишь усовершенствовал их, сделав конструкцию более энергоэффективной.

Двигатель Стирлинга – тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело расширяется и сужается в замкнутом объеме вследствие периодического нагревания и охлаждения и совершает работу за счет притока тепловой энергии из внешней среды. Та особенность, что энергия подводится к рабочему телу из внешней среды, создает возможность для работы двигателя Стирлинга не только на энергии, выделяемой при сжигании топлива, но и от любого источника тепла, в том числе от ВИЭ.

Простейший двигатель Стирлинга представляет собой герметичный цилиндр, заполненный газом или жидкостью, внутри которого размещаются вытеснительный и рабочий поршни. Поршень-вытеснитель также имеет форму цилиндра, диаметр которого меньше внутреннего диаметра большего цилиндра настолько, что между их стенками остается небольшой зазор, по которому может перетекать газ или жидкость, заполняющая цилиндр. Рабочий поршень размещается за вытеснительным и толкает маховик, с которым связаны оба поршня по принципу кривошипно-шатунного механизма. Внешний цилиндр двигателя подогревается с одного конца. При этом рабочее тело (газ, жидкость) нагревается практически при постоянном объеме, затем рабочее тело расширяется при постоянной температуре, совершая работу и толкая рабочий поршень. Рабочее тело перемещается поршнем-вытеснителем в холодную зону, где происходит охлаждение при почти постоянном объеме.

Движение рабочего поршня сдвинуто на 90° относительно движения поршня-вытеснителя. В зависимости от знака этого сдвига машина может быть двигателем или тепловым насосом. При нулевом сдвиге машина не производит никакой работы (кроме потерь на трение).

Если физико-химические характеристики рабочего тела и цилиндра подобраны так, что в процессе цикла «расширение-сжатие» материал рабочего тела проходит через фазовый переход, работа двигателя может быть весьма эффективной, но потребует высокого давления внутри цилиндра.

Стирлинг усовершенствовал двигатель за счет введения в него так называемого «эконома» – теплообменника-рекуператора или регенератора, который удерживает тепло в теплой части двигателя, в то время как рабочее тело охлаждается. Тем самым рекуператор (регенератор, эконом) повышает производительность двигателя. Рекуператор двигателя Стирлинга может представлять собой камеру, заполненную проволокой, гранулами, гофрированной фольгой (гофры идут вдоль направления потока газа или жидкости). Газ или жидкость рабочего тела, проходя через наполнитель рекуператора в одну сторону, отдает (или приобретает) тепло, а при движении в другую сторону отбирает (или отдает) его.

По термодинамической эффективности идеальный цикл Стирлинга не уступает циклу Карно, состоит из четырех фаз и разделен двумя переходными фазами: нагрев, расширение, переход к источнику холода, охлаждение, сжатие и переход к источнику тепла. При переходе от теплого источника к холодному происходит расширение и сжатие газа, находящегося в цилиндре. При этом изменяется давление, за счет чего можно получить полезную работу. Нагрев и охлаждение рабочего тела (участки 4 и 2) производится рекуператором. В идеале количество тепла, отдаваемое и отбираемое рекуператором, одинаково. Полезная работа производится только за счет изотерм и зависит от разницы температур нагревателя и охладителя.

Рекуператор может быть внешним, а может размещаться на поршне-вытеснителе, что делает габаритные размеры и вес двигателя меньше. Роль рекуператора выполняет также зазор между вытеснителем и стенками цилиндра. При большой длине цилиндра надобность в дополнительном рекуператоре вообще исчезает, но появляются значительные потери на преодоление вязкости рабочего тела.

В зависимости от особенностей конструкции, в том числе от размещения рекуператора, различают несколько типов двигателя Стирлинга.

Типы двигателя Стирлинга

Традиционно выделяют альфа-, бета- и гамма-Стирлинг.

Альфа-Стирлинг содержит два раздельных силовых поршня (горячий и холодный) в раздельных цилиндрах. Цилиндр с горячим поршнем находится в теплообменнике с более высокой температурой, в то время как цилиндр с холодным поршнем находится в более холодном теплообменнике. У данного типа двигателя отношение мощности к объему достаточно велико, но высокая температура «горячего» поршня создает определенные технические проблемы.

В альфа-Стирлинге рекуператор может быть только внешним. Он монтируется последовательно с теплообменником, в котором происходит нагрев рабочего тела, со стороны холодного поршня.

