شرح تشغيل محرك ستيرلينغ.

نبدأ بوضع علامة على دولاب الموازنة.

ستة ثقوب فشلت. اتضح أن الثقوب صغيرة والجسم بينها رفيع.

دفعة واحدة نقوم بشحذ أثقال موازنة العمود المرفقي. يتم الضغط على المحامل. وبعد ذلك، يتم الضغط على المحامل ويتم قطع خيط M3 في مكانها.

لقد قمت بطحنه، ولكن يمكنك أيضًا استخدام ملف.

هذا جزء من قضيب التوصيل والباقي ملحوم بـ PSR.

العمل مع مخرطة فوق غسالة الختم.

حفر سرير ستيرلينغ. الفتحة التي تربط جهاز الإزاحة بأسطوانة العمل. مثقاب 4.8 لخيط M6. ثم يجب إيقافه.

حفر بطانة اسطوانة العمل للتوسيع.

الحفر لموضوع M4.

كيف تم ذلك.

تم تحديد الأبعاد مع الأخذ في الاعتبار التحويل. تم تصنيع زوجين من المكبس الأسطواني، 10 ملم. وبنسبة 15 ملم. تم اختبار كلاهما إذا قمت بضبط الاسطوانة على 15 ملم. ثم ستكون شوط المكبس 11-12 ملم. ولا يعمل. لكن 10 ملم. بضربة 24 ملم. مجرد حق.

أبعاد قضبان التوصيل ملحومة بها سلك نحاسي Ф3mm.

لم يعمل الإصدار الذي يحتوي على محامل على مجموعة تثبيت قضيب التوصيل. عندما يتم شد قضيب التوصيل، يتشوه المحمل ويخلق احتكاكًا إضافيًا. بدلا من المحمل الذي صنعته آل. جلبة مع الترباس.

أبعاد بعض الأجزاء.

بعض أبعاد دولاب الموازنة.

بعض الأحجام لكيفية إرفاقها بالعمود والمفاصل.

نضع حشية من الأسبستوس مقاس 2-3 مم بين المبرد وغرفة الاحتراق. يُنصح أيضًا بوضع حشوات البارونيت أو أي شيء يوصل حرارة أقل تحت البراغي التي تربط كلا الجزأين معًا.

المُزاح هو قلب ستيرلنغ، ويجب أن يكون خفيفًا وقليل الحرارة. تم أخذ المخزون من نفس القرص الصلب القديم. هذا هو أحد أدلة المحرك الخطية المناسبة جدًا والمطلية بالكروم. من أجل قطع الخيط، قمت بلف قطعة قماش مبللة حول المنتصف وقمت بتسخين الأطراف حتى تصبح حمراء ساخنة.

ربط قضيب مع اسطوانة العمل. الطول الإجمالي 108 ملم. من بينها، 32 مم عبارة عن مكبس يبلغ قطره 10 مم، يجب أن يتحرك المكبس داخل الأسطوانة بسهولة، دون جرجر ملحوظ، وأغلقه بإحكام بإصبعك من الأسفل، وأدخل المكبس من الأعلى، ويجب أن يتحرر للأسفل بشدة ببطء.

لقد خططت للقيام بذلك ولكني قمت بإجراء تغييرات أثناء هذه العملية. من أجل معرفة شوط أسطوانة العمل، نقوم بنقل الإزاحة إلى غرفة التبريد، ونقوم بتمديد أسطوانة العمل بمقدار 25 ملم، ونقوم بتسخين الغرفة الحرارية أسفل قضيب توصيل العمل ونتذكر البيانات . نحن ندفع أداة الإزاحة بشكل حاد، ومدى تحرك أسطوانة العمل هو شوطها. يلعب هذا الحجم دورًا مهمًا للغاية.

عرض اسطوانة العمل. طول قضيب التوصيل 83 ملم. السكتة الدماغية 24 مم يتم توصيل العجلة اليدوية بالعمود بمسمار M4. رأسه مرئي في الصورة. وبهذه الطريقة يتم تثبيت الثقل الموازن لقضيب توصيل الإزاحة.

منظر لقضيب توصيل الإزاحة. الطول الإجمالي مع الإزاحة 214 ملم. طول قضيب التوصيل 75 ملم. السكتة الدماغية 24 ملم. انتبه إلى الأخدود على شكل حرف U الموجود على دولاب الموازنة، وقد كانت الفكرة إما مولدًا أو من خلال دبوس إلى مروحة التبريد بأبعاد 68x25x15. يتم طحن الجزء العلوي من جانب واحد بعمق 7 مم وطول 32 مم. مركز المحمل من الأسفل عند 55 مم. يتم تثبيتها من الأسفل بمسامير M4. المسافة بين مراكز الأبراج 126 ملم.

منظر لغرفة الاحتراق والمبرد. يتم ضغط غلاف المحرك في الصرح. أبعاد الصرح هي 47x25x15، وتجويف الهبوط 12 ملم وهو متصل باللوحة من الأسفل بمسامير M4.

مصباح 40 ملم. بقطر ارتفاع 35 ملم. راحة في العمود بمقدار 8 ملم. يوجد في الجزء السفلي في المنتصف صامولة M4 محكمة الغلق ومثبتة بمسمار من الأسفل.

نظرة منتهية. قاعدة بلوط 300x150x15 ملم.

لوحة.

