Il motore Stirling, un tempo famoso, fu a lungo dimenticato a causa esteso un altro motore ( combustione interna). Ma oggi si sente parlare sempre di più di lui. Forse ha la possibilità di diventare più popolare e trovare il suo posto in una nuova modifica nel mondo moderno?

Storia

Il motore Stirling lo è motore termico, che è stato inventato all'inizio del XIX secolo. L'autore, come è chiaro, era un certo Stirling di nome Robert, un prete scozzese. Il dispositivo è un motore a combustione esterna, in cui il corpo si muove in un contenitore chiuso, cambiando costantemente la sua temperatura.

A causa della diffusione di un altro tipo di motore venne quasi dimenticato. Tuttavia, grazie ai suoi vantaggi, oggi il motore Stirling (molti hobbisti lo costruiscono in casa con le proprie mani) sta tornando di moda.

La differenza principale rispetto a un motore a combustione interna è che l'energia termica proviene dall'esterno e non viene generata nel motore stesso, come in un motore a combustione interna.

Principio di funzionamento

Puoi immaginare un volume d'aria chiuso racchiuso in un alloggiamento con una membrana, cioè un pistone. Quando l'alloggiamento si riscalda, l'aria si espande e funziona, piegando così il pistone. Quindi avviene il raffreddamento e si piega di nuovo. Questo è il ciclo di funzionamento del meccanismo.

Non c'è da meravigliarsi che molte persone costruiscano il proprio motore Stirling termoacustico in casa. Ciò richiede il minimo indispensabile di strumenti e materiali, che possono essere trovati in tutte le case. Consideriamone due modi diversi quanto è facile crearne uno.

Materiali per il lavoro

Per realizzare un motore Stirling con le tue mani, avrai bisogno dei seguenti materiali:

• stagno;
• ha parlato in acciaio;
• tubo di ottone;
• seghetto;
• file;
• supporto in legno;
• forbici metalliche;
• parti di fissaggio;
• saldatore;
• saldatura;
• saldare;
• macchina.

Questo è tutto. Il resto è questione di semplice tecnica.

Come fare

Un focolare e due cilindri per la base sono preparati dalla latta, che costituirà un motore Stirling, realizzato con le tue mani. Le dimensioni sono selezionate in modo indipendente, tenendo conto degli scopi a cui è destinato questo dispositivo. Supponiamo che il motore venga realizzato a scopo dimostrativo. Quindi lo sviluppo della pompa freno sarà dai venti ai venticinque centimetri, non di più. Le restanti parti devono adattarsi ad esso.

Nella parte superiore del cilindro vengono realizzate due sporgenze e fori con un diametro da quattro a cinque millimetri per spostare il pistone. Gli elementi fungeranno da cuscinetti per la posizione del dispositivo a manovella.

Successivamente, realizzano il corpo funzionante del motore (diventerà acqua semplice). I cerchi di stagno sono saldati al cilindro, che viene arrotolato in un tubo. Vengono praticati dei fori e vengono inseriti tubi di ottone da venticinque a trentacinque centimetri di lunghezza e con un diametro da quattro a cinque millimetri. Alla fine, controllano quanto è diventata sigillata la camera riempiendola d'acqua.

Poi arriva il turno del dislocatore. Per la produzione, viene preso un pezzo di legno. La macchina viene utilizzata per far sì che assuma la forma di un cilindro regolare. Il dislocatore dovrebbe essere leggermente più piccolo del diametro del cilindro. Altezza ottimale selezionato dopo che il motore Stirling è stato realizzato con le tue mani. Perché su in questa fase la lunghezza dovrebbe consentire un certo margine.

Il raggio si trasforma in un'asta cilindrica. Al centro del contenitore di legno viene praticato un foro in cui si inserisce l'asta, e questo viene inserito. Nella parte superiore dell'asta è necessario prevedere lo spazio per il dispositivo biella.

Quindi prendono tubi di rame lunghi quattro centimetri e mezzo e con un diametro di due centimetri e mezzo. Un cerchio di stagno è saldato al cilindro. Ai lati delle pareti viene praticato un foro per collegare il contenitore con la bombola.

