Puissant moteur Stirling à faire soi-même

Le moteur Stirling, autrefois célèbre, a longtemps été oublié en raison de l'utilisation généralisée d'un autre moteur (à combustion interne). Mais aujourd'hui, on entend de plus en plus parler de lui. Peut-être a-t-il une chance de devenir plus populaire et de trouver sa place dans la nouvelle modification du monde moderne ?

Histoire

Le moteur Stirling est un moteur thermique qui a été inventé au début du XIXe siècle. L'auteur, comme vous le savez, était un certain Stirling nommé Robert, un prêtre d'Ecosse. L'appareil est un moteur à combustion externe, où le corps se déplace dans un récipient fermé, changeant constamment sa température.

En raison de la diffusion d'un autre type de moteur, il a été presque oublié. Néanmoins, grâce à ses avantages, aujourd'hui le moteur Stirling (de nombreux amateurs le construisent chez eux de leurs propres mains) est de retour.

La principale différence avec un moteur à combustion interne est que l'énergie thermique provient de l'extérieur et n'est pas générée dans le moteur lui-même, comme dans un moteur à combustion interne.

Principe d'opération

Vous pouvez imaginer un volume d'air fermé enfermé dans un boîtier ayant une membrane, c'est-à-dire un piston. Lorsque le corps est chauffé, l'air se dilate et fonctionne, cambrant ainsi le piston. Ensuite, le refroidissement se produit et il se plie à nouveau. C'est le cycle du mécanisme.

Il n'est pas étonnant que de nombreux moteurs Stirling thermoacoustiques à faire soi-même soient fabriqués à la maison. Les outils et les matériaux pour cela nécessitent le minimum que tout le monde a dans sa maison. Regardons deux manières différentes à quel point il est facile de créer.

Matériaux de travail

Pour fabriquer un moteur Stirling de vos propres mains, vous aurez besoin des matériaux suivants :

étain;
acier a parlé;
tube en laiton;
scie à métaux;
dossier;
support en bois;
ciseaux en métal;
détails de fixation;
fer à souder;
soudure;
souder;
machine.

C'est tout. Le reste est une question de technique simple.

Comment faire

Une chambre de combustion et deux cylindres pour la base sont préparés à partir d'étain, dont le moteur Stirling, fabriqué à la main, sera composé. Les dimensions sont sélectionnées indépendamment, en tenant compte des fins auxquelles cet appareil est destiné. Supposons que le moteur soit fabriqué à des fins de démonstration. Ensuite, le balayage du cylindre principal sera de vingt à vingt-cinq centimètres, pas plus. Le reste des pièces devrait s'y intégrer.

Au sommet du cylindre pour déplacer le piston, deux saillies et des trous d'un diamètre de quatre à cinq millimètres sont pratiqués. Les éléments serviront de paliers pour l'emplacement du dispositif à manivelle.

Ensuite, le corps de travail du moteur est fabriqué (il deviendra de l'eau ordinaire). Des cercles d'étain sont soudés au cylindre, qui est enroulé dans un tuyau. Des trous y sont percés et des tubes en laiton y sont insérés de vingt-cinq à trente-cinq centimètres de longueur et d'un diamètre de quatre à cinq millimètres. À la fin, ils vérifient l'étanchéité de la chambre en la remplissant d'eau.

Vient ensuite le tour du plongeur. Pour la fabrication, une ébauche est prélevée dans du bois. Sur la machine, ils parviennent à ce qu'elle prenne la forme d'un cylindre régulier. Le plongeur doit être légèrement plus petit que le diamètre du cylindre. La hauteur optimale est sélectionnée après la fabrication manuelle du moteur Stirling. Par conséquent, à ce stade, la longueur devrait prendre une certaine marge.

Le rayon est transformé en une tige de cylindre. Au centre du récipient en bois, faites un trou adapté à la tige, insérez-la. Dans la partie supérieure de la tige, il est nécessaire de prévoir une place pour le dispositif de bielle.

Ensuite, ils prennent des tubes de cuivre de quatre centimètres et demi de long et de deux centimètres et demi de diamètre. Un cercle d'étain est soudé au cylindre. Sur les côtés des parois, un trou est fait pour faire communiquer le récipient avec le cylindre.

Le piston est également ajusté sur un tour au diamètre du gros cylindre de l'intérieur. En haut, la tige est reliée de manière articulée.

L'assemblage est terminé et le mécanisme est réglé. Pour ce faire, le piston est inséré dans un cylindre plus grand et ce dernier est relié à un autre cylindre plus petit.

Un mécanisme à manivelle est construit sur un gros cylindre. Fixez une partie du moteur avec un fer à souder. Les pièces principales sont fixées sur un socle en bois.

Le cylindre est rempli d'eau et une bougie est placée sous le fond. Le moteur Stirling, fabriqué à la main du début à la fin, est contrôlé pour ses performances.

Deuxième voie : les matériaux

Le moteur peut être réalisé d'une autre manière. Pour cela, vous aurez besoin des matériaux suivants :

étain;
caoutchouc;
trombones;
disques;
deux boulons.

Comment faire

Le caoutchouc mousse est très souvent utilisé pour fabriquer soi-même un moteur Stirling simple et peu puissant à la maison. Un plongeur pour le moteur est préparé à partir de celui-ci. Découpez le cercle de mousse. Le diamètre doit être légèrement inférieur à celui de la boîte de conserve et la hauteur doit être légèrement supérieure à la moitié.

Un trou est fait au centre du couvercle pour la future bielle. Pour que tout se passe bien, le trombone est enroulé en spirale et soudé au couvercle.

Le cercle de mousse au milieu est percé d'un fil fin avec une vis et fixé sur le dessus avec une rondelle. Connectez ensuite un morceau de trombone en le soudant.

Le déplaceur est poussé dans le trou du couvercle et le bocal est relié au couvercle par soudure pour sceller. Une petite boucle est faite sur le trombone et un autre trou plus grand est fait dans le couvercle.

La feuille d'étain est enroulée dans un cylindre et soudée, puis attachée à la boîte de sorte qu'il n'y ait aucun espace.

Le trombone est transformé en vilebrequin. L'espacement doit être exactement quatre-vingt-dix degrés. Le genou au-dessus du cylindre est légèrement plus grand que l'autre.

Les trombones restants se transforment en racks pour l'arbre. La membrane est fabriquée comme suit: le cylindre est enveloppé dans un film de polyéthylène, pressé et fixé avec un fil.

La bielle est fabriquée à partir d'un trombone inséré dans un morceau de caoutchouc et la pièce finie est fixée à la membrane. La longueur de la bielle est telle qu'au point inférieur de l'arbre, la membrane est tirée dans le cylindre et au point le plus élevé, elle est étendue. La deuxième partie de la bielle est réalisée de la même manière.

Ensuite, l'un est collé à la membrane et l'autre au déplaceur.

Les pieds de boîte peuvent également être fabriqués à partir de trombones et soudés. Pour la manivelle, un CD est utilisé.

Voici tout le mécanisme. Il ne reste plus qu'à remplacer et allumer une bougie en dessous, puis à pousser à travers le volant.

Conclusion

Tel est le moteur Stirling à basse température (construit de vos propres mains). Bien sûr, à l'échelle industrielle, de tels dispositifs sont fabriqués d'une manière complètement différente. Cependant, le principe reste le même : le volume d'air est chauffé puis refroidi. Et cela se répète constamment.

Enfin, regardez ces dessins du moteur Stirling (vous pouvez le faire vous-même sans aucune compétence particulière). Peut-être que vous êtes déjà en feu avec l'idée et que vous voulez faire quelque chose de similaire ?