لقد كنت أبحث عن مخطط عمل لفترة طويلة. لقد وجدته، ولكن كان ذلك دائمًا بسبب وجود مشكلة في المعدات أو في المواد، فقررت أن أجعله مثل القوس والنشاب. بعد النظر في العديد من الخيارات ومعرفة ما كان متاحًا لي وما يمكنني فعله بنفسي باستخدام أجهزتي الخاصة، لم تعجبني الأبعاد التي اكتشفتها على الفور عندما تم تجميع الجهاز وتبين أنها واسعة جدًا. اضطررت إلى تقصير إطار الاسطوانة. ويجب وضع دولاب الموازنة على محمل واحد (على عمود واحد). مواد دولاب الموازنة وقضبان التوصيل وثقل الموازنة وغسالة الختم والمصباح وأسطوانة العمل من البرونز غرفة الحرارة مصنوعة من الألومنيوم وقضيب الإزاحة وغرفة الاحتراق المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. وسأعرضه لكم للحكم.

تم نسيان محرك ستيرلنغ، الذي كان مشهورًا في السابق، لفترة طويلة بسبب الاستخدام الواسع النطاق لمحرك آخر (الاحتراق الداخلي). لكننا اليوم نسمع المزيد والمزيد عنه. ربما لديه فرصة ليصبح أكثر شعبية ويجد مكانه في تعديل جديد في العالم الحديث؟

قصة

محرك ستيرلينغ هو محرك حراري تم اختراعه في أوائل القرن التاسع عشر. المؤلف، كما هو واضح، كان ستيرلينغ يدعى روبرت، وهو كاهن من اسكتلندا. الجهاز عبارة عن محرك احتراق خارجي، حيث يتحرك الجسم في حاوية مغلقة، مع تغير درجة حرارته باستمرار.

ونظرًا لانتشار نوع آخر من المحركات، فقد كاد أن يُنسى. ومع ذلك، بفضل مزاياه، فإن محرك "ستيرلنغ" (العديد من الهواة يصنعونه في المنزل بأيديهم) يعود اليوم مرة أخرى.

والفرق الرئيسي عن محرك الاحتراق الداخلي هو أن الطاقة الحرارية تأتي من الخارج، ولا تتولد في المحرك نفسه، كما هو الحال في محرك الاحتراق الداخلي.

مبدأ التشغيل

يمكنك أن تتخيل حجم هواء مغلقًا محاطًا بغشاء بغشاء، أي مكبس. عندما يسخن الغلاف، يتمدد الهواء ويقوم بالشغل، وبالتالي ينحني المكبس. ثم يحدث التبريد وينحني مرة أخرى. هذه هي دورة تشغيل الآلية.

ليس من المستغرب أن يصنع الكثير من الناس محرك ستيرلنغ الصوتي الحراري الخاص بهم في المنزل. وهذا يتطلب الحد الأدنى من الأدوات والمواد التي يمكن العثور عليها في منزل الجميع. دعونا نفكر في اثنين طرق مختلفةكم هو سهل إنشاء واحدة.

مواد للعمل

لصنع محرك ستيرلينغ بيديك، سوف تحتاج إلى المواد التالية:

• القصدير.
• تكلم الصلب.
• أنابيب نحاسية؛
• منشارا.
• ملف؛
• حامل خشبي؛
• مقص معدني
• أجزاء التثبيت
• لحام حديد؛
• لحام.
• جندى.
• آلة.

هذا كل شيء. الباقي هو مسألة تقنية بسيطة.

كيف نفعل

يتم إعداد صندوق نار وأسطوانة للقاعدة من القصدير، والذي سيتألف منه محرك ستيرلنغ المصنوع يدويًا. يتم اختيار الأبعاد بشكل مستقل، مع الأخذ بعين الاعتبار الأغراض التي تم تصميم هذا الجهاز من أجلها. لنفترض أن المحرك مصنوع للعرض. ثم سيكون تطور الاسطوانة الرئيسية من عشرين إلى خمسة وعشرين سنتيمترا، لا أكثر. يجب أن تتكيف الأجزاء المتبقية معها.

في الجزء العلوي من الاسطوانة يتم عمل نتوءين وثقوب بقطر من أربعة إلى خمسة ملليمترات لتحريك المكبس. ستعمل العناصر كمحامل لموقع جهاز الكرنك.

بعد ذلك، يصنعون سائل العمل للمحرك (سيصبح ماء عادي). يتم لحام دوائر القصدير بالأسطوانة، والتي يتم لفها في أنبوب. يتم عمل ثقوب فيها ويتم إدخال أنابيب نحاسية يتراوح طولها من خمسة وعشرين إلى خمسة وثلاثين سنتيمتراً وقطرها من أربعة إلى خمسة ملليمترات. وفي النهاية، يتحققون من مدى إغلاق الغرفة عن طريق ملئها بالماء.

التالي يأتي دور الإزاحة. للتصنيع، يتم أخذ فراغ خشبي. يتم استخدام الماكينة للتأكد من أنها تأخذ شكل الأسطوانة العادية. يجب أن يكون الإزاحة أصغر قليلاً من قطر الأسطوانة. الارتفاع الأمثليختارونه بعد أن يتم تصنيع محرك "ستيرلنغ" بأيديهم. لذلك، في هذه المرحلة، يجب أن يتضمن الطول بعض الهامش.