Anche il pistone è regolato su tornio al diametro del cilindro grande dall'interno. L'asta è collegata in alto in modo incernierato.

L'assemblaggio è completato e il meccanismo è regolato. Per fare ciò, il pistone viene inserito nel cilindro dimensione più grande e collegare quest'ultimo ad un altro cilindro più piccolo.

Un meccanismo a manovella è costruito su un grande cilindro. Fissare la parte del motore utilizzando un saldatore. Le parti principali sono fissate su una base di legno.

Il cilindro viene riempito d'acqua e sotto il fondo viene posta una candela. Un motore Stirling, realizzato a mano dall'inizio alla fine, viene testato per le prestazioni.

Secondo metodo: i materiali

Il motore può essere realizzato in un altro modo. Per fare ciò avrai bisogno dei seguenti materiali:

• stagno;
• schiuma;
• graffette;
• dischi;
• due bulloni.

Come fare

La gommapiuma viene spesso utilizzata per realizzare una casa semplice motore potente Stirling fai da te. Da esso viene preparato un dislocatore per il motore. Ritaglia un cerchio di schiuma. Il diametro dovrebbe essere leggermente più piccolo di quello barattolo di latta, e l'altezza è poco più della metà.

Al centro del coperchio viene praticato un foro per la futura biella. Per garantire un funzionamento regolare, la graffetta viene arrotolata a spirale e saldata al coperchio.

Il cerchio di schiuma al centro è forato filo sottile con una vite e fissarlo sopra con una rondella. Quindi il pezzo di graffetta viene collegato mediante saldatura.

Il dislocatore viene inserito nel foro del coperchio e collegato al contenitore mediante saldatura per sigillarlo. Viene creato un piccolo anello sulla graffetta e un altro foro più grande viene praticato nel coperchio.

Il foglio di stagno viene arrotolato in un cilindro e saldato, quindi fissato alla lattina in modo che non rimangano crepe.

La graffetta viene trasformata in un albero a gomiti. La spaziatura dovrebbe essere esattamente di novanta gradi. Il ginocchio sopra il cilindro è leggermente più grande dell'altro.

Le graffette rimanenti vengono trasformate in supporti per alberi. La membrana è così realizzata: il cilindro viene avvolto in film di polietilene, pressato e fissato con filo.

La biella è costituita da una graffetta, che viene inserita in un pezzo di gomma, e la parte finita è fissata alla membrana. La lunghezza della biella è tale che nel punto inferiore dell'albero la membrana viene aspirata nel cilindro e nel punto più alto viene estesa. La seconda parte della biella è realizzata allo stesso modo.

Uno viene quindi incollato alla membrana e l'altro al dislocatore.

Le gambe del barattolo possono anche essere realizzate con graffette e saldate. Per la pedivella viene utilizzato un CD.

Ora l'intero meccanismo è pronto. Non resta che posizionare ed accendere una candela sotto di essa, quindi dare una spinta attraverso il volano.

Conclusione

Questo è un motore Stirling a bassa temperatura (costruito con le mie mani). Naturalmente, dentro scala industriale Tali dispositivi sono realizzati in un modo completamente diverso. Il principio però rimane lo stesso: il volume d'aria viene riscaldato e poi raffreddato. E questo si ripete costantemente.

Infine, guarda questi disegni del motore Stirling (puoi realizzarlo da solo senza abilità particolari). Forse hai già l'idea e vuoi fare qualcosa di simile?

Naturalmente puoi acquistare bellissimi modelli di fabbrica di motori Stirling, come in questo negozio online cinese. Tuttavia, a volte vuoi creare te stesso e realizzare qualcosa, anche con mezzi improvvisati. Sul nostro sito web sono già disponibili diverse opzioni per la produzione di questi motori e in questa pubblicazione potete trovarne la versione completa opzione semplice fatto in casa.

Per realizzarlo avrete bisogno dei materiali a disposizione: una lattina di cibo in scatola, un pezzettino di gommapiuma, un CD, due bulloni e delle graffette.

