U boshqa turdagi elektr stantsiyalarining o'rnini egalladi, ammo bu agregatlardan foydalanishdan voz kechishga qaratilgan ishlar etakchi o'rinlarda yaqin orada o'zgarishini ko'rsatadi.

Texnologik taraqqiyotning boshidan boshlab, yoqilg'ini ichkarida yoqadigan dvigatellardan foydalanish endigina boshlanganida, ularning ustunligi aniq emas edi. Bug 'dvigateli raqobatchi sifatida juda ko'p afzalliklarni o'z ichiga oladi: tortish parametrlari bilan bir qatorda u jim, hamma narsaga mos, boshqarish va sozlash oson. Ammo engillik, ishonchlilik va samaradorlik ichki yonish dvigatelining bug'ni egallashiga imkon berdi.

Bugungi kunda ekologiya, iqtisod va xavfsizlik masalalari birinchi o'rinda turadi. Bu muhandislarni qayta tiklanadigan yoqilg'i manbalarida ishlaydigan seriyali bloklarga o'z kuchlarini tashlashga majbur qiladi. O'n to'qqizinchi asrning 16-yilida Robert Stirling tashqi issiqlik manbalari bilan ishlaydigan dvigatelni ro'yxatdan o'tkazdi. Muhandislarning fikricha, bu birlik zamonaviy rahbarni o'zgartirishga qodir. Stirling dvigateli samaradorlik, ishonchlilikni o'zida mujassamlashtiradi, har qanday yoqilg'ida jim ishlaydi, bu mahsulotni avtomobil bozorida o'yinchiga aylantiradi.

Robert Stirling (1790-1878):

Stirling dvigateli tarixi

Dastlab, o'rnatish bug' bilan ishlaydigan mashinani almashtirish maqsadida ishlab chiqilgan. Bosim ruxsat etilgan me'yorlardan oshib ketganda, bug 'mexanizmlarining qozonlari portladi. Shu nuqtai nazardan, Stirling harorat farqi yordamida ishlaydigan ancha xavfsizroq.

Stirling dvigatelining ishlash printsipi ish olib boriladigan moddadan issiqlikni navbat bilan etkazib berish yoki olib tashlashdir. Moddaning o'zi yopiq hajmga o'ralgan. Ishchi moddaning rolini gazlar yoki suyuqliklar bajaradi. Ikki komponentning rolini bajaradigan moddalar mavjud, gaz suyuqlikka aylanadi va aksincha. Suyuq porshenli Stirling dvigateli quyidagilarga ega: kichik o'lchamlar, kuchli, yuqori bosim hosil qiladi.

Sovutish yoki isitish vaqtida gaz hajmining kamayishi va ko'payishi, mos ravishda termodinamika qonuni bilan tasdiqlanadi, unga ko'ra barcha komponentlar: isitish darajasi, modda egallagan bo'shliq miqdori, maydon birligiga ta'sir qiluvchi kuch. , bog'langan va formula bilan tavsiflangan:

P*V=n*R*T

• P - dvigateldagi gazning maydon birligiga to'g'ri keladigan kuchi;
• V - dvigatel maydonida gaz egallagan miqdoriy qiymat;
• n - dvigateldagi gazning molyar miqdori;
• R - gaz doimiysi;
• T - dvigateldagi gazni isitish darajasi K,

Stirling dvigateli modeli:

O'rnatishlarning oddiyligi tufayli dvigatellar quyidagilarga bo'linadi: qattiq yoqilg'i, suyuq yoqilg'i, quyosh energiyasi, kimyoviy reaktsiya va boshqa isitish turlari.

Velosiped

Stirling tashqi yonish dvigateli bir xil nomdagi hodisalar to'plamidan foydalanadi. Mexanizmda davom etayotgan harakatning ta'siri yuqori. Buning yordamida oddiy o'lchamlarda yaxshi xususiyatlarga ega dvigatelni loyihalash mumkin.

Shuni hisobga olish kerakki, mexanizmning dizayni isitgich, muzlatgich va regenerator, moddadan issiqlikni olib tashlash va issiqlikni o'z vaqtida qaytarish uchun moslamani nazarda tutadi.

Ideal Stirling aylanishi, (diagramma "harorat-hajm"):

Ideal doiraviy hodisalar:

• 1-2 Doimiy haroratli moddaning chiziqli o'lchamlarini o'zgartirish;
• 2-3 Moddadan issiqlik almashtirgichga issiqlikni olib tashlash, moddaning egallagan maydoni doimiy;
• 3-4 Moddaning egallagan maydonini majburiy qisqartirish, harorat doimiy, issiqlik sovutgichga chiqariladi;
• 4-1 Moddaning haroratining majburiy ko'tarilishi, ishg'ol qilingan joy doimiy, issiqlik issiqlik almashtirgichdan beriladi.

Ideal Stirling aylanishi, (bosim-hajm diagrammasi):

Moddaning hisobi (mol) dan:

Issiqlik kiritish:

Sovutgich tomonidan qabul qilingan issiqlik:

Issiqlik almashtirgich issiqlikni oladi (2-3 jarayon), issiqlik almashtirgich issiqlik chiqaradi (4-1 jarayon):

R – universal gaz doimiysi;

CV - ideal gazning doimiy joy egallagan holda issiqlikni ushlab turish qobiliyati.

Regeneratordan foydalanish tufayli issiqlikning bir qismi mexanizmning energiyasi sifatida qoladi, u aylana hodisalari o'tganda o'zgarmaydi. Sovutgich kamroq issiqlik oladi, shuning uchun issiqlik almashtirgich isitgichning issiqligini tejaydi. Bu o'rnatish samaradorligini oshiradi.

Doiraviy hodisaning samaradorligi:

ɳ =

Shunisi e'tiborga loyiqki, issiqlik almashtirgichsiz Stirling jarayonlari to'plamini amalga oshirish mumkin, ammo uning samaradorligi ancha past bo'ladi. Jarayonlar to'plamini orqaga qarab ishga tushirish sovutish mexanizmining tavsifiga olib keladi. Bunday holda, regeneratorning mavjudligi majburiy shartdir, chunki (3-2) o'tishda harorat ancha past bo'lgan sovutgichdan moddani isitish mumkin emas. Isitgichga (1-4) issiqlik berish ham mumkin emas, uning harorati yuqori.

Dvigatelning ishlash printsipi

Stirling dvigateli qanday ishlashini tushunish uchun keling, qurilma va birlik hodisalarining chastotasini ko'rib chiqaylik. Mexanizm mahsulotdan tashqarida joylashgan isitgichdan olingan issiqlikni tanadagi kuchga aylantiradi. Butun jarayon harorat farqi tufayli, yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ishchi moddada sodir bo'ladi.

Mexanizmning ishlash printsipi issiqlik tufayli kengayishga asoslangan. Kengayishdan oldin darhol yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan modda qiziydi. Shunga ko'ra, siqilishdan oldin, modda sovutiladi. Tsilindrning o'zi (1) suv ko'ylagi (3) bilan o'ralgan, issiqlik pastki qismga beriladi. Ishni bajaradigan piston (4) gilzaga joylashtiriladi va halqalar bilan muhrlanadi. Piston va pastki o'rtasida sezilarli bo'shliqlarga ega va erkin harakatlanadigan siljish mexanizmi (2) mavjud. Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan moddaning o'zgarishi tufayli kameraning hajmi bo'ylab harakatlanadi. Moddaning harakati ikki yo'nalishda cheklangan: pistonning pastki qismi, silindrning pastki qismi. Displeyning harakati piston orqali o'tadigan va piston haydovchisiga nisbatan 90 ° kechikish bilan eksantrik tomonidan boshqariladigan novda (5) bilan ta'minlanadi.

• "A" pozitsiyasi:

Piston eng past holatda joylashgan, moddaning devorlari bilan sovutiladi.

• "B" pozitsiyasi:

Displey yuqori pozitsiyani egallaydi, harakat qiladi, moddani so'nggi tirqishlar orqali pastki qismga o'tkazadi va o'zini sovutadi. Piston harakatsiz.