يتم تحويل الكلام إلى قضيب اسطوانة. يتم عمل ثقب في وسط الحاوية الخشبية التي تناسب القضيب، ويتم إدخاله. في الجزء العلوي من القضيب من الضروري توفير مساحة لجهاز قضيب التوصيل.

ثم يأخذون أنابيب نحاسية يبلغ طولها أربعة سنتيمترات ونصف وقطرها سنتيمتران ونصف. دائرة من القصدير ملحومة بالأسطوانة. يتم عمل فتحة على جوانب الجدران لتوصيل الحاوية بالأسطوانة.

يتم ضبط المكبس أيضًا على مخرطةإلى قطر الاسطوانة الكبيرة من الداخل. يتم توصيل القضيب من الأعلى بطريقة مفصلية.

اكتمل التجميع وتم تعديل الآلية. للقيام بذلك، يتم إدخال المكبس في الاسطوانة حجم أكبروقم بتوصيل الأخير بأسطوانة أخرى أصغر.

تم بناء آلية الكرنك على أسطوانة كبيرة. قم بإصلاح جزء المحرك باستخدام مكواة لحام. الأجزاء الرئيسية مثبتة على قاعدة خشبية.

تمتلئ الاسطوانة بالماء وتوضع شمعة تحت القاع. يتم اختبار أداء محرك ستيرلينغ، المصنوع يدويًا من البداية إلى النهاية.

الطريقة الثانية : المواد

يمكن صنع المحرك بطريقة أخرى. للقيام بذلك سوف تحتاج إلى المواد التالية:

• القصدير.
• رغوة؛
• مقاطع الورق؛
• الأقراص.
• اثنين من البراغي.

كيف نفعل

غالبًا ما يستخدم المطاط الرغوي لصنع محرك ستيرلينغ بسيط ومنخفض الطاقة في المنزل بيديك. يتم تحضير إزاحة المحرك منه. قطع دائرة الرغوة. يجب أن يكون القطر أصغر قليلاً من ذلك عبوة القصدير، والارتفاع يزيد قليلاً عن النصف.

يتم عمل ثقب في وسط الغطاء لقضيب التوصيل المستقبلي. للتأكد من أنه يعمل بسلاسة، يتم لف مشبك الورق بشكل حلزوني ويتم لحامه بالغطاء.

يتم ثقب دائرة الرغوة من المنتصف بسلك رفيع ومسمار ويتم تثبيتها في الأعلى بغسالة. ثم يتم توصيل قطعة مشبك الورق باللحام.

يتم دفع أداة الإزاحة إلى الفتحة الموجودة في الغطاء وتوصيله بالعلبة عن طريق اللحام لإغلاقها. يتم عمل حلقة صغيرة على مشبك الورق، ويتم عمل ثقب آخر أكبر في الغطاء.

يتم لف صفيحة القصدير في أسطوانة ولحامها ثم ربطها بالعلبة حتى لا تبقى شقوق على الإطلاق.

يتم تحويل مشبك الورق إلى العمود المرفقي. يجب أن يكون التباعد تسعين درجة بالضبط. الركبة فوق الاسطوانة أكبر قليلاً من الأخرى.

يتم تحويل مشابك الورق المتبقية إلى حوامل عمود. يتكون الغشاء على النحو التالي: يتم لف الاسطوانة بغشاء بولي إيثيلين وضغطها وتثبيتها بخيط.

يتكون قضيب التوصيل من مشبك ورق، يتم إدخاله في قطعة من المطاط، ويتم ربط الجزء النهائي بالغشاء. يتم تصنيع طول قضيب التوصيل بحيث يتم سحب الغشاء إلى الأسطوانة عند نقطة العمود السفلي، ويتم تمديده عند أعلى نقطة. الجزء الثاني من قضيب التوصيل مصنوع بنفس الطريقة.

ثم يتم لصق أحدهما على الغشاء والآخر على أداة الإزاحة.

يمكن أيضًا صنع أرجل الجرة من مشابك الورق وملحومة. بالنسبة للكرنك، يتم استخدام قرص مضغوط.

الآن الآلية بأكملها جاهزة. كل ما تبقى هو وضع شمعة تحتها وإشعالها، ثم الدفع عبر دولاب الموازنة.

خاتمة

هذا محرك ستيرلينغ منخفض الحرارة (صنعته بيدي). بالطبع في النطاق الصناعييتم تصنيع هذه الأجهزة بطريقة مختلفة تمامًا. ومع ذلك، يظل المبدأ كما هو: يتم تسخين حجم الهواء ثم تبريده. وهذا يتكرر باستمرار.

وأخيرًا، انظر إلى هذه الرسومات لمحرك ستيرلينغ (يمكنك صنعه بنفسك دون أي مهارات خاصة). ربما تكون لديك الفكرة بالفعل وتريد أن تفعل شيئًا مشابهًا؟

أهلاً بكم! اليوم أريد أن أقدم انتباهكم محرك محلي الصنع، والذي يحول أي اختلاف في درجة الحرارة إلى عمل ميكانيكي:

محرك ستيرلينغ- محرك حراري يتحرك فيه سائل عامل سائل أو غازي في حجم مغلق، وهو نوع من محركات الاحتراق الخارجي. يعتمد على التسخين والتبريد الدوري لسائل العمل مع استخلاص الطاقة من التغير الناتج في حجم سائل العمل. يمكن أن تعمل ليس فقط من احتراق الوقود، ولكن أيضًا من أي مصدر حراري.

