強力な日曜大工スターリングエンジン

かつて有名だったスターリングエンジンは、他のエンジン(内燃機関)の普及により、長い間忘れられていました。 しかし、今日、私たちは彼についてますます耳にします。 たぶん彼はもっと人気になり、現代世界の新しい修正の中で彼の場所を見つけるチャンスがありますか?

スターリングエンジンは、19世紀初頭に発明された熱機関です。 ご存知のように、作者はスコットランド出身の司祭、ロバートという名前のスターリングでした。 この装置は外燃機関であり、体は密閉容器内を移動し、常に温度を変化させます。

別のタイプのモーターの普及により、それはほとんど忘れられていました。 それにもかかわらず、その利点のおかげで、今日、スターリングエンジン(多くのアマチュアが自宅で自分の手でそれを構築しています)が再び戻ってきました。

内燃機関との主な違いは、熱エネルギーが外部から発生し、内燃機関のようにエンジン自体で生成されないことです。

動作原理

膜、つまりピストンを備えたハウジングに囲まれた密閉空気量を想像することができます。 ボディが加熱されると、空気が膨張して機能し、ピストンがアーチ状になります。 その後、冷却が発生し、再び曲がります。 これがメカニズムのサイクルです。

多くの日曜大工の熱音響スターリングエンジンが家庭で作られているのも不思議ではありません。 このためのツールと材料は、誰もが自分の家に持っている最小限のものを必要とします。 作成がいかに簡単であるかを2つの異なる方法で見てみましょう。

作業材料

自分の手でスターリングエンジンを作るには、次の材料が必要になります。

  • 錫;
  • スチールスポーク;
  • 真ちゅう製チューブ;
  • 弓のこ;
  • ファイル;
  • 木製スタンド;
  • 金属はさみ;
  • ファスナーの詳細;
  • はんだごて;
  • はんだ付け;
  • 半田;
  • 機械。

それがすべてです。 残りは簡単なテクニックの問題です。

実行する方法

火室とベース用の2つのシリンダーはスズから作られ、その中から手作業で作られたスターリングエンジンが構成されます。 寸法は、このデバイスの目的を考慮して、個別に選択されます。 モーターがデモンストレーション目的で作られていると仮定します。 その場合、メインシリンダーのスイープは20〜25センチメートルになり、それ以上はなりません。 残りの部分はそれに合うはずです。

ピストンを動かすためのシリンダーの上部には、直径4〜5mmの2つの突起と穴があります。 これらの要素は、クランク装置の位置のベアリングとして機能します。

次に、モーターの作動体を作ります(普通の水になります)。 ブリキの円がシリンダーにはんだ付けされ、シリンダーはパイプに巻き上げられます。 それらに穴を開け、真ちゅう製のチューブを長さ25〜35センチメートル、直径4〜5ミリメートルで挿入します。 最後に、水を満たしてチャンバーがどれだけタイトになったかを確認します。

次はディスプレーサの番です。 製造のために、ブランクは木から取られます。 マシン上で、彼らはそれが通常のシリンダーの形をとることを達成します。 ディスプレーサはシリンダーの直径よりわずかに小さくする必要があります。 スターリングエンジンを手作業で製作した後、最適な高さを選択します。 したがって、この段階では、長さにはある程度のマージンが必要です。

スポークはシリンダーロッドになっています。 木製の容器の中央に、茎に合った穴をあけて挿入します。 ロッドの上部には、コネクティングロッドデバイス用の場所を用意する必要があります。

それから彼らは長さ4.5センチメートルと直径2.5センチメートルの銅管を取ります。 スズの円がシリンダーにはんだ付けされています。 壁の側面には、容器とシリンダーをつなぐための穴が開けられています。

ピストンも旋盤で大きなシリンダーの直径に内側から調整されます。 上部では、ロッドはヒンジで接続されています。

組み立てが完了し、メカニズムが調整されます。 これを行うには、ピストンを大きなシリンダーに挿入し、後者を別の小さなシリンダーに接続します。

大きなシリンダーにはクランク機構が組み込まれています。 エンジンの一部をはんだごてで固定します。 主要部品は木製ベースに固定されています。

シリンダーは水で満たされ、キャンドルが底の下に置かれます。 最初から最後まで手作業で作られたスターリングエンジンの性能がチェックされます。

2番目の方法:材料

エンジンは別の方法で作ることができます。 このためには、次の資料が必要になります。

  • 錫;
  • 発泡ゴム;
  • ペーパークリップ;
  • ディスク;
  • 2本のボルト。

実行する方法

発泡ゴムは、自宅で自分の手でシンプルで強力ではないスターリングエンジンを作るためによく使用されます。 そこからモーター用のディスプレーサが用意されています。 フォームサークルを切り取ります。 直径はブリキ缶の直径よりわずかに小さく、高さは半分より少し大きくする必要があります。

将来のコネクティングロッド用に、カバーの中央に穴が開けられています。 スムーズに動かすために、ペーパークリップをらせん状に巻いて蓋にはんだ付けします。

真ん中のフォームサークルにネジで細いワイヤーを刺し、ワッシャーで上に固定します。 次に、はんだ付けしてペーパークリップを接続します。

ディスプレーサを蓋の穴に押し込み、はんだ付けしてジャーを蓋に接続して密封します。 ペーパークリップに小さなループを作り、ふたにもう1つの大きな穴を開けます。

ブリキのシートを円筒状に丸めてはんだ付けし、隙間がないように缶に取り付けます。

ペーパークリップがクランクシャフトになります。 間隔は正確に90度である必要があります。 シリンダーの上の膝は、他の膝よりわずかに大きくなっています。

残りのペーパークリップは、シャフト用のラックになります。 膜は次のように作られています:シリンダーはポリエチレンフィルムで包まれ、押し通され、糸で固定されます。

コネクティングロッドは、ゴム片に挿入されたペーパークリップでできており、完成した部品がメンブレンに取り付けられています。 コネクティングロッドの長さは、シャフトの下部のポイントでメンブレンがシリンダーに引き込まれ、最高のポイントでメンブレンが伸びるように作られています。 コネクティングロッドの2番目の部分も同じように作られています。

次に、1つをメンブレンに接着し、もう1つをディスプレーサに接着します。

缶の脚は、ペーパークリップで作ってはんだ付けすることもできます。 クランクにはCDを使用しています。

これが全体のメカニズムです。 その下にあるろうそくを代用して火をつけ、フライホイールを押すだけです。

結論

これが低温スターリングエンジン(自分の手で作ったもの)です。 もちろん、産業規模では、そのようなデバイスは完全に異なる方法で製造されます。 ただし、原理は同じです。つまり、空気量が加熱されてから冷却されます。 そして、これは絶えず繰り返されます。

最後に、スターリングエンジンのこれらの図面を見てください(特別なスキルがなくても自分で行うことができます)。 たぶん、あなたはすでにそのアイデアに火をつけていて、似たようなことをしたいですか?