• "C" pozitsiyasi:

Modda issiqlikni oladi, issiqlik ta'sirida u hajmni oshiradi va kengaytirgichni piston bilan yuqoriga ko'taradi. Ish bajariladi, shundan so'ng joy almashtirgich pastki qismga cho'kib, moddani itarib yuboradi va soviydi.

• "D" pozitsiyasi:

Piston pastga tushadi, sovutilgan moddani siqadi, foydali ish bajariladi. Volan dizayndagi energiya akkumulyatori bo'lib xizmat qiladi.

Ko'rib chiqilayotgan model regeneratorsiz, shuning uchun mexanizmning samaradorligi yuqori emas. Ishdan keyin moddaning issiqligi devorlar yordamida sovutgichga chiqariladi. Harorat kerakli miqdorda pasayishga vaqt topa olmaydi, shuning uchun sovutish vaqti uzaytiriladi, vosita tezligi past bo'ladi.

Dvigatellar turlari

Strukturaviy ravishda Stirling printsipidan foydalangan holda bir nechta variantlar mavjud, ularning asosiy turlari:

Dizayn turli konturlarda joylashtirilgan ikki xil pistondan foydalanadi. Birinchi sxema isitish uchun ishlatiladi, ikkinchi sxema sovutish uchun ishlatiladi. Shunga ko'ra, har bir pistonning o'z regeneratori (issiq va sovuq) mavjud. Qurilma yaxshi quvvat va tovush nisbatiga ega. Kamchilik shundaki, issiq regeneratorning harorati dizayndagi qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

• Dvigatel "b - Stirling":

Dizayn bitta yopiq sxemadan foydalanadi, uchlarida turli xil haroratlar (sovuq, issiq). Bo'shliqda joy almashtirgichli piston joylashgan. O'zgartirish moslamasi bo'shliqni sovuq va issiq zonalarga ajratadi. Sovuq va issiqlik almashinuvi issiqlik almashtirgich orqali moddani pompalash orqali sodir bo'ladi. Strukturaviy ravishda issiqlik almashtirgich ikkita versiyada ishlab chiqariladi: tashqi, joy almashtirgich bilan birlashtirilgan.

• "g - Stirling" dvigateli:

Piston mexanizmi ikkita yopiq konturdan foydalanishni ta'minlaydi: sovuq va joy o'zgartirgich bilan. Sovuq pistondan quvvat olinadi. Displey pistoni bir tomondan issiq, boshqa tomondan sovuq. Issiqlik moslamasi strukturaning ichida ham, tashqarisida ham joylashgan.

Ba'zi elektr stantsiyalari dvigatellarning asosiy turlariga o'xshamaydi:

• Rotary Stirling dvigateli.

Strukturaviy ravishda, milya ustidagi ikkita rotorli ixtiro. Qism yopiq silindrsimon bo'shliqda aylanish harakatlarini amalga oshiradi. Tsiklni amalga oshirishga sinergik yondashuv yaratildi. Tanasida radial teshiklar mavjud. Chuqurchalarga ma'lum bir profilga ega pichoqlar o'rnatiladi. Plitalar rotorga qo'yiladi va mexanizm aylanganda eksa bo'ylab harakatlanishi mumkin. Barcha tafsilotlar ularda sodir bo'layotgan hodisalar bilan o'zgaruvchan hajmlarni yaratadi. Har xil rotorlarning hajmlari kanallar orqali ulanadi. Kanallarni tartibga solish bir-biriga 90 ° ga o'rnatiladi. Rotorlarning bir-biriga nisbatan siljishi 180 ° ni tashkil qiladi.

• Termoakustik Stirling dvigateli.

Dvigatel jarayonlarni amalga oshirish uchun akustik rezonansdan foydalanadi. Printsip materiyaning issiq va sovuq bo'shliq orasidagi harakatiga asoslangan. Sxema harakatlanuvchi qismlar sonini, qabul qilingan quvvatni olib tashlash va rezonansni saqlab qolish qiyinligini kamaytiradi. Dizayn erkin pistonli motor turiga tegishli.

DIY Stirling dvigateli

Bugungi kunda ko'pincha onlayn-do'konda siz ko'rib chiqilayotgan dvigatel shaklida tayyorlangan esdalik sovg'alarini topishingiz mumkin. Strukturaviy va texnologik jihatdan mexanizmlar juda oddiy, agar xohlasangiz, Stirling dvigatelini o'z qo'llaringiz bilan doğaçlama vositalardan qurish oson. Internetda siz ko'p sonli materiallarni topishingiz mumkin: videolar, chizmalar, hisob-kitoblar va ushbu mavzu bo'yicha boshqa ma'lumotlar.

Past haroratli Stirling dvigateli:

• To'lqinli dvigatelning eng oddiy versiyasini ko'rib chiqing, buning uchun sizga qalay qutisi, yumshoq poliuretan ko'pik, disk, murvat va qog'oz qisqichlari kerak bo'ladi. Ushbu materiallarning barchasini uyda topish oson, quyidagi amallarni bajarish kerak:
• Yumshoq poliuretan ko'pikini oling, qutining ichki diametridan ikki millimetr kichikroq doira kesib oling. Ko'pikning balandligi qutining yarmidan ikki millimetrga ko'pdir. Ko'pikli kauchuk dvigatelda joy o'zgartiruvchi rol o'ynaydi;
• Idishning qopqog'ini oling, o'rtada ikki millimetr diametrli teshik qiling. Teshikka ichi bo'sh novdani lehimlang, bu vosita ulash tayog'i uchun qo'llanma bo'lib xizmat qiladi;
• Ko'pikdan kesilgan doira oling, aylananing o'rtasiga vintni joylashtiring va uni har ikki tomondan qulflang. Kir yuvish mashinasiga oldindan to'g'rilangan qog'oz qisqichini lehimlang;
• Markazdan ikki santimetr, diametri uch millimetr bo'lgan teshikni burg'ulash, displeyni qopqoqning markaziy teshigidan o'tkazing, qopqoqni kavanozga lehimlang;
• Qalaydan diametri bir yarim santimetr bo'lgan kichik tsilindrni yasang, uni qutining qopqog'iga shunday lehimlangki, qopqoqning yon teshigi dvigatel tsilindrining ichida aniq markazlashtirilsin;
• Qog'oz qisqichidan dvigatelning krank milini yasang. Hisoblash tizzalar oralig'i 90 ° bo'ladigan tarzda amalga oshiriladi;
• Dvigatelning krank mili uchun stend yasang. Plastmassa plyonkadan elastik membranani yasang, plyonkani silindrga qo'ying, uni itaring, mahkamlang;

• Dvigatel bog'lovchi novdasini o'zingiz yasang, to'g'rilangan mahsulotning bir uchini aylana shaklida buking, ikkinchi uchini o'chirgich bo'lagiga soling. Uzunlik shunday o'rnatiladiki, milning eng past nuqtasida membrana tortiladi, o'ta yuqori nuqtada membrana maksimal darajada uzaytiriladi. Xuddi shu tarzda boshqa birlashtiruvchi rodni sozlang;
• Dvigatelning biriktiruvchi novdasini rezina uchi bilan membranaga yopishtiring. Bog'lovchi novdani rezina uchisiz o'rnatgichga o'rnating;
• Dvigatelning krank mexanizmiga diskdan volan qo'ying. Mahsulotni qo'lingizda ushlab turmaslik uchun oyoqlarni kavanozga mahkamlang. Oyoqlarning balandligi shisha ostida sham qo'yish imkonini beradi.

Biz uyda Stirling dvigatelini yasashga muvaffaq bo'lganimizdan so'ng, dvigatel ishga tushirildi. Buning uchun kavanoz ostiga yonib turgan sham qo'yiladi va kavanoz qizdirilgach, ular volanga turtki beradi.

Ko'rib chiqilayotgan o'rnatish variantini vizual yordam sifatida uyda tezda yig'ish mumkin. Agar siz Stirling dvigatelini zavoddagi hamkasblariga iloji boricha yaqinroq qilishni maqsad va orzu qilsangiz, jamoat mulki bo'lgan barcha tafsilotlarning chizmalari mavjud. Har bir tugunni bosqichma-bosqich bajarish sizga tijorat versiyalaridan yomonroq bo'lmagan ish tartibini yaratishga imkon beradi.