أقدم انتباهكم إلى محركي المصنوع من صور من الإنترنت:

بعد أن رأيت هذه المعجزة، كانت لدي رغبة في صنعها)) علاوة على ذلك، كان هناك الكثير من الرسومات وتصميمات المحرك على الإنترنت. سأقول على الفور: ليس من الصعب القيام بذلك، ولكن ضبط وتحقيق التشغيل العادي يمثل مشكلة بعض الشيء. لقد نجح الأمر بشكل جيد بالنسبة لي للمرة الثالثة فقط (آمل ألا تعاني من هذا القبيل))))).

مبدأ تشغيل محرك ستيرلينغ:

كل شيء مصنوع من مواد متاحة لكل عقل:

حسنًا ، ماذا عن بدون أحجام)))

إطار المحرك مصنوع من سلك مشبك الورق. جميع توصيلات الأسلاك الثابتة ملحومة ()

إن الإزاحة (القرص الذي يحرك الهواء داخل المحرك) مصنوع من ورق الرسم وملصق بالغراء الفائق (وهو مجوف من الداخل):

كلما كانت الفجوة بين الأغطية والمزاح في الوضعين العلوي والسفلي أصغر، زادت كفاءة المحرك.

قضيب النازحين - من برشام أعمى(الإنتاج: اسحب الجزء الداخلي بعناية ونظفه إذا لزم الأمر ورق زجاجصفر؛ قم بلصق الجزء الخارجي بالغطاء "البارد" العلوي بحيث يكون الغطاء متجهًا للداخل). ولكن هذا الخيار له عيب - لا يوجد ضيق كامل وهناك احتكاك طفيف، على الرغم من الانخفاض زيت المحركسوف يساعد في التخلص منه.

اسطوانة المكبس - عنق زجاجة بلاستيكية عادية:

يتكون غلاف المكبس من قفاز طبي ومثبت بخيط، والذي يجب بعد لفه أن يكون مشربًا بالغراء الفائق من أجل الموثوقية. يتم لصق قرص مصنوع من عدة طبقات من الورق المقوى في منتصف الغلاف، حيث يتم تثبيت قضيب التوصيل عليه.

يتكون العمود المرفقي من نفس المشابك مثل إطار المحرك بأكمله. الزاوية بين المكبس ومرفقي الإزاحة هي 90 درجة. شوط العمل للمزاح هو 5 مم؛ المكبس - 8 مم.

تتكون دولاب الموازنة من قرصين مضغوطين ملتصقين بأسطوانة من الورق المقوى ويتم وضعها على محور العمود المرفقي.

لذا، توقف عن الكلام الهراء، أنا أقدم لك فيديو لتشغيل المحرك:

كانت الصعوبات التي واجهتها ترجع بشكل رئيسي إلى الاحتكاك الزائد وعدم وجود أبعاد دقيقة للهيكل. في الحالة الأولى، قامت قطرة من زيت المحرك ومحاذاة العمود المرفقي بتصحيح الوضع، في الحالة الثانية، اضطررت إلى الاعتماد على الحدس))) ولكن كما ترون، كل شيء سار على ما يرام (على الرغم من أنني أعيد بناء المحرك بالكامل 3 مرات)) ))

إذا كان لديك أي أسئلة، فاكتب في التعليقات، وسنقوم بحلها)))

شكرًا لكم على اهتمامكم)))

لقد كنت أشاهد الحرفيين على هذا المورد لفترة طويلة، وعندما ظهر المقال أردت أن أصنعه بنفسي. ولكن، كما هو الحال دائمًا، لم يكن هناك وقت لذلك، وقمت بتأجيل الفكرة.
ولكن بعد ذلك حصلت أخيرًا على شهادتي، وتخرجت من القسم العسكري، وحان الوقت.
يبدو لي أن صنع مثل هذا المحرك أسهل بكثير من صنع محرك أقراص فلاش :)

بادئ ذي بدء، أريد أن أتوب إلى معلم هذا الموقع لأن شخصًا في العشرينات من عمره يفعل مثل هذا الهراء، لكنني أردت فقط أن أفعل ذلك وليس هناك ما يفسر هذه الرغبة، وآمل أن تكون خطوتي التالية خاطفة يقود.
لذلك نحن بحاجة:
1 الرغبة.
2 ثلاث علب صفيح.
3 سلك نحاس(لقد وجدت مقطعًا عرضيًا يبلغ 2 مم).
4 الورق (صحيفة أو ورق مكتب، لا يهم).
5 غراء القرطاسية (PVA).
6 غراء فائق (CYJANOPAN أو أي مادة أخرى بنفس الروح).
7 قفاز مطاطي أو بالون.
8 أطراف للتمديدات الكهربائية 3 قطع.
9 سدادة النبيذ 1 جهاز كمبيوتر.
10 بعض خط الصيد.
11 أدوات للذوق.