La gommapiuma è uno dei materiali più comuni utilizzati nella produzione dei motori Stirling. Da esso è ricavato il dislocatore del motore. Ritagliamo un cerchio da un pezzo della nostra gommapiuma, riducendone il diametro di due millimetri diametro interno lattine e l'altezza è poco più della metà.

Realizziamo un foro al centro del coperchio nel quale poi inseriremo la biella. Per garantire un movimento regolare della biella, creiamo una spirale da una graffetta e la saldiamo al coperchio.

Foriamo il cerchio di gommapiuma con una vite al centro e lo fissiamo con una rondella in alto e in basso con una rondella e un dado. Successivamente, colleghiamo un pezzo di graffetta mediante saldatura, dopo averlo prima raddrizzato.

Ora inseriamo il dislocatore nel foro praticato in anticipo nel coperchio e saldiamo ermeticamente il coperchio e il barattolo insieme. Facciamo un piccolo anello all'estremità della graffetta e facciamo un altro foro nel coperchio, ma un po' più grande del primo.

Realizziamo un cilindro dallo stagno usando la saldatura.

Fissiamo il cilindro finito alla lattina utilizzando un saldatore, in modo che non rimangano spazi vuoti nel sito di saldatura.

Realizziamo un albero motore da una graffetta. La distanza tra le ginocchia dovrebbe essere di 90 gradi. Il ginocchio che sarà sopra il cilindro in altezza è 1-2 mm più grande dell'altro.

Usiamo graffette per creare supporti per l'albero. Facciamo una membrana. Per fare questo, mettiamo il cilindro pellicola di plastica, spingerlo leggermente verso l'interno e fissarlo al cilindro con il filo.

Realizziamo la biella che dovrà essere attaccata alla membrana da una graffetta e la inseriamo in un pezzo di gomma. La lunghezza della biella deve essere tale che nella parte inferiore punto morto l'albero, la membrana veniva tirata all'interno del cilindro, e in quello superiore, al contrario, veniva estesa. Impostiamo la seconda biella allo stesso modo.

Incolliamo la biella con gomma alla membrana e fissiamo l'altra al dislocatore.

Usiamo un saldatore per fissare le gambe della graffetta alla lattina e fissare il volano alla manovella. Ad esempio, puoi utilizzare un CD.

Motore Stirling fatto in casa. Ora non resta che portare calore sotto il barattolo: accendere una candela. E dopo qualche secondo dai una spinta al volano.

Come realizzare un semplice motore Stirling (con foto e video)

www.newphysicalst.com

Realizziamo un motore Stirling.

Un motore Stirling è un motore termico che funziona comprimendo ed espandendo ciclicamente l'aria o altro gas (fluido di lavoro). temperature diverse, per cui si ha una conversione netta di energia termica in lavoro meccanico. Più nello specifico, il motore Stirling è un motore termico rigenerativo a ciclo chiuso con un fluido di lavoro continuamente gassoso.

I motori Stirling ne hanno di più alta efficienza rispetto ai motori a vapore e può raggiungere il 50% di efficienza. Sono anche in grado di funzionare silenziosamente e possono utilizzare quasi tutte le fonti di calore. La fonte di energia termica viene generata esternamente al motore Stirling anziché tramite combustione interna come avviene nei motori a ciclo Otto o a ciclo Diesel.

I motori Stirling sono compatibili con fonti di energia alternative e rinnovabili, perché potrebbero diventare sempre più significativi con l’aumento dei prezzi tipologie tradizionali carburante, e alla luce di problemi quali l'esaurimento delle riserve di petrolio e cambiamento climatico.

In questo progetto ti daremo semplici istruzioni per creare un molto semplice motore Fai da te Stirling utilizzando una provetta e una siringa .

Come realizzare un semplice motore Stirling – Video

Componenti e passaggi per realizzare un motore Stirling

1. Pezzo legno duro o compensato

Questa è la base per il tuo motore. Pertanto, deve essere sufficientemente rigido per far fronte ai movimenti del motore. Quindi fai tre piccoli fori come mostrato nell'immagine. Puoi anche usare compensato, legno, ecc.