Afzalliklar

Stirling dvigateli quyidagi afzalliklarga ega:

• Dvigatelning ishlashi uchun harorat farqi zarur, bu yoqilg'ining isitishga olib kelishi muhim emas;
• Qo'shimchalar va yordamchi uskunalardan foydalanishning hojati yo'q, vosita dizayni oddiy va ishonchli;
• Dvigatelning resursi, dizayn xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, 100 000 soat ishlash;
• Dvigatelning ishlashi begona shovqin yaratmaydi, chunki portlash yo'q;
• Dvigatelning ishlash jarayoni chiqindi moddalarning emissiyasi bilan birga kelmaydi;
• Dvigatelning ishlashi minimal tebranish bilan birga keladi;
• Zavod tsilindrlaridagi jarayonlar ekologik jihatdan qulaydir. To'g'ri issiqlik manbasidan foydalanish dvigatelni toza saqlaydi.

Kamchiliklar

Stirling dvigatelining kamchiliklari quyidagilardan iborat:

• Ommaviy ishlab chiqarishni yo'lga qo'yish qiyin, chunki dvigatel dizayni katta miqdordagi materiallardan foydalanishni talab qiladi;
• Dvigatelning yuqori og'irligi va katta o'lchamlari, chunki samarali sovutish uchun katta radiatordan foydalanish kerak;
• Samaradorlikni oshirish uchun vosita ishlaydigan suyuqlik sifatida murakkab moddalar (vodorod, geliy) yordamida kuchaytiriladi, bu agregatning ishlashini xavfli qiladi;
• Po'lat qotishmalarining yuqori haroratga chidamliligi va ularning issiqlik o'tkazuvchanligi dvigatelni ishlab chiqarish jarayonini murakkablashtiradi. Issiqlik almashtirgichdagi sezilarli issiqlik yo'qotishlari qurilmaning samaradorligini pasaytiradi va maxsus materiallardan foydalanish dvigatelni ishlab chiqarishni qimmatga tushadi;
• Dvigatelni sozlash va rejimdan rejimga o'tkazish uchun maxsus boshqaruv moslamalaridan foydalanish kerak.

Foydalanish

Stirling dvigateli o'z o'rnini topdi va o'lchamlar va hamma narsa muhim mezon bo'lgan joylarda faol qo'llaniladi:

• Stirling dvigatel generatori.

Issiqlikni elektr energiyasiga aylantirish mexanizmi. Ko'pincha portativ turistik generatorlar, quyosh energiyasidan foydalanish uchun qurilmalar sifatida ishlatiladigan mahsulotlar mavjud.

• Dvigatel nasosga o'xshaydi (elektr).

Dvigatel elektr energiyasini tejash, isitish tizimlarining sxemasiga o'rnatish uchun ishlatiladi.

• Dvigatel nasosga o'xshaydi (isitgich).

Issiq iqlimi bo'lgan mamlakatlarda dvigatel isitish moslamasi sifatida ishlatiladi.

Suv osti kemasida Stirling dvigateli:

• Dvigatel nasosga o'xshaydi (sovutgich).

Deyarli barcha muzlatgichlar o'z dizaynida issiqlik nasoslaridan foydalanadilar, Stirling dvigatelini o'rnatish resurslarni tejaydi.

• Dvigatel juda past issiqlik darajasini yaratadigan nasosga o'xshaydi.

Qurilma muzlatgich sifatida ishlatiladi. Buning uchun jarayon teskari yo'nalishda boshlanadi. Agregatlar gazni suyultiradi, o'lchov elementlarini aniq mexanizmlarda sovutadi.

• Suv osti dvigateli.

Shvetsiya va Yaponiyaning suv osti kemalari dvigatel tufayli ishlaydi.

Quyosh energiyasini o'rnatish uchun Stirling dvigateli:

• Dvigatel energiya batareyasiga o'xshaydi.

Bunday agregatlarda yoqilg'i, tuz eriydi, dvigatel energiya manbai sifatida ishlatiladi. Energiya zahiralari bo'yicha vosita kimyoviy elementlardan oldinda.

• quyosh dvigateli.

Quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantiring. Bu holda modda vodorod yoki geliydir. Dvigatel parabolik antenna yordamida yaratilgan quyosh energiyasining maksimal kontsentratsiyasi markazida joylashgan.

Stirling dvigateli - bu issiqlik energiyasi bilan ishlaydigan dvigatel. Bunday holda, issiqlik manbai mutlaqo muhim emas. Asosiysi, harorat farqi bor, bu holda bu vosita ishlaydi. Muallif Coca-Cola qutisidan shunday dvigatelning modelini qanday yasashni o‘ylab topdi.

Materiallar va asboblar
- bitta shar;
- 3 quti kola;
- elektr terminallari, besh dona (5A uchun);
- velosiped spikerlarini ulash uchun nipellar (2 dona);
- metall jun;
- 30 sm uzunlikdagi va 1 mm kesimdagi po'lat simli bo'lagi;
- diametri 1,6 dan 2 mm gacha bo'lgan po'lat yoki misdan yasalgan qalin simning bir qismi;
- diametri 20 mm (uzunligi 1 sm) bo'lgan yog'ochdan yasalgan pin;
- shisha qopqog'i (plastmassa);
- elektr simlari (30 sm);
- super elim;
- vulkanizatsiyalangan kauchuk (taxminan 2 kvadrat santimetr);
- baliq ovlash liniyasi (uzunligi taxminan 30 sm);
- muvozanatlash uchun bir juft og'irlik (masalan, nikel);
- kompakt disklar (3 dona);
- surishtirgichlar;
- olov qutisini tayyorlash uchun boshqa qalay qutisi;
- issiqlikka chidamli silikon va suvni sovutish uchun qalay qutisi.

Birinchi qadam. Idishlarni tayyorlash
Avvalo, siz ikkita kavanozni olishingiz va ularning tepalarini kesib olishingiz kerak. Agar tepalar qaychi bilan kesilgan bo'lsa, hosil bo'lgan tirqishlarni fayl bilan maydalash kerak bo'ladi.
Keyinchalik, kavanozning pastki qismini kesishingiz kerak. Buni pichoq bilan qilish mumkin.

Ikkinchi qadam. Diafragma yaratish
Diafragma sifatida muallif vulkanizatsiyalangan kauchuk bilan mustahkamlangan balondan foydalangan. Rasmda ko'rsatilganidek, to'pni kesib, kavanoz ustiga tortib olish kerak. Keyin diafragma markaziga vulkanizatsiyalangan kauchukning bir qismi yopishtiriladi. Yelim qattiqlashgandan so'ng, simni o'rnatish uchun diafragma markazida teshik ochiladi. Buni qilishning eng oson yo'li - yig'ilgunga qadar teshikda qoldirilishi mumkin bo'lgan pushpin bilan.

Uchinchi qadam. Qopqoqni kesish va teshiklarni yaratish
Qopqoqning devorlarida siz har biri 2 mm bo'lgan ikkita teshikni burishingiz kerak, ular tutqichlarning aylanish o'qini o'rnatish uchun kerak. Qopqoqning pastki qismida yana bir teshikni burish kerak, u orqali sim o'tadi, u joy almashtirgichga ulanadi.

Yakuniy bosqichda rasmda ko'rsatilganidek, qopqoq kesilishi kerak. Bu joy almashtiruvchi sim qopqoqning chetlariga yopishib qolmasligi uchun amalga oshiriladi. Bunday ish uchun foydali qaychi mos keladi.

To'rtinchi qadam. Burg'ulash
Kavanozda siz rulmanlar uchun ikkita teshikni burishingiz kerak. Bunday holda, bu 3,5 mm matkap bilan amalga oshirildi.

Beshinchi qadam. Ko'rish oynasini yaratish
Ko'rish oynasi dvigatel korpusiga kesilishi kerak. Endi qurilmaning barcha tugunlari qanday ishlashini kuzatish mumkin bo'ladi.