1- البنك الأول. 2 ثانية؛ 3- الثالث؛ 3-غطاء الجرة الثالثة؛ 4- الغشاء. 5- النازحين. 6- محطة الأسلاك الكهربائية. 7- العمود المرفقي. 8- جزء من القصدير :) 9- قضيب التوصيل؛ 10- الفلين. 11- القرص. 12 خط.
لنبدأ بقطع أغطية العلب الثلاث. لقد فعلت ذلك باستخدام Dremel محلي الصنع، في البداية كنت أرغب في استخدام المخرز لإحداث ثقوب في الدائرة وقطعها بالمقص، لكنني تذكرت الآلة المعجزة.
لأكون صادقًا، لم يكن الأمر جيدًا للغاية، وقد قمت عن طريق الخطأ بإحداث ثقب في جدار إحدى العلب، لذلك لم تعد مناسبة لحاوية عمل (لكن كان لدي اثنتين أخريين وصنعتهما بعناية أكبر) .


بعد ذلك نحتاج إلى جرة ستكون بمثابة نموذج المزاح(5).
نظرًا لأن الأسواق كانت مغلقة يوم الاثنين وتم إغلاق جميع متاجر السيارات القريبة، وأردت أن أصنع محركًا، فقد أخذت الحرية في تغيير التصميم الأصلي وصنع أداة الإزاحة من الورق بدلاً من الصوف الفولاذي.
وللقيام بذلك، وجدت جرة بها طعام السمك بالحجم الأنسب لي. لقد اخترت الحجم بناءً على حقيقة أن قطر علبة الصودا كان 53 مم، لذلك كنت أبحث عن 48-51 مم بحيث عندما أقوم بلف الورق على القالب، سيكون هناك حوالي 1-2 مم من المسافة بين جدار العلبة العلبة والمزاح (5) لمرور الهواء. (لقد قمت سابقًا بتغطية الجرة بشريط لاصق حتى لا يلتصق الغراء).


بعد ذلك، قمت بوضع علامة على شريط من ورقة A4 بحجم 70 مم، وقمت بقطع الباقي إلى شرائح بحجم 50 مم (كما في المقالة). لأكون صادقًا، لا أتذكر عدد هذه الشرائط التي جرحتها، لكن دعها تكون 4-5 (شرائط 50 مم × 290 مم، لقد قمت بعدد الطبقات بالعين، بحيث عندما يتماسك الغراء، لا يكون الإزاحة ناعم). كانت كل طبقة مغلفة بغراء PVA.


ثم قمت بصنع أغطية إزاحة من 6 طبقات من الورق (لقد قمت أيضًا بلصق كل شيء وضغطه مقبض دائريللضغط على ما تبقى من فقاعات الغراء والهواء) عندما قمت بلصق جميع الطبقات، قمت بالضغط عليها بالكتب في الأعلى حتى لا تنحني.

لقد استخدمت أيضًا مقصًا لقطع الجزء السفلي من العلبة (2) التي كانت سليمة، على مسافة حوالي 10 مم، نظرًا لأن أداة الإزاحة لم تمر عبر الفتحة العلوية. هذا سيكون لنا القدرة على العمل.
وهذا ما حدث في النهاية (لم أقطع غطاء الجرة على الفور (3)، لكن لا يزال يتعين علي القيام بذلك من أجل وضع الشمعة هناك).


ثم، على مسافة حوالي 60 ملم من الأسفل، قمت بقطع الجرة (3) التي لا يزال لدي غطاء. هذا القاع سوف يخدمنا firebox.


ثم قمت بقطع الجزء السفلي من الجرة الثانية (1) مع قطع الغطاء أيضًا على مسافة 10 مم (من الأسفل). ووضع كل ذلك معا.


بعد ذلك، بدا لي أنه إذا قمت بلصق جسم أصغر على الغشاء (4) لأسطوانة العمل (2) بدلاً من الغطاء، فإن التصميم سوف يتحسن، لذلك قمت بقطع مثل هذه العينة من الورق. تبلغ مساحة القاعدة 15 × 15 ملم مربعًا ويبلغ حجم "الأذنين" 10 ملم لكل منهما. وقمت بقطع الجزء (8) من العينة.


ثم قمت بحفر ثقوب في الأطراف (6) بقطر 2.1 أو 2.5 مم (لا يهم)، وبعد ذلك أخذت سلكًا (بمقطع عرضي 2 مم) وقاسته 150 مم، سيكون هذا ملكنا " العمود المرفقي" (7). وثنيه للأبعاد التالية: ارتفاع الكوع المزاح (5) - 20 مم، ارتفاع الكوع الغشائي (4) - 5 مم. ويجب أن يكون بينهما 90 درجة (بغض النظر عن ذلك). في أي اتجاه). بعد أن قمت أولاً بوضع المحطات في مكانها، قمت أيضًا بعمل غسالات وربطتها بالغراء حتى لا تتدلى المحطات على العمود المرفقي.
لم يكن من الممكن جعله مستقيمًا وحجمه تمامًا على الفور، لكنني أعدته (بدلاً من ذلك من أجل راحة البال).


ثم أخذت السلك (2 مم) مرة أخرى وقطعت قطعة، حوالي 200 مم، سيكون هذا هو قضيب التوصيل (9) للغشاء (4)، وقم بتمرير الجزء (8) من خلاله وثنيه (سيتم عرضه) .
أخذت العلبة (1) (التي بها ثقوب صغيرة) وقمت بعمل ثقوب فيها لـ "العمود المرفقي" (7) على مسافة 30 مم من الأعلى (لكن هذا ليس مهمًا). وقطع نافذة المشاهدة بالمقص.