Работа бета-Стирлинга описана выше как пример наиболее простого двигателя Стирлинга. Цилиндр всего один, горячий с одного конца и холодный с другого. Внутри цилиндра движутся поршень (с которого снимается мощность) и «вытеснитель», изменяющий объем горячей полости. Газ перекачивается из холодной части цилиндра в горячую через регенератор. Регенератор может быть внешним, как часть теплообменника, или может быть совмещен с поршнем-вытеснителем.

В конструкцию гамма-Стирлинга входят два цилиндра, а также поршень и «вытеснитель». В холодном цилиндре движется поршень, с которого снимается мощность. Во втором цилиндре, горячем с одного конца и холодным с другого, движется поршень-вытеснитель. Регенератор может быть внешним, в этом случае он соединяет горячую часть второго цилиндра с холодной и одновременно с первым (холодным) цилиндром. Внутренний регенератор является частью вытеснителя.

Существуют и другие разновидности двигателя Стирлинга. Одним из самых интересных современных решений является роторный двигатель Мухина – наиболее компактный в ряду двигателей Стирлинга. Одним из его достоинств является отказ от кривошипно-шатунного механизма.

Преимущества и недостатки

Двигатель Стирлинга в XIX в. создавался и рассматривался как взрывобезопасная альтернатива паровым двигателям. Он действительно безопасен в этом отношении, но это не единственное его преимущество.

Как все двигатели внешнего сгорания, двигатель Стирлинга может работать от любого перепада температур. Это определяет и возможность создания двигателей Стирлинга, совсем не наносящих при работе вреда экологии. Его конструкция проста, значительно проще двигателей внутреннего сгорания, предусматривающих газораспределительные системы для сжигания топлива, системы пуска двигателя и др. Двигатель Стирлинга при работе производит очень мало шума, значительно меньше, чем любые двигатели внутреннего сгорания. Безаварийный ресурс двигателя очень высок, этому способствует простота конструкции и отсутствие «уязвимых» узлов, которые, например, могут засоряться при сжигании топлива (в роторном двигателе Стирлинга, как говорилось выше, отсутствует даже кривошипно-шатунный механизм). Наконец, двигатель Стирлинга характеризуется достаточно высоким КПД.

Несмотря на указанные преимущества, двигатель Стирлинга не получил такого широкого распространения, как например, газо-поршневые или газо-турбинные двигатели внутреннего сгорания. Его недостатки перевешивали до настоящего времени вроде бы очевидные преимущества. Основным из недостатков двигателей Стирлинга считается высокая материалоемкость производства машин необходимой мощности. Рабочее тело двигателя Стирлинга необходимо охлаждать, что приводит к существенному увеличению массы и габаритных размеров установки за счет увеличенных радиаторов. Достижение характеристик двигателя уровня двигателей внутреннего сгорания требует высокого давления (свыше 100 атм) в цилиндре.

Однако в последнее время, когда большое внимание уделяется экологическим характеристикам оборудования, применение двигателей Стирлинга может значительно расшириться, причем в различных сферах.

Применение и перспективы

В настоящее время рядом зарубежных фирм (Philips, STM Inc. , Daimler Benz, Solo, United Stirling) начато производство двигателей Стирлинга, технические характеристики которых уже сейчас превосходят ДВС и газотурбинные установки. Эти двигатели имеют эффективный КПД (до 45 %), удельную массу от 3,8 до 1,2 кг/кВт, ресурс до 40 тыс. ч и мощность от 3 до 1200 кВт.

С 60-х гг. прошлого века двигатели Стирлинга начали применять на подводных лодках. Пионером на этом направлении выступила Швеция. В настоящее время шведские кораблестроители уже отработали технологию оснащения этими двигателями подводных лодок путем врезания дополнительного отсека, в котором и размещается новая двигательная установка. Двигатели Стирлинга позволяют подводным лодкам находиться под водой без всплытия до 20 суток. Подобные двигатели установлены также в новейших японских подводных лодках.

Одно из важнейших и самых перспективных применений двигателей Стирлинга – выработка электроэнергии. В данном случае большое значение имеет универсальность этих двигателей в отношении источника энергии и возможность работать при перепадах температур в таких диапазонах, где двигатели внутреннего сгорания применяться не могут. В частности, рассматриваются варианты применения двигателей Стирлинга для выработки электроэнергии в космосе. Такой двигатель, работающий на радиоактивных изотопах, разработан в NASA.