2. Sfere di marmo o di vetro

Nel motore Stirling queste sfere funzionano funzione importante. In questo progetto, il marmo funge da dislocatore dell'aria calda dal lato caldo della provetta al lato freddo. Quando il marmo sposta l'aria calda, si raffredda.

3. Bastoncini e viti

Perni e viti vengono utilizzati per mantenere la provetta in una posizione comoda per il libero movimento in qualsiasi direzione senza alcuna interruzione.

4. Pezzi di gomma

Acquista una gomma e tagliala nelle seguenti forme. Viene utilizzato per tenere saldamente la provetta e mantenerne la tenuta. Non dovrebbero esserci perdite all'imboccatura del tubo. Se così fosse, il progetto non avrà successo.

5. Siringa

La siringa è una delle parti più importanti e mobili in un semplice motore Stirling. Aggiungere un po' di lubrificante all'interno della siringa in modo che lo stantuffo possa muoversi liberamente all'interno della canna. Quando l'aria si espande all'interno della provetta, spinge il pistone verso il basso. Di conseguenza, il cilindro della siringa si sposta verso l'alto. Allo stesso tempo la biglia rotola verso lato caldo provette e sposta l'aria calda e la fa raffreddare (ridurre il volume).

6. Provetta La provetta è il componente più importante e funzionante di un semplice motore Stirling. La provetta è realizzata con un certo tipo di vetro (come il vetro borosilicato) altamente resistente al calore. Quindi può essere riscaldato a temperature elevate.

Come funziona un motore Stirling?

Alcune persone dicono che i motori Stirling sono semplici. Se questo è vero, allora proprio come le grandi equazioni della fisica (ad esempio E = mc2), sono semplici: semplici in superficie, ma più ricche, più complesse e potenzialmente molto confuse finché non le realizzi. Penso che sia più sicuro pensare ai motori Stirling come complessi: molti pessimi video di YouTube mostrano come "spiegarli" facilmente in un modo molto incompleto e insoddisfacente.

Secondo me non si può capire un motore Stirling semplicemente costruendolo o osservando come funziona dall'esterno: bisogna pensare seriamente al ciclo di passaggi che attraversa, cosa succede al gas al suo interno e come si differenzia da ciò che accade in un motore a vapore convenzionale.

Tutto ciò che serve affinché il motore funzioni è una differenza di temperatura tra le parti calde e fredde camera a gas. Sono stati costruiti modelli che possono funzionare solo con una differenza di temperatura di 4 °C, anche se i motori di fabbrica funzioneranno probabilmente con una differenza di diverse centinaia di gradi. Questi motori possono diventare i più forma efficace motore a combustione interna.

Motori Stirling ed energia solare concentrata

I motori Stirling forniscono un metodo accurato per convertire l'energia termica in movimento che può azionare un generatore. Il design più comune prevede che il motore sia al centro di uno specchio parabolico. Sul dispositivo di localizzazione verrà installato un mirror raggi del sole incentrato sul motore.

* Motore Stirling come ricevitore

Potresti aver giocato con le lenti convesse durante i giorni di scuola. Concentrazione energia solare per aver bruciato un pezzo di carta o un fiammifero, ho ragione? Le nuove tecnologie si sviluppano giorno dopo giorno. Solare concentrato energia termica sta guadagnando sempre più attenzione in questi giorni.

Sopra c'è un breve video di un semplice motore per provetta che utilizza sfere di vetro come dislocatore e una siringa di vetro come pistone di forza.

Questo semplice motore Stirling è stato costruito con materiali disponibili nella maggior parte dei laboratori scientifici scolastici e può essere utilizzato per dimostrare un semplice motore termico.

Diagramma pressione-volume per ciclo

Processo 1 → 2 Espansione del gas di lavoro all'estremità calda della provetta, il calore viene trasferito al gas e il gas si espande, aumentando il volume e spingendo lo stantuffo della siringa verso l'alto.

Processo 2 → 3 Mentre la biglia si muove verso l'estremità calda della provetta, il gas viene forzato dall'estremità calda della provetta a quella fredda e, mentre il gas si muove, trasferisce calore alla parete della provetta.