بعد ذلك، عندما أصبحت أسطوانة الإزاحة (5) جافة وملتصقة تمامًا، بدأت في لصق الأغطية عليها. عندما قمت بلصق الأغطية، قمت بإدخال سلك يبلغ طوله حوالي نصف ملليمتر من أجل ربط خط الصيد (12).


بعد ذلك، قمت بتشكيل محور (10) من مقبض خشبي لتوصيل الأقراص (11) بالعمود المرفقي، لكنني أوصي باستخدام سدادة النبيذ.
والآن الجزء الأصعب (بالنسبة لي) قمت بقطع غشاء (4) من القفازات الطبية وألصقت نفس القطعة (8) به في المنتصف. لقد وضعت الغشاء على أسطوانة العمل (2) وربطته على طول الحافة بخيط، وعندما بدأت في قطع الأجزاء الزائدة، بدأ الغشاء بالزحف من تحت الخيط (على الرغم من أنني لم أسحب الغشاء ) وعندما انقطعت بالكامل بدأت في تشديدها وتطاير الغشاء بالكامل.
أخذت الغراء الفائق وألصقت نهاية العلبة، ثم ألصقت الغشاء المُجهز حديثًا، ووضعته بدقة في المنتصف، وأمسكت به وانتظرت حتى يصلب الغراء. ثم ضغط عليه مرة أخرى، ولكن هذه المرة بشريط مطاطي، وقطع الحواف، وأزال الشريط المطاطي وألصقه مرة أخرى (من الخارج).
وهذا ما حدث في تلك اللحظة






بعد ذلك، قمت بثقب الغشاء (4) والجزء (8) بإبرة وقمت بربط خط الصيد (12) من خلالهما (وهو الأمر الذي لم يكن سهلاً أيضًا).
حسنًا، عندما جمعت كل شيء معًا، هذا ما حدث:


سأعترف على الفور أنه في البداية لم يعمل المحرك أكثر من ذلك، بدا لي أنه لن يعمل على الإطلاق، لأنني اضطررت إلى تشغيله (بشمعة مشتعلة) يدويًا وبقدر كبير جدًا؛ القوة (كما هو الحال بالنسبة للمحرك ذاتي الدوران). كنت أعرجًا تمامًا وبدأت في توبيخ نفسي لأنني أخرجت أداة الإزاحة من الورق أو لأخذ العلب الخطأ أو لارتكاب خطأ في طول قضيب التوصيل (9) أو خط الإزاحة (5). ولكن بعد ساعة من العذاب وخيبة الأمل، احترقت شمعتي أخيرًا (الشمعة الموجودة في غلاف الألومنيوم) وأخذت الشمعة المتبقية من العام الجديد (الشمعة الخضراء في الصورة)، واحترقت بقوة أكبر، وها هو ، لقد تمكنت من البدء به.
الاستنتاجات
1 لا يهم ما يتكون منه المزاح، حيث قرأت في أحد المواقع "يجب أن يكون خفيفًا وغير موصل للحرارة".
2 تغيير طول قضيب التوصيل (9) وطول الخط (12) للمزاح (5) لا يهم، حيث قرأت في أحد المواقع “الشيء الرئيسي هو أن المزاح لا يضرب أعلى أو أسفل أثناء التشغيل غرفة العمل"، لذلك وضعته في المنتصف. ويجب أن يكون الغشاء في حالة الهدوء (الباردة) مسطحًا، ولا يمتد إلى الأسفل أو إلى الأعلى.
فيديو
فيديو لتشغيل المحرك. لقد قمت بتثبيت 4 أقراص، يتم استخدامها كدولاب الموازنة. عند البدء، أحاول رفع الإزاحة إلى الموضع العلوي، لأنني ما زلت أخشى أن ترتفع درجة حرارته. يجب أن يدور على النحو التالي: أولاً يرتفع الإزاحة، ثم يرتفع الغشاء خلفه، وينخفض ​​​​الإزاحة، وينزل الغشاء خلفه.

ملاحظة: ربما إذا قمت بموازنة ذلك فإنه سوف يدور بشكل أسرع، ولكن بالنسبة لي حل سريعلم أستطع الموازنة :)

فيديو تبريد الماء. إنه لا يساعد كثيرًا في التشغيل، وكما ترون، فهو لا يسرع دورانه حقًا، ولكن مع هذا التبريد يمكنك الاستمتاع بالمحرك لفترة أطول دون القلق بشأن ارتفاع درجة حرارته.

وهنا رسم تقريبي لنموذجي الأولي (حجم كبير):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
يمكن لأي شخص يحتاج إلى النسخة الأصلية (COMPASS V 12) إرسالها إلى مكتب البريد.

ربما تسألني لماذا هناك حاجة لذلك وسأجيب. مثل كل شيء في Steampunk، فهو مخصص للروح بشكل أساسي.
من فضلك لا تضغط علي كثيرا، هذا هو أول منشور لي.

وصلت صناعة السيارات الحديثة إلى مستوى من التطور لا أساسي فيه بحث علمييكاد يكون من المستحيل تحقيقه تحسينات دراماتيكيةفي تصميم محركات الاحتراق الداخلي التقليدية. هذا الوضع يجبر المصممين على الاهتمام به تصاميم بديلة لمحطات الطاقة. ركزت بعض المراكز الهندسية جهودها على إنشاء الإنتاج التسلسلي للسيارات الهجينة والتكيف معها النماذج الكهربائية، تستثمر شركات صناعة السيارات الأخرى في تطوير المحركات التي تستخدم الوقود من مصادر متجددة (على سبيل المثال، وقود الديزل الحيوي الذي يستخدم زيت بذور اللفت). هناك مشاريع أخرى لوحدات الطاقة يمكن أن تصبح في المستقبل نظام دفع قياسيًا جديدًا لها عربة.