Большие надежды возлагаются на использование двигателей Стирлинга для преобразования солнечной энергии в электрическую. В этой установке солнечной электростанции двигатель Стирлинга устанавливается в фокусе параболического зеркала таким образом, чтобы отраженные лучи солнца постоянно фокусировались на зоне нагрева. Параболический отражатель управляется по двум координатам при слежении за солнцем. Зеркала отражают около 92 % падающего на них солнечного излучения. В качестве рабочего тела для таких двигателей Стирлинга используется водород или гелий. Эффективность выработки электроэнергии на этих установках (Sandia) достигает 31,25 %.

Компания Stirling Solar Energy строит в Калифорнии крупнейшую в мире солнечную электростанцию, представляющую собой батарею из параболических солнечных установок, оснащенных двигателями Стирлинга. Выпускаются также и небольшие солнечные электростанции с двигателями Стирлинга, которыми могут пользоваться даже туристы. Фирмой Alisson разработан и построен космический вариант солнечной установки с двигателем Стирлинга мощностью 5 кВт (КПД 37,5 %). В качестве источника теплоты используется параболический лепестковый концентратор диаметром 5,8 м, создающий в приемнике температуру 947 К. В ловушке приемника излучения устанавливается тепловой аккумулятор, отдающий тепло фазового превращения при постоянной температуре на теневых участках орбиты полета. Такая установка долгое время работала на одном из искусственных спутников Земли типа Gemini. В России РКК «Энергия», РНЦ им. Келдыша разрабатывали солнечную энергетическую установку для МКС «Альфа» на основе ДС мощностью 10 кВт и 36-лепесткового солнечного концентратора диаметром 10 м. Двигатель Стирлинга был создан и испытан на одном из предприятий Санкт-Петербурга в 2001 г.

Просматриваются интересные перспективы применения двигателя Стирлинга в тепловых насосах. Обычно в состав теплонасосной установки включается циркуляционный насос, который перекачивает теплоноситель по контуру, имеющему значительную протяженность. Агрегат, совмещающий двигатель Стирлинга и тепловой насос Стирлинга («стирлинг-стирлинг»), может изменить ситуацию. Двигатель Стирлинга отдает в систему отопления бросовое тепло от «холодного» цилиндра, а полученная механическая энергия используется для подкачки дополнительного тепла, которое забирается из окружающей среды. В теплонасосе «стирлинг-стирлинг» совершенно отсутствуют рабочие поршни. Перепады давления, возникающие в двигателе, применяются непосредственно для перекачки тепла тепловым насосом. Внутреннее пространство агрегата герметично и позволяет использовать рабочее тело под очень высоким давлением. Согласно проведенным расчетам тепловой насос «стирлинг-стирлинг» в идеале должен на каждую калорию сожженного газа добавлять еще 3–10 кал из ВИЭ. При испытаниях эта величина оказалась меньше, и пока опыты по использованию таких устройств прекращены.

Поскольку двигатели Стирлинга могут применяться для превращения в электроэнергию любого вида теплоты, для России значительный интерес представляет возможность серийного производства электрогенераторов средней мощности (от 3 до 500 кВт) с двигателями Стирлинга, работающими на местных видах топлив, в том числе и на биомассе. В данном случае в качестве местного топлива могут использоваться торф, уголь, сланцы, отходы сельского хозяйства и лесоперерабатывающей промышленности и др.

В настоящее время рядом компаний (Philips, STM Inc., Daimler Benz, Solo, United Stirling) начато производство двигателей Стирлинга, технические характеристики которых превосходят двигатели внутреннего сгорания и газотурбинные установки. Эти двигатели характеризуются КПД до 45 %, удельной массой от 3,8 до 1,2 кг/кВт, рабочим ресурсом до 40 тыс. ч и мощностью от 3 до 1200 кВт.

Журнал «Аква-Терм» №3 (67), 2012

 

Статьи

Поделиться:

вернуться назад

Централизованное теплоснабжение в России

Защита конденсаторов от биообрастаний

Котлы мирового стандарта

Газовая колонка сегодня

Двигатели Стирлинга

 

Двигатели Стирлинга

Первоначальный двигатель Стирлинга был разработан в 1816 году Робертом Стирлингом как альтернатива паровому двигателю раннего периода, который имел тенденцию к взрыву. Однако его практическое использование ограничивалось маломощными бытовыми приложениями. Двигатель Стирлинга известен своим высоким КПД (до 40%), бесшумной работой и легкостью, с которой он может использовать практически любой источник тепла, в данном случае солнечное тепло. Эта совместимость с возобновляемыми источниками энергии стала важной из-за опасений по поводу зависимости США от нефти, углеродного следа и последствий изменения климата. Двигатель Стирлинга представляет собой безводную технологию CSP.

За прошедшие годы было разработано множество различных версий двигателя Стирлинга. Сначала будет объяснена самая простая версия — двигатель Alpha Sterling. Затем будет объяснена более современная версия, конфигурация Siemens с четырьмя цилиндрами. Между ними также есть несколько версий.

Двигатель Альфа Стирлинга

Двигатель Альфа Стирлинга содержит два поршня в отдельных цилиндрах, один горячий и один холодный. Горячий цилиндр расположен внутри высокотемпературного теплообменника, а холодный цилиндр расположен внутри низкотемпературного теплообменника. Рабочий газ (обычно водород) внутри обоих цилиндров контактирует с горячими стенками цилиндров, которые нагреваются от внешнего источника. Газ нагревают до температуры примерно 650ºC.

1. Горячий газ (красный) расширяется и толкает горячий поршень до конца его хода в цилиндре. Расширение газа продолжается в холодном цилиндре (синий), который находится на 90° позади горячего поршня в своем цикле, извлекая больше энергии из горячего газа.	2. Общий объем газа в обоих цилиндрах теперь максимальный. Поршень горячего цилиндра начинает перемещать большую часть газа в холодный цилиндр, где он охлаждается и давление падает.
3. Почти весь газ теперь находится в холодном цилиндре и охлаждение продолжается. Холодный поршень, приводимый в движение импульсом маховика (или другой поршневой пары на том же валу), сжимает оставшийся газ в горячем цилиндре.	4. Общий объем газа достигает минимального объема, и теперь он начнет расширяться в горячем цилиндре, где снова нагревается. Расширяющийся горячий газ приводит в движение горячий поршень через его рабочий ход, поскольку общий цикл начинается заново.

 

Упрощенный двигатель Стирлинга в работе

Добавить регенератор

В реальном двигателе Sterling много энергии теряется при передаче газа между двумя цилиндрами. Следовательно, главное нововведение, называемое «регенератором», также изобретенное Робертом Стирлингом, используется для сохранения энергии и повышения эффективности. Регенератор представляет собой внутренний теплообменник и временный аккумулирующий теплоноситель, расположенный между горячим и холодным цилиндрами таким образом, что рабочая жидкость проходит через него сначала в одном направлении, а затем обратно в другом. Его функция состоит в том, чтобы удерживать часть тепла внутри системы, которое в противном случае выбрасывалось бы в атмосферу. Это происходит при промежуточных температурах между минимальной и максимальной температурами цикла. Основной эффект регенерации заключается в значительном повышении теплового КПД за счет «рециркуляции» внутреннего тепла, которое в противном случае вышло бы из двигателя. Типичная конструкция регенератора представляет собой набор сеток из тонкой металлической проволоки с низким сопротивлением потоку и с осями проволоки, перпендикулярными потоку газа, для уменьшения проводимости в этом направлении. Топ

Двигатель Стирлинга Siemens

Двигатель Alpha можно компактно преобразовать в небольшую многоцилиндровую конфигурацию, обеспечивающую очень высокую выходную мощность. Принципиальная схема конфигурации «Сименс» показана слева. Конфигурация Siemens не использует два отдельных поршня, а использует переднюю и заднюю стороны одного поршня, называемого поршнем двойного действия. В поршне двустороннего действия пространство расширения передней стороны одного поршня соединяется с пространством сжатия задней стороны соседнего поршня через встроенный нагреватель, регенератор и охладитель. Конфигурация Siemens включает четыре цилиндра, каждый с поршнем двойного действия 9.0 градусов не совпадают по фазе со следующим цилиндром.
Конфигурация Siemens значительно повышает эффективность двигателя по сравнению с исходной альфа-системой. В этих двигателях силовой поршень соединен с коленчатым валом вторым шатуном, который сам находится в другом маленьком цилиндре, чтобы исключить давление боковых сил коленчатого вала на стенки цилиндра двигателя.

Такое расположение называется «кроссхедом». Между траверсой и поршнем используется уплотнение, отделяющее зону высокого давления от зоны низкого давления. Это позволяет поверхности крейцкопфа оставаться смазанными в области низкого давления, предотвращая при этом загрязнение в системе двигателя высокого давления.

 

Top

 

Соберите двигатель Стирлинга из банок за 10 простых шагов

Двигатели Стирлинга из банок очаровали меня, и ни разу не было желания привести их в действие, но не было времени.

Вот как можно построить двигатель Стирлинга из консервных банок из материалов, которые можно найти дома.

#1 – Подготовка материалов

Для сборки самого простого Банка Стирлинга вам понадобятся:

• Деревянная доска толщиной 10 мм
• Пробковое дерево толщиной 10 мм
• Проволока диаметром 1,5 мм
• рыболовная нить
• баллон (очень важный)
• квадратный брус (5 мм)
• две кнопки
• картон
• свеча
• шурупы для дерева
• резинки

Для этого вам также понадобятся некоторые инструменты:

• кусачки
• ножницы
• пила
• столярный клей
• супер клей
• (капля) машинное масло

В Банковском двигателе Стирлинга используется деревянная рама, его коленчатый вал сделан из проволоки, цилиндр из банки, а диафрагма представляет собой важный резиновый баллон. Вы будете использовать рыболовную нить, чтобы соединить деревянный поршень с коленчатым валом.

 

Читайте также: Это устройство максимально продлевает срок службы батареи вашего телефона. Код скидки 5%: GREENOPT

Общий вид двигателя Стирлинга

#2 – Правильная обрезка деревянной доски

Вам нужно сделать две боковые доски, две доски для крепления банки и одну нижнюю. Все они будут толщиной 10 мм. Отверстия кривошипа должны быть немного больше, чтобы уменьшить трение о дерево.

#3 – Изготовление деревянного поршня для двигателя Стирлинга

После того, как вы склеите вырезанные кусочки бальзы, вы можете приклеить леску к центру поршня с помощью суперклея. Вы должны принять во внимание, что диаметр банки должен соответствовать диаметру поршня, чтобы они подходили друг к другу. Вы также должны обеспечить зазор в 2 или 3 мм.

 

#4 – Разрезание диафрагмы

Вам нужно будет разрезать (очень важный) воздушный шар пополам (как на рисунке) и укрепить его, приклеив к нему картон. Затем проделайте маленькое отверстие в середине отрезанного куска и проденьте через него рыболовную нить. Внимание, отверстие должно соответствовать размеру резьбы, а не слишком большому.

Диафрагма двигателя Стирлинга

№5 – Изготовление коленчатого вала и шатунов

Используя квадратный брусок 5 мм, сделайте отверстия в коленчатом валу немного больше (для меньшего трения), наденьте шатуны и затем согните 1,5-миллиметровую проволоку.

#6 – Соедините кривошипно-шатунный механизм и диафрагму

С помощью двух кнопок прикрепите шатуны и диафрагму, как показано на рисунке ниже:

#7 – Сборка рамы

Коленчатый вал должен вращаться внутри деревянной рамы с минимальным трением, поэтому помните об этом при их сборке.

#8 – Изготовление деревянного поршня и кривошипно-шатунного механизма

Помните рыболовную нить, которую вы пропустили через отверстие в диафрагме? Теперь вам нужно связать его с коленчатым валом, чтобы поршень двигался вместе с ним.

#9 – Установка банки

Банка является фактическим цилиндром двигателя Стирлинга , поэтому отрежьте верхнюю часть банки и прикрепите банку к деревянной раме как можно лучше. Затем наденьте на него диафрагму с помощью резинок. Длина ловильной нити должна быть отрегулирована таким образом, чтобы поршень при движении не касался банки. Капните каплю машинного масла в отверстие диафрагмы.

Вот и все!

 

#10 – Эксплуатация баночного двигателя Стирлинга

Как и любой двигатель Стирлинга, этот работает на тепле. Поставьте под банкой свечу и, когда посчитаете, что она нагрелась как следует, прокрутите коленвал рукой.

Опять же, как и в любом другом тепловом двигателе, воздух должен быть полностью герметичным внутри, а детали должны двигаться как можно более свободно (с минимальным трением). В противном случае двигатель не будет двигаться, потому что его очень хрупкая конструкция и источник питания годятся только для экспериментов (в отличие от автомобиля, который потребляет больше бензина, чем обычно, когда используются подшипники).