Processo 3 → 4 Il calore viene rimosso dal gas di lavoro e il volume diminuisce, il pistone della siringa si abbassa.

Processo 4 → 1 Completa il ciclo. Il gas di lavoro si sposta dall'estremità fredda della provetta a quella calda mentre le biglie lo spostano, ricevendo calore dalla parete della provetta mentre si muove, aumentando così la pressione del gas.

Motore Stirling. Per quasi tutte le persone fatte in casa, questa cosa meravigliosa può diventare una vera droga. Basta farlo una volta e vederlo in azione, e vorrai farlo ancora e ancora. La relativa semplicità di questi motori consente loro di essere ricavati letteralmente dalla spazzatura. Non mi fermerò qui principi generali e dispositivo. Ci sono molte informazioni a riguardo su Internet. Ad esempio:Wikipedia. Procediamo immediatamente alla costruzione del più semplice gamma-Stirling a bassa temperatura.

Per costruire un motore con le nostre mani, avremo bisogno di due coperture barattoli di vetro. Serviranno come parte fredda e calda. Il bordo di queste palpebre viene tagliato con le forbici.

Viene praticato un foro al centro di un coperchio. La dimensione del foro dovrebbe essere leggermente inferiore al diametro del futuro cilindro.

L'alloggiamento del motore Stirling è tagliato bottiglia di plastica da sotto il latte. Queste bottiglie sono semplicemente divise in anelli. Ne avremo bisogno. Va notato che diverse varietà le bottiglie di latte possono variare leggermente.

Il corpo è incollato al coperchio con resina epossidica plastica o sigillante.

Il corpo del pennarello è perfetto come un cilindro. Questo modello ha un cappuccio di diametro inferiore rispetto al marcatore stesso e può diventare un pistone.

Una piccola parte viene tagliata dal pennarello. Una parte della parte superiore del cappuccio viene tagliata.

Questo è un dislocatore. Quando un motore Stirling funziona, sposta l'aria all'interno dell'alloggiamento dalla parte calda alla parte fredda e viceversa. Realizzato in spugna per piatti. Al centro è incollato un magnete.

Poiché il coperchio superiore è in stagno, può essere attratto da un magnete. Il dislocatore potrebbe bloccarsi. Per evitare che ciò accada, il magnete deve essere inoltre fissato con un cerchio di cartone.

Il tappo è riempito con composto epossidico. Su entrambe le estremità sono praticati dei fori per il fissaggio del magnete e del supporto della biella. Le filettature nei fori vengono tagliate direttamente con una vite. Queste viti sono necessarie per mettere a punto il motore. Un magnete nel pistone è incollato alla vite e regolato in modo che, trovandosi nella parte inferiore del cilindro, attiri il dislocatore. Dovrai anche incollare un tappo di gomma su questo magnete. Andrà bene un pezzo di camera d'aria da bicicletta o una gomma. Il limitatore è necessario per evitare che i magneti del pistone e del dislocatore vengano attratti con troppa forza. In caso contrario, la pressione potrebbe non essere sufficiente a interrompere la connessione magnetica.

Una guarnizione in gomma è incollata sulla parte superiore del pistone. È necessario per garantire la tenuta e per proteggere l'involucro dalla rottura.

L'alloggiamento del pistone è costituito da un guanto di gomma. Devi tagliarti il ​​mignolo.

Dopo aver incollato l'involucro, sulla parte superiore viene incollata un'altra guarnizione di gomma. Attraverso guarnizioni in gomma e viene praticato un foro nell'involucro con un punteruolo. Il supporto della biella viene avvitato in questo foro. Questo supporto è costituito da una vite e una rondella saldata.

L'imballaggio epossidico ha funzionato perfettamente come supporto dell'albero motore. Lo stesso identico barattolo può essere assunto dalle vitamine effervescenti o dall'aspirina.

Il fondo di questo barattolo viene tagliato e vengono praticati dei fori. Nella parte superiore - per contenere l'albero motore. Nella parte inferiore: per l'accesso al supporto della biella.