ومن المصادر الممكنة للطاقة الميكانيكية لسيارات المستقبل محرك الاحتراق الخارجي الذي تم اختراعه في عام 1938 منتصف التاسع عشرالقرن بواسطة الاسكتلندي روبرت ستيرلينغ كآلة للتمدد الحراري.

مخطط العمل

يتحول محرك ستيرلنغ طاقة حراريةيتم توفيرها من الخارج إلى أعمال ميكانيكية مفيدة بسبب التغيرات في درجة حرارة سائل العمل(غاز أو سائل) يدور في حجم مغلق.

في منظر عاممخطط تشغيل الجهاز هو كما يلي: في الجزء السفلي من المحرك، يتم تسخين مادة العمل (على سبيل المثال، الهواء)، ويزيد حجمها، ويدفع المكبس إلى الأعلى. يدخل الهواء الساخن الجزء العلويالمحرك، حيث يتم تبريده بواسطة المبرد. ينخفض ​​\u200b\u200bضغط سائل العمل، ويتم خفض المكبس للدورة التالية. في هذه الحالة، يتم إغلاق النظام ولا يتم استهلاك المادة العاملة، بل تتحرك فقط داخل الاسطوانة.

هناك العديد من خيارات التصميم لوحدات الطاقة باستخدام مبدأ ستيرلنغ.

تعديل ستيرلينغ "ألفا"

يتكون المحرك من مكبسين منفصلين للطاقة (ساخن وبارد)، يقع كل منهما في أسطوانة خاصة به. يتم توفير الحرارة للأسطوانة بواسطة المكبس الساخن، وتقع الأسطوانة الباردة في المبادل الحراري للتبريد.

تعديل ستيرلينغ "بيتا"

يتم تسخين الأسطوانة التي تحتوي على المكبس من أحد طرفيها وتبريدها من الطرف المقابل. يتحرك مكبس الطاقة والإزاحة في الأسطوانة، وهو مصمم لتغيير حجم الغاز العامل. يقوم المجدد بتنفيذ حركة العودة للمادة العاملة المبردة إلى التجويف الساخن للمحرك.

تعديل ستيرلينغ "جاما"

يتكون التصميم من اسطوانتين. الأول بارد تمامًا، حيث يتحرك مكبس الطاقة، والثاني، ساخن من جهة وبارد من جهة أخرى، يعمل على تحريك أداة الإزاحة. يمكن أن يكون المولد لتدوير الغاز البارد مشتركًا في كلا الأسطوانتين أو أن يكون جزءًا من تصميم جهاز الإزاحة.

مميزات محرك ستيرلينغ

مثل معظم محركات الاحتراق الخارجي، تتميز ستيرلينغ متعدد الوقود: يعمل المحرك بسبب التغيرات في درجات الحرارة بغض النظر عن الأسباب التي أدت إلى ذلك.

حقيقة مثيرة للاهتمام!تم عرض عملية تركيب تعمل على عشرين خيارًا للوقود. وبدون إيقاف المحرك، تم إمداد البنزين إلى غرفة الاحتراق الخارجي، ديزلوالميثان والنفط الخام و زيت نباتي- استمرت وحدة الطاقة في العمل بثبات.

المحرك لديه بساطة التصميمولا يتطلب أنظمة إضافيةو المرفقات(التوقيت، بداية، علبة التروس).

تضمن ميزات الجهاز عمر خدمة طويل: أكثر من مائة ألف ساعة عملية مستمرة.

محرك ستيرلينغ صامت، حيث لا يحدث تفجير في الأسطوانات ولا داعي لإزالة غازات العادم. يعد التعديل "بيتا" المجهز بآلية الكرنك المعينية نظامًا متوازنًا تمامًا ولا يحتوي على اهتزازات أثناء التشغيل.

لا توجد أي عمليات تحدث في أسطوانات المحرك يمكن أن يكون لها تأثير التأثير السلبيعلى بيئة. عند اختيار مصدر الحرارة المناسب (على سبيل المثال. طاقة شمسية) ستيرلينغ يمكن أن يكون على الاطلاق صديق للبيئةوحدة الطاقة.

عيوب تصميم ستيرلنغ

على الرغم من كل الخصائص الإيجابية، فإن الاستخدام الجماعي الفوري لمحركات ستيرلنغ أمر مستحيل للأسباب التالية:

المشكلة الرئيسية هي استهلاك المواد للهيكل. يتطلب تبريد سائل العمل مشعات كبيرة الحجم، مما يزيد بشكل كبير من حجم التركيب واستهلاك المعدن.

سيسمح المستوى التكنولوجي الحالي لمحرك Stirling بمقارنة الأداء بمحركات البنزين الحديثة فقط من خلال استخدام أنواع معقدةسائل العمل (الهيليوم أو الهيدروجين) تحت ضغط يزيد عن مائة ضغط جوي. هذه الحقيقة تسبب أسئلة جديةسواء في مجال علوم المواد أو سلامة المستخدم.