Oltinchi qadam. Terminalni o'zgartirish
Siz terminallarni olishingiz va ulardan plastik izolyatsiyani olib tashlashingiz kerak. Keyin matkap olinadi va terminallarning chetlarida teshiklar qilinadi. Hammasi bo'lib, siz 3 ta terminalni burg'ulashingiz kerak, ikkitasi esa burg'ilanmagan bo'lishi kerak.

Ettinchi qadam. Leverage yaratish
Tutqichlarni yaratish uchun material sifatida diametri 1,88 mm bo'lgan mis sim ishlatiladi. Trikotaj ignalarini qanday qilib aniq egish kerakligi rasmlarda ko'rsatilgan. Siz po'lat simdan ham foydalanishingiz mumkin, mis sim bilan ishlash shunchaki yoqimli.

Sakkizinchi qadam. Rulmanlarni yaratish
Rulmanlarni tayyorlash uchun sizga ikkita velosiped nipel kerak bo'ladi. Teshikning diametrini tekshirish kerak. Muallif ularni 2 mm matkap bilan burg'uladi.

To'qqiz qadam. Tutqichlar va podshipniklarni o'rnatish
Tutqichlar to'g'ridan-to'g'ri ko'rish oynasi orqali o'rnatilishi mumkin. Telning bir uchi uzun bo'lishi kerak, u volanga ega bo'ladi. Rulmanlar mahkam o'rnida bo'lishi kerak. Agar orqaga qaytish bo'lsa, ular yopishtirilishi mumkin.

O'ninchi qadam. Displeyni yaratish
Displey parlatish uchun po'lat jundan qilingan. Displeyni yaratish uchun po'lat sim olinadi, uning ustiga ilgak yasaladi, so'ngra kerakli miqdordagi paxta momig'i simga o'raladi. Displey qutida erkin harakatlanishi uchun etarlicha katta bo'lishi kerak. Displeyning umumiy balandligi 5 sm dan oshmasligi kerak.

Natijada, paxta momig'ining bir tomonida paxta momig'idan chiqmasligi uchun simning spiralini hosil qilish kerak, boshqa tomondan esa simdan halqa hosil bo'ladi. Keyinchalik, bu halqaga baliq ovlash liniyasi bog'lanadi, u keyinchalik diafragmaning o'rtasidan tortiladi. Vulkanlashtirilgan kauchuk idishning o'rtasida bo'lishi kerak.

11-qadam Bosim tankini yarating
Kavanozning pastki qismini kesish kerak, shunda uning tagidan taxminan 2,5 sm qoladi. Displeyni diafragma bilan birga tankga joylashtirish kerak. Shundan so'ng, bu butun mexanizm qutining oxiriga o'rnatiladi. Diafragma cho'kmasligi uchun uni biroz siqish kerak.

Keyin siz burg'ilanmagan terminalni olishingiz va u orqali baliq ovlash chizig'ini cho'zishingiz kerak. Tugun harakatlanmasligi uchun yopishtirilgan bo'lishi kerak. Tel yog 'bilan yaxshi yog'langan bo'lishi kerak va shu bilan birga joy almashtirgich chiziqni osongina tortib olishiga ishonch hosil qiling.
12-qadam Surish rodlarini yarating
Surish rodlari diafragma va tutqichlarni birlashtiradi. Bu 15 sm uzunlikdagi mis simning bir qismi bilan amalga oshiriladi.

Men ushbu manbadagi hunarmandlarni uzoq vaqtdan beri kuzataman va maqola paydo bo'lganda, men uni o'zim qilishni xohladim. Lekin har doimgidek, vaqt yo'q edi va men bu fikrni qoldirdim.
Ammo keyin men diplomimni topshirdim, harbiy bo'limni tugatdim va vaqt keldi.
Menimcha, bunday dvigatelni yaratish flesh-diskdan ko'ra osonroqdir :)

Avvalambor, men bu sayt gurusiga tavba qilmoqchiman, 20 yoshlardagi odam shunday bema'nilik qilyapti, lekin men buni qilmoqchi edim va bu istakni tushuntiradigan hech narsa yo'q, umid qilamanki, mening keyingi qadamim hali ham shunday bo'ladi. flesh-disk.
Shunday qilib, bizga kerak:
1 tilak.
2 ta qalay quti.
3 Mis sim (men 2 mm kesimni topdim).
4 Qog'oz (gazeta yoki ofis muhim emas).
5 Ish yuritish uchun elim (PVA).
6 Super elim (CYJANOPAN yoki bir xil tomirdagi boshqa har qanday).
7 rezina qo'lqop yoki balon.
8 simli terminallar 3 dona.
9 vino to'xtatuvchisi 1 dona.
10 Baliq ovlash liniyasi.
11 Tatib ko'rish uchun asboblar.

1- birinchi bank; 2 - soniya; 3 - uchinchi; 3-uchinchi bankaning qopqog'i; 4 - membrana; 5 - joy o'zgartiruvchi; 6 - simlarni ulash terminali; 7 - krank mili; 8- qalay detali :) 9- birlashtiruvchi novda; 10 - mantar; 11- disk; 12 - baliq ovlash liniyasi.
Keling, ikkita qutining uchta qutisining qopqog'ini kesishdan boshlaylik. Men buni uy qurilishi dremel bilan qildim, dastlab men aylana bo'ylab aylana bilan teshik ochmoqchi bo'ldim va qaychi bilan kesib tashladim, lekin mo''jizaviy qurilmani esladim.
Rostini aytsam, unchalik yaxshi chiqmadi va men tasodifan qutilardan birining devoriga teshik ochdim, shuning uchun u endi ishlaydigan idishga mos kelmadi (lekin menda yana ikkitasi bor edi va men ularni ehtiyotkorlik bilan qildim) .


Keyinchalik, bizga forma bo'lib xizmat qiladigan kavanoz kerak joy almashtiruvchi(5).
Dushanba kuni bozorlar ishlamaganligi va yaqin atrofdagi barcha avtodo'konlar yopilganligi sababli, men dvigatel yasashni xohlardim, men o'zimga asl dizaynni o'zgartirishga va po'lat jun emas, balki qog'ozdan displey yasashga ruxsat berdim.
Buning uchun men o'lchami bo'yicha men uchun eng mos bo'lgan baliq ovqatining idishini topdim. Men soda idishining diametri 53 mm bo'lganiga qarab o'lchamni tanladim, shuning uchun men 48-51 mm qidirdim, shunda qog'ozni shaklga o'raganimda, devor devori orasidagi masofa taxminan 1-2 mm bo'ladi. idish va havo o'tishi uchun joy almashtirgich (5). (Yelim yopishmasligi uchun bankani lenta bilan oldindan yopishtirdim).


Keyinchalik, men A4 varag'ining chizig'ini 70 mm ga belgilab qo'ydim va qolgan qismini 50 mm chiziqlar bilan kesib tashladim (maqoladagi kabi). Rostini aytsam, qancha tasma o'raganimni eslolmayman, mayli, 4-5 bo'lsin (50 mm x 290 mm chiziqlar, qatlamlar sonini ko'z bilan qildim, shunda elim o'rnatilganda, joy almashtirgich yumshoq bo'lmaydi. ). Har bir qatlam PVA elim bilan surtilgan.


Keyin men 6 qatlamli qog'ozdan displeyning qopqog'ini yasadim (men hamma narsani yopishtirdim va qolgan elim va havo pufakchalarini siqish uchun dumaloq qalam bilan bosdim) barcha qatlamlarni yopishtirganda, ularni kitoblar bilan bosdim. egilmasligi uchun.

Bundan tashqari, men qutining pastki qismini (2) qaychi bilan kesib tashladim, u taxminan 10 mm masofada, chunki joy almashtirgich yuqori teshikdan o'tmagan. Bu bizning bo'ladi ish qobiliyati.
Oxir-oqibat shunday bo'ldi (men kavanozning qopqog'ini darhol kesib tashlamadim (3), lekin u erda sham qo'yish uchun hali ham qilish kerak).


Bundan tashqari, pastki qismdan taxminan 60 mm masofada men hali ham qopqog'i bo'lgan bankani (3) kesib tashladim. Bu pastki bizga xizmat qiladi pech.


Keyin u ikkinchi kavanozning pastki qismini (1) arralangan qopqoq bilan, shuningdek, 10 mm masofada (pastki qismdan) kesib tashladi. Va barchasini bir joyga qo'ying.


Bundan tashqari, menga shunday tuyuldiki, agar qopqoq o'rniga ishlaydigan silindrning (2) membranasiga (4) kichikroq narsa yopishtirilsa, dizayn yaxshilanadi va men qog'ozdan bunday namunani kesib tashladim. Bazada 15x15 mm kvadrat va har biri 10 mm bo'lgan "quloqlar" mavjud. Va men namunadagi tafsilotni kesib tashladim (8).


Keyin men terminallarda (6) diametri 2,1 yoki 2,5 mm bo'lgan teshiklarni burg'uladim (bu muhim emas), shundan so'ng men 150 mm o'lchamdagi simni (2 mm kesimli) oldim, bu bizniki bo'ladi " krank mili"(7). Va uni shunday o'lchamlarda egilgan: joy almashtiruvchi tirsagining balandligi (5) -20 mm membrana tirsagining balandligi (4) -5 mm. Ularning o'rtasida 90 daraja (qaysi yo'nalishda bo'lishidan qat'iy nazar) bo'lishi kerak. Oldindan terminallarni o'z joyiga qo'yish.Shuningdek men rondelalar yasadim va terminallar krank mili atrofida osilib qolmasligi uchun ularni elim bilan mahkamladim.
Bu darhol va aniq hajmda ishlamadi, lekin men uni yana qaytadan qildim (o'zimning xotirjamligim uchun).


Keyin men yana simni (2 mm) oldim va taxminan 200 mm bo'lakni kesib oldim, bu membrananing (4) birlashtiruvchi tayog'i (9) bo'ladi, u orqali qismni (8) o'tkazdim va uni egdim (ko'rsatiladi) .
Men kavanozni (1) oldim (bir oz teshiklari bo'lgan) va tepadan 30 mm masofada "krankshaft" (7) uchun teshiklar qildim (lekin bu muhim emas). Va qaychi bilan ko'rish oynasini kesib tashlang.


Keyin, joy o'zgartirish tsilindri (5) quruq va to'liq yopishtirilgach, men unga qopqoqlarni yopishtira boshladim. Qopqoqlarni yopishtirganda, men baliq ovlash chizig'ini (12) ulash uchun taxminan yarim millimetrli simni o'tkazdim.


Keyinchalik, men disklarni (11) krank miliga ulash uchun yog'och tutqichdan o'qni (10) o'yib qo'ydim, lekin men vino qo'ziqorinidan foydalanishni maslahat beraman.
Va endi eng qiyin qismi (menga kelsak) men tibbiy qo'lqopdan membranani (4) kesib tashladim va markazga bir xil tafsilotni (8) yopishtirdim. Men membranani ishlaydigan tsilindrga (2) qo'ydim va uni ip bilan bog'ladim va ortiqcha qismlarni kesib tashlay boshlaganimda, membrana ip ostidan sudralib chiqa boshladi (garchi men membranani tortmagan bo'lsam ham) va qachon u butunlay uzilib qoldi, men uni tortib ola boshladim va membrana butunlay uchib ketdi.
Men super elim oldim va bankaning uchini yopishtirdim, so'ngra allaqachon tayyorlangan membranani yopishtirib, uni qat'iy o'rtaga qo'ydim, uni ushlab turdim va elim qotib qolishini kutdim. Keyin u yana bir marta bosdi, lekin bu safar elastik tasma bilan qirralarni kesib, elastik tasmasini olib tashladi va yana (tashqarida) yopishtirib oldi.
Mana, o'sha paytda sodir bo'lgan voqea






Keyinchalik, men membranani (4) va detalni (8) igna bilan teshib qo'ydim va ularga baliq ovlash chizig'ini (12) bog'ladim (bu ham oson emas edi).
Xo'sh, men hamma narsani birlashtirganimda, shunday bo'ldi:


Darhol tan olamanki, dastlab dvigatel ishlamadi, hatto undan ham ko'proq, menga u umuman ishlamaydigandek tuyuldi, chunki men uni (yonib turgan sham bilan) qo'lda va juda ko'p (masalan,) aylantirishim kerak edi. o'z-o'zidan aylanadigan vosita) harakat. Men butunlay oqsoqlanib qoldim va allaqachon o'zimni qog'ozdan joy almashtirganimni, noto'g'ri qutilarni olganimni, ulash novda (9) yoki o'tkazgich chizig'ini (5) uzunligida xatoga yo'l qo'yganimni aytdim. Ammo bir soatlik azob va umidsizlikdan so'ng, mening shamim butunlay yonib ketdi (alyuminiy qutidagi) va men yangi yildan qolganini oldim (fotosuratda yashil rang), u ancha kuchliroq yondi va mana, Mana, men uni boshlashga muvaffaq bo'ldim.
XULOSALAR
1 Displeyning nimadan yasalganligi muhim emas, chunki men saytlardan birida "u engil va issiqlik o'tkazmaydigan bo'lishi kerak" deb o'qiganman.
2 Birlashtiruvchi novda (9) uzunligini va o'zgartirgichning (5) chizig'ining (12) uzunligini o'zgartirish muhim emas, chunki men saytlardan birida o'qiganimdek, "asosiy narsa shundaki, o'zgartirish moslamasi urilib ketmaydi. ish paytida ish kamerasining yuqori yoki pastki qismi ", shuning uchun men uni taxminan o'rtasiga o'rnatdim. . Va tinch (sovuq) holatda membrana tekis bo'lishi kerak va pastga yoki yuqoriga cho'zilmasligi kerak.
Video
Dvigatelning ishlashi haqida video. Men 4 ta disk qo'ydim, ular volan sifatida ishlatiladi. Ishga tushganda, men displeyni yuqori holatga ko'tarishga harakat qilaman, chunki u qizib ketmasligidan qo'rqaman. U shunday aylanishi kerak: birinchi navbatda, displey ko'tariladi, so'ngra uning orqasida membrana ko'tariladi, displey pastga tushadi va membrana uning orqasiga tushadi.

PS: Balki uni muvozanatlashtirsangiz, u tezroq aylanadi, lekin men shoshqaloqlik bilan uni muvozanatlashtira olmadim :)

Suv bilan sovutilgan video. Bu ishda juda ko'p yordam bermaydi va siz ko'rib turganingizdek, uning aylanishini tezlashtirmaydi, lekin bunday sovutish bilan vosita qizib ketishdan qo'rqmasdan uzoqroq vaqt davomida hayratga tushishi mumkin.

Va bu erda mening prototipimning taxminiy chizmasi (katta o'lchamli):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
Kimga asl nusxa kerak bo'ladi (KOMPAS V 12) Men uni pochta bo'limiga yuborishim mumkin.

Ehtimol, siz mendan bu nima uchun kerakligini so'rarsiz, men javob beraman. Bizning steampunkdagi hamma narsa kabi, asosan ruh uchun.
Iltimos, qattiqqo‘l bo‘lmang, bu mening birinchi postim.

Zamonaviy avtomobil sanoati rivojlanish darajasiga yetdi, bunda fundamental ilmiy izlanishlarsiz an'anaviy ichki yonuv dvigatellari dizaynini tubdan yaxshilash deyarli mumkin emas. Bu holat dizaynerlarni e'tibor berishga majbur qiladi muqobil elektr stantsiyalari loyihalari. Ba'zi muhandislik markazlari seriyali ishlab chiqarish uchun gibrid va elektr modellarini yaratish va moslashtirishga e'tibor qaratdilar, boshqa avtomobil ishlab chiqaruvchilar esa qayta tiklanadigan manbalar (masalan, kolza yog'i bilan biodizel) bilan ishlaydigan dvigatellarni ishlab chiqishga sarmoya kiritmoqdalar. Kelajakda avtomobillar uchun yangi standart harakatlantiruvchi vosita bo'lishi mumkin bo'lgan boshqa energiya bloklari loyihalari mavjud.

Kelajakdagi avtomobillar uchun mexanik energiyaning mumkin bo'lgan manbalari qatoriga 19-asrning o'rtalarida shotlandiyalik Robert Stirling tomonidan termal kengaytirish mashinasi sifatida ixtiro qilingan tashqi yonish dvigateli kiradi.

Ish sxemasi

Stirling dvigateli tashqi tomondan ta'minlangan issiqlik energiyasini foydali mexanik ishga aylantiradi ishlaydigan suyuqlik haroratining o'zgarishi yopiq hajmda aylanib yuruvchi (gaz yoki suyuqlik).

Umuman olganda, qurilmaning ishlash sxemasi quyidagicha: dvigatelning pastki qismida ishlaydigan modda (masalan, havo) qiziydi va hajmi ortib, pistonni yuqoriga itaradi. Issiq havo dvigatelning yuqori qismiga kiradi, u erda radiator bilan sovutiladi. Ishchi suyuqlikning bosimi pasayadi, keyingi aylanish uchun piston tushiriladi. Bunday holda, tizim muhrlanadi va ishchi modda iste'mol qilinmaydi, faqat silindr ichida harakat qiladi.

Stirling printsipidan foydalangan holda quvvat bloklari uchun bir nechta dizayn variantlari mavjud.

Stirling modifikatsiyasi "Alpha"

Dvigatel ikkita alohida quvvat pistonidan (issiq va sovuq) iborat bo'lib, ularning har biri o'z silindrida joylashgan. Issiqlik tsilindrga issiq piston bilan beriladi, sovuq silindr esa sovutish issiqlik almashtirgichida joylashgan.

Stirling modifikatsiyasi "Beta"

Pistonni o'z ichiga olgan silindr bir tomondan isitiladi va qarama-qarshi tomondan sovutiladi. Ishchi gaz hajmini o'zgartirish uchun mo'ljallangan, silindrda quvvat pistoni va joy almashtirgich harakat qiladi. Sovutilgan ishchi moddaning dvigatelning issiq bo'shlig'iga qaytish harakati regenerator tomonidan amalga oshiriladi.

Stirling modifikatsiyasi "Gamma"

Dizayn ikkita tsilindrdan iborat. Birinchisi butunlay sovuq bo'lib, unda quvvat pistoni harakat qiladi, ikkinchisi, bir tomondan issiq va boshqa tomondan sovuq, joy almashtirgichni harakatlantirish uchun xizmat qiladi. Sovuq gazni aylanmasi uchun regenerator ikkala tsilindr uchun ham umumiy bo'lishi mumkin yoki joy almashtirgichning dizayniga kiritilishi mumkin.

Stirling dvigatelining afzalliklari

Ko'pgina tashqi yonish dvigatellari singari, Stirling ham o'ziga xosdir ko'p yoqilg'i: vosita, sabab bo'lgan sabablardan qat'i nazar, harorat farqida ishlaydi.

Qiziqarli fakt! Bir marta, yigirma yoqilg'i variantida ishlaydigan o'rnatish namoyish etildi. Dvigatelni to'xtatmasdan, tashqi yonish kamerasiga benzin, dizel yoqilg'isi, metan, xom neft va o'simlik moyi etkazib berildi - quvvat bloki barqaror ishlashni davom ettirdi.

Dvigatel bor dizaynning soddaligi va qo'shimcha tizimlar va qo'shimchalarni talab qilmaydi (vaqt, starter, vites qutisi).

Qurilmaning xususiyatlari uzoq xizmat muddatini kafolatlaydi: yuz ming soatdan ortiq uzluksiz ishlash.

Stirling dvigateli jim, chunki silindrlarda portlash sodir bo'lmaydi va chiqindi gazlarni olib tashlashning hojati yo'q. Rombik krank mexanizmi bilan jihozlangan "Beta" modifikatsiyasi ish paytida tebranishlarga ega bo'lmagan mukammal muvozanatli tizimdir.

Dvigatel tsilindrlarida atrof-muhitga salbiy ta'sir ko'rsatadigan jarayonlar mavjud emas. Tegishli issiqlik manbasini (masalan, quyosh energiyasi) tanlab, Stirling mutlaqo bo'lishi mumkin tabiatga zarar keltirmaydigan quvvat bloki.

Stirling dizaynining kamchiliklari

Barcha ijobiy xususiyatlar to'plami bilan Stirling dvigatellarini darhol ommaviy ishlatish quyidagi sabablarga ko'ra mumkin emas:

Asosiy muammo strukturaning moddiy iste'molida yotadi. Ishchi suyuqlikni sovutish katta hajmli radiatorlar mavjudligini talab qiladi, bu esa o'rnatishning o'lchamlari va metall iste'molini sezilarli darajada oshiradi.

Hozirgi texnologik daraja Stirling dvigatelini zamonaviy benzinli dvigatellar bilan faqat yuz atmosferadan ortiq bosim ostida ishlaydigan suyuqlikning murakkab turlarini (geliy yoki vodorod) ishlatish orqali solishtirish imkonini beradi. Bu fakt materialshunoslik va foydalanuvchi xavfsizligi sohasida ham jiddiy savollar tug'diradi.

Muhim operatsion muammo metalllarning issiqlik o'tkazuvchanligi va haroratga chidamliligi masalalari bilan bog'liq. Issiqlik ish hajmiga issiqlik almashinuvchilari orqali etkazib beriladi, bu muqarrar yo'qotishlarga olib keladi. Bundan tashqari, issiqlik almashtirgich yuqori bosimga chidamli issiqlikka chidamli metallardan tayyorlanishi kerak. Tegishli materiallar juda qimmat va ishlov berish qiyin.

Stirling dvigatelining rejimlarini o'zgartirish tamoyillari ham an'anaviylardan tubdan farq qiladi, bu esa maxsus boshqaruv moslamalarini ishlab chiqishni talab qiladi. Shunday qilib, quvvatni o'zgartirish uchun silindrlardagi bosimni, joy o'zgartirgich va quvvat pistoni orasidagi faza burchagini o'zgartirish yoki ishchi suyuqlik bilan bo'shliqning sig'imiga ta'sir qilish kerak.

Stirling dvigateli modelida mil tezligini boshqarishning bir usulini quyidagi videoda ko'rish mumkin:

Samaradorlik

Nazariy hisob-kitoblarda Stirling dvigatelining samaradorligi ishchi suyuqlikning harorat farqiga bog'liq va Carnot tsikliga muvofiq 70% yoki undan ko'proqqa yetishi mumkin.

Biroq, metalldan olingan birinchi namunalar quyidagi sabablarga ko'ra juda past samaradorlikka ega edi:

• sovutish suyuqligining (ishchi suyuqlik) samarasiz variantlari, maksimal isitish haroratini cheklash;
• qismlarning ishqalanishi va dvigatel korpusining issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli energiya yo'qotishlari;
• yuqori bosimga chidamli strukturaviy materiallarning etishmasligi.

Muhandislik yechimlari quvvat blokining dizaynini doimiy ravishda takomillashtirib bordi. Shunday qilib, 20-asrning ikkinchi yarmida to'rt silindrli avtomobil paydo bo'ldi Rombik haydovchiga ega Stirling dvigateli sinovlarda 35% ga teng samaradorlikni ko'rsatdi harorati 55 ° S bo'lgan suv sovutish suyuqligida. Dizaynni sinchkovlik bilan o'rganish, yangi materiallardan foydalanish va ishchi birliklarning nozik sozlashlari eksperimental namunalarning samaradorligini 39% ga ta'minladi.

Eslatma! Shu kabi quvvatga ega zamonaviy benzinli dvigatellar samaradorligi 28-30%, turbinali dizel dvigatellari esa 32-35% oralig'ida.

Amerikaning Mechanical Technology Inc kompaniyasi tomonidan ishlab chiqarilgan Stirling dvigatelining zamonaviy namunalari 43,5% gacha samaradorlikni ko'rsatadi. Issiqlikka chidamli keramika va shunga o'xshash innovatsion materiallar ishlab chiqarishni rivojlantirish bilan ish muhitining haroratini sezilarli darajada oshirish va 60% samaradorlikka erishish mumkin bo'ladi.

Avtomobil Stirlingsni muvaffaqiyatli amalga oshirish misollari

Barcha qiyinchiliklarga qaramay, avtomobil sanoatida qo'llaniladigan Stirling dvigatelining ko'plab ishlaydigan modellari mavjud.

Avtomobilga o'rnatish uchun mos bo'lgan Stirlingga qiziqish XX asrning 50-yillarida paydo bo'lgan. Ushbu yo'nalishdagi ishlar Ford Motor Company, Volkswagen Group va boshqalar tomonidan amalga oshirildi.

UNITED STIRLING (Shvetsiya) Stirling kompaniyasini ishlab chiqdi, u avtomobil ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqarilgan seriyali komponentlar va agregatlardan maksimal darajada foydalangan (tirsakli val, biriktiruvchi rodlar). Olingan to'rt silindrli V shaklidagi dvigatelning o'ziga xos og'irligi 2,4 kg / kVtni tashkil etdi, bu ixcham dizel dvigatelining xususiyatlari bilan solishtirish mumkin. Ushbu qurilma etti tonnalik yuk tashuvchi furgon uchun elektr stantsiyasi sifatida muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi.

Muvaffaqiyatli misollardan biri - Gollandiyada ishlab chiqarilgan to'rt silindrli Stirling dvigateli, engil avtomobilga o'rnatish uchun mo'ljallangan Philips 4-125DA modeli. Dvigatelning ish kuchi 173 litr edi. Bilan. klassik benzin birligiga o'xshash o'lchamlarda.

General Motors muhandislari 70-yillarda sakkiz silindrli (4 ishchi va 4 siqish silindrli) V shaklidagi Stirling dvigatelini standart krank mexanizmini qurish orqali sezilarli natijalarga erishdilar.

1972 yilda xuddi shunday elektr stantsiyasi cheklangan seriyali Ford Torino avtomobillari bilan jihozlangan, uning yoqilg'i iste'moli klassik benzin V shaklidagi sakkizga nisbatan 25% ga kamaydi.

Ayni paytda ellikdan ortiq xorijiy kompaniyalar Stirling dvigatelini avtomobilsozlik sanoati ehtiyojlari uchun uni ommaviy ishlab chiqarishga moslashtirish maqsadida uning dizaynini takomillashtirish ustida ishlamoqda. Va agar ushbu turdagi dvigatelning kamchiliklarini bartaraf etish va shu bilan birga uning afzalliklarini saqlab qolish mumkin bo'lsa, unda benzinli ichki yonuv dvigatellari o'rnini turbinalar va elektr motorlar emas, balki Stirling egallaydi.

Siz, albatta, ushbu Xitoy onlayn-do'konidagi kabi Stirling dvigatellarining chiroyli zavod modellarini sotib olishingiz mumkin. Biroq, ba'zida siz o'zingizni yaratmoqchisiz va hatto doğaçlama vositalardan ham biror narsa qilishni xohlaysiz. Bizning veb-saytimizda allaqachon ushbu motorlarni ishlab chiqarish uchun bir nechta variant mavjud va ushbu nashrda uyda qilish uchun juda oddiy variantni ko'rib chiqing.

3 ta DIY variantlari uchun quyida ko'ring.

Dmitriy Petrakov ommabop talabga binoan, kuchli Stirling dvigatelini uning o'lchamlari va iste'mol qilinadigan issiqlik miqdoriga nisbatan yig'ish bo'yicha bosqichma-bosqich ko'rsatmalarni suratga oldi. Ushbu model har bir tomoshabin uchun mavjud bo'lgan materiallardan va umumiy materiallardan foydalanadi - har kim ularni sotib olishi mumkin. Ushbu videoda taqdim etilgan barcha o'lchamlar muallif tomonidan ushbu dizayndagi Stirlings bilan ko'p yillik tajribaga asoslangan holda tanlangan va bu alohida misol uchun ular eng maqbuldir.

Ushbu model har bir tomoshabin uchun mavjud bo'lgan materiallardan va umumiy materiallardan foydalanadi, shuning uchun har kim ularni sotib olishi mumkin. Ushbu videoda taqdim etilgan barcha o'lchamlar ushbu dizayndagi Stirlings bilan ko'p yillik tajribaga asoslangan holda tanlangan va bu alohida misol uchun ular eng maqbuldir.

Tuyg'u, hissiyot va tartibga solish bilan.

Stirling dvigateli yuk bilan ishlaydi (suv pompasi).

Ishchi prototip sifatida yig'ilgan suv nasosi Stirling dvigatellari bilan bog'lanish uchun mo'ljallangan. Nasosning o'ziga xos xususiyati uning ishini bajarish uchun zarur bo'lgan kam energiya sarfida yotadi: bunday dizayn dvigatelning dinamik ichki ish hajmining faqat kichik bir qismini ishlatadi va shu bilan uning ishlashiga minimal darajada ta'sir qiladi.

Konservadan stirling dvigateli

Buni qilish uchun sizga doğaçlama materiallar kerak bo'ladi: qalay qutisi, kichik bir bo'lak ko'pikli kauchuk, CD, ikkita murvat va qog'oz qisqichlari.

Ko'pikli kauchuk Stirling motorlarini ishlab chiqarishda ishlatiladigan eng keng tarqalgan materiallardan biridir. Undan dvigatelning o'rnini bosuvchi qurilma ishlab chiqariladi. Ko'pikli kauchukimizning bir bo'lagidan biz doira kesib oldik, biz uning diametrini qutining ichki diametridan ikki millimetrga kamroq qilamiz, balandligi esa yarmidan bir oz ko'proq.

Qopqoqning o'rtasida biz teshik ochamiz, uning ichiga birlashtiruvchi novdani joylashtiramiz. Birlashtiruvchi novda silliq ishlashi uchun biz qog'oz qisqichidan spiral hosil qilamiz va uni qopqoqqa lehimlaymiz.

Biz ko'pikli kauchuk doirani o'rtada ko'pikli kauchukdan vint bilan teshamiz va uni yuqoridan va pastdan yuvish vositasi va gayka bilan qulflaymiz. Shundan so'ng, biz qog'oz qisqichni oldindan to'g'rilab, lehim bilan biriktiramiz.

Endi biz displeyni qopqoqda oldindan qilingan teshikka yopishtiramiz va qopqoq va kavanozni germetik tarzda lehimlaymiz. Biz qog'oz qisqichining oxirida kichik bir pastadir qilamiz va qopqoqda yana bir teshik ochamiz, lekin birinchisidan bir oz ko'proq.

Biz lehim yordamida qalaydan silindr yasaymiz.

Tayyor tsilindrni kavanozga lehim dazmol bilan biriktiramiz, shunda lehim joyida bo'shliqlar qolmaydi.

Biz qog'oz qisqichdan krank mili qilamiz. Tizza oralig'i 90 gradusda bajarilishi kerak. Balandligi silindrdan yuqori bo'ladigan tizza, boshqasidan 1-2 mm kattaroqdir.

Biz qog'oz qisqichlardan mil uchun tokchalar qilamiz. Membranani yaratish Buning uchun biz silindrga plastik plyonka qo'yamiz, uni bir oz ichkariga suramiz va silindrga ip bilan mahkamlaymiz.

Membranaga biriktirilishi kerak bo'lgan bog'lovchi novda qog'oz qisqichdan yasalgan va kauchuk bo'lagiga kiritilgan. Birlashtiruvchi novda uzunligi shunday amalga oshirilishi kerakki, milning pastki o'lik markazida membrana silindrga tortiladi va eng yuqori qismida, aksincha, uzaytiriladi. Ikkinchi birlashtiruvchi novda xuddi shu tarzda tuzilgan.

Biz birlashtiruvchi novdani rezina bilan membranaga yopishtiramiz, ikkinchisini esa joy almashtirgichga biriktiramiz.

Biz qog'oz qisqichlardan oyoqlarni kavanozga lehim temir bilan biriktiramiz va volanni krankka biriktiramiz. Masalan, siz CD dan foydalanishingiz mumkin.

Uyda ishlab chiqarilgan Stirling dvigateli. Endi kavanoz ostiga issiqlik olib kelish qoladi - sham yoqing. Va bir necha soniyadan so'ng, volanga bir turtki bering.

Qanday qilib oddiy Stirling dvigatelini yasash mumkin (fotosuratlar va videolar bilan)

www.newphysicist.com

Keling, Stirling dvigatelini yarataylik.

Stirling dvigateli - bu issiqlik dvigateli bo'lib, u turli haroratlarda havo yoki boshqa gazni (ishchi suyuqlik) davriy ravishda siqib, kengaytirib, issiqlik energiyasini mexanik ishga aylantiradi. Aniqroq aytganda, Stirling dvigateli doimiy gazsimon ishlaydigan suyuqlikka ega bo'lgan yopiq siklli regenerativ issiqlik dvigatelidir.

Stirling dvigatellari bug 'dvigatellariga qaraganda samaraliroq va samaradorlik 50% ga yetishi mumkin. Ular, shuningdek, jimgina ishlashga qodir va deyarli har qanday issiqlik manbasidan foydalanishlari mumkin. Issiqlik energiyasining manbai Otto yoki dizel dvigatellarida bo'lgani kabi ichki yonish orqali emas, balki Stirling dvigatelidan tashqarida ishlab chiqariladi.

Stirling dvigatellari bilan mos keladi muqobil va qayta tiklanadigan energiya manbalari, chunki Ular an'anaviy yoqilg'ilarning narxi oshgani sayin va neft zahiralarining tugashi kabi muammolar nuqtai nazaridan muhimroq bo'lishi mumkin. iqlimning o'zgarishi.

Ushbu loyihada biz sizga juda oddiy yaratish uchun oddiy ko'rsatmalar beramiz dvigatel DIY Probirka va shprits yordamida aralashtirish .

Qanday qilib oddiy Stirling dvigatelini yasash mumkin - Video

Stirling dvigatelini yaratish uchun komponentlar va qadamlar

1. Qattiq yog'och yoki kontrplak bo'lagi

Bu sizning dvigatelingiz uchun asosdir. Shunday qilib, dvigatelning harakatlarini boshqarish uchun etarlicha qattiq bo'lishi kerak. Keyin rasmda ko'rsatilganidek, uchta kichik teshik qiling. Bundan tashqari, kontrplak, yog'och va boshqalarni ishlatishingiz mumkin.

2. Marmar yoki shisha boncuklar

Stirling dvigatelida bu to'plar muhim vazifani bajaradi. Ushbu loyihada marmar probirkaning issiq tomonidan sovuq tomoniga issiq havoni almashtiruvchi vazifasini bajaradi. Marmar issiq havoni siqib chiqarganda, u soviydi.

3. Tayoq va vintlardek

Naychalar va vintlar quvurni har qanday yo'nalishda hech qanday uzilishlarsiz erkin harakatlanish uchun qulay holatda ushlab turish uchun ishlatiladi.

4. Kauchuk qismlar

Silgi sotib oling va uni quyidagi shakllarga kesib tashlang. U trubkani ishonchli ushlab turish va uning mahkamligini saqlash uchun ishlatiladi. Naychaning og'zida hech qanday oqish bo'lmasligi kerak. Agar shunday bo'lsa, loyiha muvaffaqiyatli bo'lmaydi.

5. Shprits

Shprits oddiy Stirling dvigatelidagi eng muhim va harakatlanuvchi qismlardan biridir. Piston bochka ichida erkin harakatlanishi uchun shpritsning ichki qismiga ozgina moy qo'shing. Probirka ichida havo kengayganida, u pistonni pastga itaradi. Natijada, shprits bochkasi yuqoriga ko'tariladi. Shu bilan birga, marmar trubaning issiq tomoniga qarab aylanadi va issiq havoni itarib yuboradi va uning sovishiga olib keladi (hajmni pasaytiradi).

6. Probirka Probirka oddiy Stirling dvigatelining eng muhim va ishlaydigan komponentidir. Probirka issiqlikka chidamliligi yuqori bo'lgan ma'lum turdagi shishadan (masalan, borosilikat oynadan) tayyorlanadi. Shuning uchun uni yuqori haroratgacha qizdirish mumkin.

Stirling dvigateli qanday ishlaydi?

Ba'zi odamlar Stirling dvigatellarini oddiy deb aytishadi. Agar bu to'g'ri bo'lsa, fizikaning ajoyib tenglamalari kabi (masalan, E = mc2), ular oddiy: ular yuzaki sodda, ammo ularni tushunmaguningizcha yanada boy, murakkabroq va potentsial juda chalkash. Menimcha, Stirling dvigatellarini murakkab deb o'ylash xavfsizroqdir: ko'plab juda yomon YouTube videolari ularni juda to'liq va qoniqarsiz tarzda "tushuntirish" qanchalik oson ekanligini ko'rsatadi.

Menimcha, Stirling dvigatelini faqat uni qurish yoki uning ishlashini tashqaridan kuzatish bilan tushunib bo‘lmaydi: uning bosib o‘tadigan bosqichlari sikli, ichidagi gaz bilan nima sodir bo‘lishi va uning dvigateldan qanday farq qilishi haqida jiddiy o‘ylab ko‘rishingiz kerak. an'anaviy bug 'dvigatelida nima sodir bo'ladi.

Dvigatelning ishlashi uchun zarur bo'lgan narsa - gaz kamerasining issiq va sovuq qismlari o'rtasida harorat farqi mavjudligi. Faqat 4 °C harorat farqi bilan ishlay oladigan modellar qurilgan, garchi zavod motorlari bir necha yuz daraja farq bilan ishlaydi. Bu dvigatellar ichki yonuv dvigatelining eng samarali shakliga aylanishi mumkin.

Stirling dvigatellari va konsentrlangan quyosh energiyasi

Stirling dvigatellari issiqlik energiyasini generatorni harakatga keltiradigan harakatga aylantirishning aniq usulini ta'minlaydi. Eng keng tarqalgan tartib - bu dvigatelning parabolik oynaning markazida bo'lishi. Quyosh nurlarini dvigatelga qaratish uchun oyna trekerga o‘rnatiladi.

* Qabul qiluvchi sifatida Stirling dvigateli

Maktab kunlaringiz davomida siz qavariq linzalar bilan o'ynagan bo'lishingiz mumkin. Bir varaq yoki gugurtni yoqish uchun quyosh energiyasini jamlash, men to'g'rimi? Yangi texnologiyalar kundan-kunga rivojlanmoqda. Konsentrlangan quyosh issiqlik energiyasiga bugungi kunda ko'proq e'tibor qaratilmoqda.

Yuqorida propellant sifatida shisha boncuklardan va quvvat pistoni sifatida shisha shpritsdan foydalangan holda oddiy sinov naychali motorining qisqacha videosi.

Ushbu oddiy Stirling dvigateli ko'pgina maktab fan laboratoriyalarida mavjud bo'lgan va oddiy issiqlik dvigatelini namoyish qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan materiallardan qurilgan.

Har bir sikl diagrammasidagi bosim-hajmi

Jarayon 1 → 2 Quvurning issiq uchida ishlaydigan gazning kengayishi, issiqlik gazga o'tkaziladi va gaz kengayadi, hajmni oshiradi va shprits pistonini yuqoriga suradi.

Jarayon 2 → 3 Marmar quvurning issiq uchiga qarab harakatlanayotganda, gaz quvurning issiq uchidan sovuq uchiga majburlanadi va gaz harakatlanayotganda, u quvur devoriga issiqlik beradi.

Jarayon 3 → 4 Ishchi gazdan issiqlik chiqariladi va hajmi kamayadi, shprits pistoni pastga tushadi.

Jarayon 4 → 1 Tsiklni tugatadi. Ishchi gaz quvurning sovuq uchidan issiq uchiga o'tadi, chunki marmarlar uni siljitadi, u harakatlanayotganda quvur devoridan issiqlik oladi va shu bilan gazning bosimini oshiradi.