L'albero motore e la biella sono realizzati in filo. Le cose bianche sono il limitatore. Realizzato con un tubo Chupa Chups. Da questo tubo vengono tagliati piccoli pezzi e le parti risultanti vengono tagliate longitudinalmente. Questo li rende più facili da indossare. L'altezza del gomito è determinata dalla metà della distanza che il cilindro deve percorrere dal punto più basso al punto più alto in cui il collegamento magnetico cessa di funzionare.

Quindi siamo tutti pronti per le prime prove. Per prima cosa devi controllare la tenuta. Devi soffiare nel cilindro. È possibile applicare la schiuma del detersivo per piatti su tutte le articolazioni. La minima perdita d'aria e il motore non funzionerà. Se la tenuta è ok è possibile inserire il pistone e fissare il corpo con un elastico.

Nella posizione inferiore del cilindro, il dislocatore deve essere tirato verso l'alto. Successivamente, l'intera struttura viene posizionata su una tazza con acqua calda. Dopo un po' di tempo, l'aria all'interno del motore inizierà a riscaldarsi e spingerà fuori il pistone. IN certo momento la connessione magnetica verrà interrotta e il dislocatore cadrà sul fondo. In questo modo, l'aria nel motore smetterà di entrare in contatto con la parte riscaldata e inizierà a raffreddarsi. Il pistone inizierà a ritrarsi. Idealmente, il pistone dovrebbe iniziare a muoversi su e giù. Ma questo potrebbe non accadere. O la pressione non sarà sufficiente per muovere il pistone, oppure l'aria si riscalderà troppo e il pistone non si ritirerà completamente. Di conseguenza, questo motore potrebbe avere zone morte. Non è particolarmente spaventoso. La cosa principale è che le zone morte non sono troppo grandi. Per compensare i punti morti è necessario un volano.

Un'altra parte molto importante di questa fase è che qui puoi sentire il principio di funzionamento del motore Stirling. Ricordo il mio primo stirling che non funzionò solo perché non riuscivo a capire come e perché funzionasse questa cosa. Qui, aiutando il pistone a muoversi su e giù con le mani, puoi sentire come la pressione sale e scende.

Questo design può essere leggermente migliorato aggiungendovi una siringa copertura superiore. Anche questa siringa deve essere posizionata su resina epossidica, il portaago deve essere leggermente tagliato. La posizione del pistone nella siringa deve essere centrale. Questa siringa può essere utilizzata per regolare il volume dell'aria all'interno del motore. Avviare e regolare sarà molto più semplice.

Quindi puoi installare il supporto dell'albero motore. L'altezza di attacco della biella al cilindro viene regolata con una vite.

Il volano è ricavato da un CD. Il foro è sigillato con resina epossidica plastica. Quindi è necessario praticare un foro esattamente al centro. Trovare il centro è molto semplice. Utilizzo delle proprietà triangolo rettangolo inscritto in un cerchio. La sua ipotenusa passa per il centro. È necessario attaccare un foglio di carta ad angolo retto rispetto al bordo del disco. L'orientamento non è importante. Posiziona dei segni nel punto in cui i lati del foglio si intersecano con il bordo del disco. Una linea tracciata attraverso questi segni passerà per il centro. Se disegniamo una seconda linea in un posto diverso, all'intersezione otterremo il centro esatto.

Il motore è pronto.

Metti il ​​motore Stirling su una tazza di acqua bollente. Aspettiamo un po' e dovrebbe funzionare da solo. Se ciò non accade, devi aiutarlo leggermente con la mano.

Processo di produzione in video.

Motore Stirling al lavoro

Sto cercando uno schema funzionante da molto tempo. L'ho trovata, ma è sempre stato perché o c'era un problema con l'attrezzatura o con i materiali, ho deciso di realizzarla come una balestra. Dopo aver esaminato molte opzioni e aver capito cosa avevo in magazzino e cosa avrei potuto fare da solo utilizzando la mia attrezzatura, ho capito subito quando dispositivo assemblato Non mi è piaciuto. È risultato troppo largo. Ho dovuto accorciare il telaio del cilindro. E il volano deve essere posizionato su un cuscinetto (su un pilone). I materiali del volano, delle bielle, del contrappeso, della rondella di tenuta, della lampada e del cilindro di lavoro sono in bronzo. I piloni, il pistone di lavoro, il radiatore del telaio del cilindro e la rondella con filettature la camera di combustione è in alluminio. L'albero del volano e l'asta del dislocatore sono in acciaio inossidabile. E lo metterò in mostra affinché tu possa giudicare.

Il motore Stirling, un tempo famoso, fu a lungo dimenticato a causa della diffusione di un altro motore (a combustione interna). Ma oggi si sente parlare sempre di più di lui. Forse ha la possibilità di diventare più popolare e trovare il suo posto in una nuova modifica nel mondo moderno?

Storia

Il motore Stirling è un motore termico inventato agli inizi del XIX secolo. L'autore, come è chiaro, era un certo Stirling di nome Robert, un prete scozzese. Il dispositivo è un motore a combustione esterna, in cui il corpo si muove in un contenitore chiuso, cambiando costantemente la sua temperatura.

A causa della diffusione di un altro tipo di motore venne quasi dimenticato. Tuttavia, grazie ai suoi vantaggi, oggi il motore Stirling (molti hobbisti lo costruiscono in casa con le proprie mani) sta tornando di moda.

La differenza principale rispetto a un motore a combustione interna è che l'energia termica proviene dall'esterno e non viene generata nel motore stesso, come in un motore a combustione interna.

Principio di funzionamento

Puoi immaginare un volume d'aria chiuso racchiuso in un alloggiamento con una membrana, cioè un pistone. Quando l'alloggiamento si riscalda, l'aria si espande e funziona, piegando così il pistone. Quindi avviene il raffreddamento e si piega di nuovo. Questo è il ciclo di funzionamento del meccanismo.

Non c'è da meravigliarsi che molte persone costruiscano il proprio motore Stirling termoacustico in casa. Ciò richiede il minimo indispensabile di strumenti e materiali, che possono essere trovati in tutte le case. Diamo un'occhiata a due modi diversi per crearne facilmente uno.

Materiali per il lavoro

Per realizzare un motore Stirling con le tue mani, avrai bisogno dei seguenti materiali:

• stagno;
• ha parlato in acciaio;
• tubo di ottone;
• seghetto;
• file;
• supporto in legno;
• forbici metalliche;
• parti di fissaggio;
• saldatore;
• saldatura;
• saldare;
• macchina.

Questo è tutto. Il resto è questione di semplice tecnica.

Come fare

Un focolare e due cilindri per la base sono preparati dalla latta, che costituirà un motore Stirling, realizzato con le tue mani. Le dimensioni sono selezionate in modo indipendente, tenendo conto degli scopi a cui è destinato questo dispositivo. Supponiamo che il motore venga realizzato a scopo dimostrativo. Quindi lo sviluppo della pompa freno sarà dai venti ai venticinque centimetri, non di più. Le restanti parti devono adattarsi ad esso.

Nella parte superiore del cilindro vengono realizzate due sporgenze e fori con un diametro da quattro a cinque millimetri per spostare il pistone. Gli elementi fungeranno da cuscinetti per la posizione del dispositivo a manovella.

Successivamente, producono il fluido di lavoro del motore (diventerà acqua normale). I cerchi di stagno sono saldati al cilindro, che viene arrotolato in un tubo. Vengono praticati dei fori e vengono inseriti tubi di ottone da venticinque a trentacinque centimetri di lunghezza e con un diametro da quattro a cinque millimetri. Alla fine, controllano quanto è diventata sigillata la camera riempiendola d'acqua.

Poi arriva il turno del dislocatore. Per la produzione, viene preso un pezzo di legno. La macchina viene utilizzata per far sì che assuma la forma di un cilindro regolare. Il dislocatore dovrebbe essere leggermente più piccolo del diametro del cilindro. L'altezza ottimale viene selezionata dopo che il motore Stirling è stato realizzato con le proprie mani. Pertanto, in questa fase, la lunghezza dovrebbe includere un certo margine.

Il raggio si trasforma in un'asta cilindrica. Al centro del contenitore di legno viene praticato un foro in cui si inserisce l'asta, e questo viene inserito. Nella parte superiore dell'asta è necessario prevedere lo spazio per il dispositivo biella.

Quindi prendono tubi di rame lunghi quattro centimetri e mezzo e con un diametro di due centimetri e mezzo. Un cerchio di stagno è saldato al cilindro. Ai lati delle pareti viene praticato un foro per collegare il contenitore con la bombola.

Anche il pistone viene adattato al diametro del cilindro grande mediante un tornio dall'interno. L'asta è collegata in alto in modo incernierato.

L'assemblaggio è completato e il meccanismo è regolato. Per fare ciò, il pistone viene inserito in un cilindro più grande e collegato ad un altro cilindro più piccolo.

Un meccanismo a manovella è costruito su un grande cilindro. Fissare la parte del motore utilizzando un saldatore. Le parti principali sono fissate su una base di legno.

Il cilindro viene riempito d'acqua e sotto il fondo viene posta una candela. Un motore Stirling, realizzato a mano dall'inizio alla fine, viene testato per le prestazioni.

Secondo metodo: i materiali

Il motore può essere realizzato in un altro modo. Per fare ciò avrai bisogno dei seguenti materiali:

• stagno;
• schiuma;
• graffette;
• dischi;
• due bulloni.

Come fare

La gommapiuma viene spesso utilizzata per realizzare a casa con le proprie mani un semplice motore Stirling a bassa potenza. Da esso viene preparato un dislocatore per il motore. Ritaglia un cerchio di schiuma. Il diametro dovrebbe essere leggermente inferiore a quello di un barattolo di latta e l'altezza dovrebbe essere leggermente superiore alla metà.

Al centro del coperchio viene praticato un foro per la futura biella. Per garantire un funzionamento regolare, la graffetta viene arrotolata a spirale e saldata al coperchio.

Il cerchio di schiuma è forato al centro con un filo sottile e una vite e fissato sulla parte superiore con una rondella. Quindi il pezzo di graffetta viene collegato mediante saldatura.

Il dislocatore viene inserito nel foro del coperchio e collegato al contenitore mediante saldatura per sigillarlo. Viene creato un piccolo anello sulla graffetta e un altro foro più grande viene praticato nel coperchio.

Il foglio di stagno viene arrotolato in un cilindro e saldato, quindi fissato alla lattina in modo che non rimangano crepe.

La graffetta viene trasformata in un albero a gomiti. La spaziatura dovrebbe essere esattamente di novanta gradi. Il ginocchio sopra il cilindro è leggermente più grande dell'altro.

Le graffette rimanenti vengono trasformate in supporti per alberi. La membrana è così realizzata: il cilindro viene avvolto in film di polietilene, pressato e fissato con filo.

La biella è costituita da una graffetta, che viene inserita in un pezzo di gomma, e la parte finita è fissata alla membrana. La lunghezza della biella è tale che nel punto inferiore dell'albero la membrana viene aspirata nel cilindro e nel punto più alto viene estesa. La seconda parte della biella è realizzata allo stesso modo.

Uno viene quindi incollato alla membrana e l'altro al dislocatore.

Le gambe del barattolo possono anche essere realizzate con graffette e saldate. Per la pedivella viene utilizzato un CD.

Ora l'intero meccanismo è pronto. Non resta che posizionare ed accendere una candela sotto di essa, quindi dare una spinta attraverso il volano.

Conclusione

Questo è un motore Stirling a bassa temperatura (costruito con le mie mani). Naturalmente, su scala industriale tali dispositivi vengono prodotti in modo completamente diverso. Il principio però rimane lo stesso: il volume d'aria viene riscaldato e poi raffreddato. E questo si ripete costantemente.

Infine, guarda questi disegni del motore Stirling (puoi realizzarlo da solo senza abilità particolari). Forse hai già l'idea e vuoi fare qualcosa di simile?