ترتبط مشكلة تشغيلية مهمة بقضايا التوصيل الحراري ومقاومة درجات الحرارة للمعادن. يتم توفير الحرارة لحجم العمل من خلال المبادلات الحرارية، الأمر الذي يؤدي إلى خسائر لا مفر منها. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون المبادل الحراري مصنوعًا من معادن مقاومة للحرارة ضغط دم مرتفع. مواد مناسبةمكلفة للغاية وصعبة المعالجة.

تختلف مبادئ تغيير أوضاع محرك "ستيرلنغ" أيضًا بشكل أساسي عن المبادئ التقليدية، الأمر الذي يتطلب تطوير أجهزة تحكم خاصة. وبالتالي، لتغيير الطاقة، من الضروري تغيير الضغط في الأسطوانات، أو تغيير زاوية الطور بين الإزاحة ومكبس الطاقة، أو التأثير على سعة التجويف مع سائل العمل.

يمكن مشاهدة إحدى طرق التحكم في سرعة دوران العمود في طراز محرك ستيرلينغ في الفيديو التالي:

كفاءة

في الحسابات النظرية تعتمد كفاءة محرك ستيرلينغ على اختلاف درجة حرارة السائل العامل ويمكن أن تصل إلى 70% أو أكثر حسب دورة كارنو.

ومع ذلك، فإن العينات الأولى المصنوعة من المعدن كانت ذات كفاءة منخفضة للغاية للأسباب التالية:

• خيارات سائل التبريد (سائل العمل) غير الفعالة التي تحد من درجة حرارة التسخين القصوى؛
• فقدان الطاقة بسبب احتكاك الأجزاء والتوصيل الحراري لجسم المحرك؛
• نقص مواد البناء المقاومة للضغط العالي.

تعمل الحلول الهندسية باستمرار على تحسين تصميم وحدة الطاقة. وهكذا، في النصف الثاني من القرن العشرين، ظهرت سيارة ذات أربع أسطوانات أظهر محرك ستيرلينغ ذو المحرك المعيني كفاءة بنسبة 35% في الاختباراتعلى مبرد ماء بدرجة حرارة 55 درجة مئوية. وقد أدى التطوير الدقيق للتصميم واستخدام مواد جديدة وضبط وحدات العمل إلى ضمان وصول كفاءة العينات التجريبية إلى 39%.

ملحوظة! حديث محركات البنزينتتمتع محركات الديزل ذات الطاقة المماثلة بكفاءة تتراوح بين 28-30%، ومحركات الديزل ذات الشاحن التوربيني ضمن 32-35%.

تُظهر الأمثلة الحديثة لمحرك Stirling، مثل ذلك الذي أنشأته الشركة الأمريكية Mechanical Technology Inc، كفاءة تصل إلى 43.5%. ومع تطور إنتاج السيراميك المقاوم للحرارة والمواد المبتكرة المماثلة، سيكون من الممكن زيادة درجة الحرارة بشكل كبير بيئة العملوتحقيق كفاءة 60%.

أمثلة على التنفيذ الناجح لسيارة Stirlings

على الرغم من كل الصعوبات، هناك العديد من نماذج محركات ستيرلنغ المعروفة ذات الكفاءة والتي يمكن تطبيقها في صناعة السيارات.

ظهر الاهتمام بـ Stirling المناسب للتركيب في السيارة في الخمسينيات من القرن العشرين. تم تنفيذ العمل في هذا الاتجاه من قبل شركات مثل شركة Ford Motor Company ومجموعة Volkswagen Group وغيرها.

قامت شركة UNITED STIRLING (السويد) بتطوير Stirling، التي حققت أقصى استفادة من المكونات والتجمعات التسلسلية التي تنتجها شركات صناعة السيارات (العمود المرفقي، وقضبان التوصيل). كان للمحرك V رباعي الأسطوانات الناتج وزن محدد يبلغ 2.4 كجم/كيلوواط، وهو ما يمكن مقارنته بخصائص محرك الديزل المدمج. تم اختبار هذه الوحدة بنجاح كمحطة لتوليد الطاقة لشاحنة بضائع سعة سبعة أطنان.

ومن النماذج الناجحة محرك ستيرلينغ رباعي الأسطوانات المصنوع في هولندا موديل “Philips 4-125DA” المخصص للتركيب على سيارة. تبلغ قوة المحرك 173 حصان. مع. بأبعاد مشابهة لوحدة البنزين الكلاسيكية.

حقق مهندسو جنرال موتورز نتائج مهمة من خلال بناء محرك ستيرلينغ ذو ثماني أسطوانات (4 أسطوانات عمل و4 أسطوانات ضغط) على شكل حرف V مع آلية كرنك قياسية في السبعينيات.

محطة كهرباء مماثلة في عام 1972 مجهزة بسلسلة محدودة من سيارات فورد تورينوالذي انخفض استهلاكه للوقود بنسبة 25٪ مقارنة بالبنزين الكلاسيكي على شكل حرف V.

تعمل حاليًا أكثر من خمسين شركة أجنبية على تحسين تصميم محرك "ستيرلنغ" من أجل تكييفه مع الإنتاج الضخم لتلبية احتياجات صناعة السيارات. وإذا تمكنا من القضاء على أوجه القصور من هذا النوعالمحركات، مع الحفاظ في الوقت نفسه على مزاياها، فإن ستيرلينغ، وليس التوربينات والمحركات الكهربائية، ستحل محل محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالبنزين.