Házi készítésű motor: cél, eszköz és működési elv. Hogyan készítsünk motort Hogyan készítsünk motort otthon Hogyan készítsünk belső égésű motort otthon

Házi készítésű motor többféleképpen is elkészíthető. Kezdjük az áttekintést a bipoláris vagy léptetős változattal, ami egy kétpólusú villanymotor kefék nélkül. Van táplálkozása egyenáram, egy teljes fordulatot egyenlő részekre oszt. A működéshez ezt a készüléket speciális vezérlő szükséges. Ezen kívül a készülék kialakítása tartalmaz egy tekercset, mágneses elemeket, adókat, jelzőberendezéseket és egy műszerfalas vezérlőegységet. Az egység fő célja a maró- és köszörűgépek elrendezése, valamint a különböző háztartási, ipari és közlekedési mechanizmusok működésének biztosítása.

Motor típusok

Egy házi készítésű motor többféle konfigurációval rendelkezhet. Közöttük:

  • Állandó mágneses változatok.
  • Kombinált szinkron modell.
  • Változó motor.

Az állandó mágneses hajtás a forgórészben egy fő elemmel van felszerelve. Az ilyen eszközök működése az állórész és a forgórész közötti vonzás vagy taszítás elvén alapul. Egy ilyen léptetőmotor vasból készült rotorrésszel van felszerelve. Működésének elve alapvetően alapszik, amely szerint a maximálisan megengedett taszítást minimális távolság mellett hajtják végre. Ez hozzájárul a forgórész pontjainak az állórész pólusaihoz való vonzódásához. A kombinált eszközök mindkét lehetőséget kombinálják.

Egy másik lehetőség a kétfázisú léptetőmotorok. A készülék egyszerű kialakítású, kétféle tekercseléssel rendelkezhet, könnyen a kívánt helyre szerelhető.

Monopoláris módosítások

Az ilyen típusú saját készítésű motor egyetlen tekercsből és egy központi mágnesszelepből áll, amely minden fázisra hatással van. Minden tekercsrekesz aktiválva van, hogy meghatározott mágneses teret biztosítson. Mivel egy ilyen áramkörben a pólus képes anélkül is működni további kapcsolás, az áram útjának és irányának váltása elemi eszközzel rendelkezik. Egy átlagos teljesítményű szabványos motorhoz elegendő egy tranzisztor, amelyet minden tekercs felszerelése tartalmaz. Tipikus áramkör egy kétfázisú motor hat vezetéket tartalmaz a kimeneti jelen és három hasonló elemet a fázison.

A gép mikrokontrollerével a tranzisztor automatikusan meghatározott sorrendben aktiválható. Ebben az esetben a tekercsek csatlakoztatása a kimeneti vezetékek és a állandómágnes. Amikor a tekercs kivezetései kölcsönhatásba lépnek, a tengely blokkolva van az elforduláshoz. A közös vezeték és a tekercs vége közötti ellenállás arányos a huzalozás végei közötti azonos vonatkozással. Ebben a tekintetben a közös vezeték hossza kétszer olyan hosszú, mint a tekercs összekötő fele.

Bipoláris opciók

Házi léptetőmotor Ez a típus egyfázisú tekercseléssel van felszerelve. Az áram beáramlása mágneses pólus segítségével fordulatosan történik, ami az áramkör bonyolultságát okozza. Általában összekötő híddal aggregálódik. Van néhány extra vezeték, amelyek nincsenek megosztva. Ha egy ilyen motor jelét magasabb frekvencián keverjük össze, a rendszer súrlódási hatásfoka csökken.

Szűk specializációjú háromfázisú analógok is készülnek. CNC gépek tervezésénél, valamint egyes autóiparban használják fedélzeti számítógépekés nyomtatók.

Eszköz és működési elv

Amikor feszültséget kapcsolnak a kivezetésekre, a motor keféi folyamatos forgásba kapcsolnak. Telepítés bekapcsolva Üresjárat egyedülálló abban, hogy a bejövő impulzusokat egy meglévő hajtótengely előre meghatározott helyzetébe konvertálja.

Bármely impulzusjel meghatározott szögben hat a tengelyre. Egy ilyen sebességváltó akkor a leghatékonyabb, ha számos mágneses fogat helyeznek el egy központi fogazott vasrúd vagy annak megfelelője köré. Az elektromos mágneseket egy mikroszabályozóból álló külső vezérlőáramkör aktiválja. A motor tengelyének elforgatásához egy aktív elektromágnes vonzza a kerék fogait a felületéhez. Amikor egy vonalba kerülnek a gazdaszervezettel, kissé elmozdulnak a következő mágneses rész felé.

BAN BEN léptetőmotor az első mágnesnek be kell kapcsolnia, és a következő elemnek ki kell kapcsolnia. Ennek eredményeként a fogaskerék forogni kezd, fokozatosan igazodva az előző kerékhez. Az eljárást felváltva ismételjük meg a szükséges számú alkalommal. Az ilyen forradalmakat "állandó lépésnek" nevezik. A motor forgási sebessége a lépések számának számlálásával határozható meg teljes fordulat Mértékegység.

Kapcsolat

A barkácsolt minimotor csatlakoztatása egy bizonyos séma szerint történik. A fő figyelmet a meghajtó vezetékek száma, valamint a készülék rendeltetése hívja fel. A léptetőmotorok felszerelhetők 4, 5, 6 vagy 8 vezetékkel. A négy bekötési elemes módosítás csak bipoláris eszközzel üzemeltethető. Bármely fázistekercsnek két vezetéke van. A szükséges csatlakozási hossz lépésről lépésre történő meghatározásához ajánlott egy normál mérőt használni, amely lehetővé teszi a szükséges paraméter pontos beállítását.

A nagy teljesítményű hatvezetékes motor minden tekercshez egy pár vezetéket és egy központosító csapot tartalmaz, amely mono- vagy bipoláris eszközhöz csatlakoztatható. Az egyetlen rögzítéssel történő egyesítéshez mind a hat vezetéket használják, és egy párosított analóghoz elegendő a vezeték egyik vége és az egyes tekercsek központi csapja.

saját kezűleg?

Egy elemi motor létrehozásához szüksége lesz egy darab mágnesre, fúróra, fluoroplasztra, rézhuzalra, mikrochipre, vezetékre. Mágnes helyett használhat egy felesleges mobiltelefon rezgő riasztást.

A forgás részeként fúrót használnak, mivel a szerszám optimálisan illeszkedik technikai paraméterek. Ha a mágnes belső sugara nem egyezik a tengely azonos oldalával, rézhuzalt lehet használni, úgy tekercselve, hogy a tengely holtjátéka megszűnjön. Ez a művelet lehetővé teszi a tengely átmérőjének növelését a rotorral való csatlakozási ponton.

A további alkotásban házi készítésű motor perselyeket kell készítenie fluoroplasztikus anyagból. Ehhez vegye az előkészített lapot, és készítsen egy 3 mm átmérőjű lyukat. Ezután tervezze meg a csapot. A tengelyt olyan átmérőre kell köszörülni, amely lehetővé teszi a szabad mozgást. Ezzel elkerülhető a túlzott súrlódás.

végső szakasz

Ezután a tekercseket feltekerjük. A kívánt méretű keret tiszafába van befogva. 60 fordulat feltekeréséhez 0,9 méter drót szükséges. Az eljárás után a tekercset ragasztóanyaggal kezeljük. Ezt a kényes eljárást legjobb mikroszkóppal vagy nagyítóval végezni. Minden dupla tekercselés után egy csepp ragasztót helyezünk a hüvely és a huzal közé. Mindegyik tekercs egyik éle össze van forrasztva, ami lehetővé teszi, hogy egyetlen csomópontot kapjunk pár kimenettel, amelyek a mikrochiphez vannak forrasztva.

Műszaki terv paraméterei

DIY mini motor, attól függően tervezési jellemzők, lehet különféle jellemzők. Az alábbiakban a legnépszerűbb lépésmódosítások paraméterei találhatók:

  1. ShD-1 - 15 fokos lépéssel, 4 fázissal és 40 Nt nyomatékkal rendelkezik.
  2. DSh-0,04 A - a lépés 22,5 fok, a fázisok száma 4, a sebesség 100 Nt.
  3. DSHI-200 - 1,8 fok; 4 fázisú; 0,25 Nt nyomaték.
  4. DSh-6 - 18/4/2300 (az értékeket az előző paraméterekkel analóg módon jelöljük).

Ha ismeri a motor otthoni készítését, emlékeznie kell arra, hogy a léptetőmotor nyomatékjelzőjének sebessége ugyanazon aktuális paraméterrel egyenes arányban alakul át. Lineáris nyomatékcsökkentés a következővel nagy sebességek közvetlenül függ a meghajtó áramkörtől és a tekercsek induktivitását. Az IP 65-ös motorokat erre tervezték mostoha körülmények munka. A szerverekhez képest a stepper modellek sokkal hosszabb ideig és termelékenyebben működnek, és nem igényelnek gyakori javításokat. A szervomotorok azonban egy kicsit más fókuszt kapnak, így ezeknek a típusoknak az összehasonlításának nincs sok értelme.

Házi készítésű belső égésű motort készítünk

A barkácsmotor folyékony üzemanyaggal is elkészíthető. Nem igényel bonyolult felszerelést és professzionális eszközöket. Szükséges, amely traktorból vagy autóból elvihető üzemanyagpumpa. A dugattyús hüvely henger a vízvezeték megvastagodott elemének levágásával jön létre. Ezután lyukakat kell készítenie a kipufogó- és megkerülő ablakokhoz, forrasztani kell néhány anyát a felső részbe, amelyeket gyújtógyertyákhoz terveztek. Az elemek típusa - M-6. A dugattyú le van vágva a dugattyúról.

A házi készítésű dízelmotorhoz forgattyúház beszerelése szükséges. Ónból készült, forrasztott csapágyakkal. A további szilárdság lehetővé teszi, hogy szövetbevonatot készítsen epoxi gyantával Az, amely az elemet takarja.

A főtengely egy pár furattal ellátott megvastagított alátétből van összeállítva. Az egyikbe be kell nyomni a tengelyt, és a második szélső foglalat a csap rögzítésére szolgál a hajtórúddal. A műveletet nyomással is végezzük.

A házi készítésű dízelmotor összeszerelésének befejező munkája

A gyújtótekercs összeszerelésének menete a következő:

  • Használt autó vagy motor alkatrész.
  • Megfelelő gyertya van felszerelve.
  • Szerelt szigetelők, rögzítve "epoxival".

A motor alternatívája belső égésű motorrendszer zárt típusú érintésmentes motor szolgálhat, melynek berendezése és működési elve egy fordított gázcsere rendszert jelent. Kétrészes kamrából, dugattyúból, főtengelyből, transzfer doboz, gyújtásrendszerek. Tudva, hogyan készítsünk motort saját kezűleg, sokat megtakaríthat, és beszerezhet egy szükséges és hasznos dolgot a gazdaságban.

Az egykor híres Stirling-motort hosszú időre feledésbe merült egy másik motor széleskörű elterjedése miatt ( belső égés). De ma már egyre többet hallunk róla. Talán van esélye, hogy népszerűbbé váljon, és megtalálja a helyét új módosítás a modern világban?

Sztori

A Stirling-motor az hőerőgép, amelyet a tizenkilencedik század elején találtak fel. A szerző, mint tudod, egy bizonyos Robert nevű Stirling volt, egy skóciai pap. Az eszköz egy külső égésű motor, ahol a test egy zárt tartályban mozog, folyamatosan változtatva a hőmérsékletét.

Egy másik típusú motor elterjedése miatt szinte feledésbe merült. Ennek ellenére előnyeinek köszönhetően ma újra visszatért a Stirling-motor (sok amatőr saját kezűleg építi otthon).

A fő különbség a belső égésű motorokhoz képest az, hogy a hőenergia kívülről érkezik, és nem magában a motorban keletkezik, mint egy belső égésű motorban.

Működés elve

Elképzelhet egy zárt légtérfogatot egy membránnal, azaz dugattyúval ellátott házba zárva. Amikor a testet felmelegítjük, a levegő kitágul és működik, így a dugattyú ívbe kerül. Ezután lehűlés következik be, és újra meghajlik. Ez a mechanizmus ciklusa.

Nem csoda, hogy sok barkácsolt termoakusztikus Stirling motor otthon készül. Az ehhez szükséges eszközök és anyagok a legkevesebbet igénylik, ami mindenkinek megvan az otthonában. Tekints kettőt különböző utak milyen könnyű létrehozni.

Munkaanyagok

A Stirling-motor saját kezű készítéséhez a következő anyagokra lesz szüksége:

  • ón;
  • acélküllő;
  • sárgaréz cső;
  • fémfűrész;
  • fájl;
  • fa állvány;
  • fém olló;
  • rögzítőelemek;
  • forrasztópáka;
  • forrasztás;
  • forrasztás;
  • gép.

Ez mind. A többi egyszerű technika kérdése.

Hogyan kell csinálni

Egy tűztér és két henger az alaphoz ónból készül, amelyből a kézzel készített Stirling-motor fog állni. A méreteket egymástól függetlenül választják ki, figyelembe véve az eszköz céljait. Tegyük fel, hogy a motort bemutató céllal készítik. Ezután a főhenger söprése húsz és huszonöt centiméter között lesz, nem több. A többi alkatrésznek illeszkednie kell hozzá.

A dugattyú mozgatására szolgáló henger tetején két kiemelkedés és négy-öt milliméter átmérőjű lyuk van. Az elemek csapágyként működnek a forgattyús szerkezet helyén.

Ezután elkészítik a motor munkatestét (közönséges víz lesz). A hengerre bádog köröket forrasztanak, amelyet csőbe tekernek. Lyukakat készítenek bennük, és huszonöt-harmincöt centiméter hosszúságú és négy-öt milliméter átmérőjű sárgaréz csöveket helyeznek be. A végén vízzel feltöltve ellenőrzik, mennyire lett szoros a kamra.

Ezután következik a kiszorító sora. A gyártáshoz egy nyersdarabot fából vesznek. A gépen elérik, hogy szabályos henger formát öltsön. A kiszorítónak valamivel kisebbnek kell lennie, mint a henger átmérője. Az optimális magasság kiválasztása a Stirling-motor kézi gyártása után történik. Ezért ebben a szakaszban a hossznak némi margót kell felvállalnia.

A küllőt hengerrúddá alakítják. A faedény közepén készítsünk a szárnak megfelelő lyukat, helyezzük be. A rúd felső részében helyet kell biztosítani a hajtórúd eszköznek.

Ezután négy és fél centiméter hosszú és két és fél centiméter átmérőjű rézcsöveket vesznek. A hengerre egy kör ónt forrasztanak. Az oldalakon a falakon egy lyuk van kialakítva, amely összeköti a tartályt a hengerrel.

A dugattyút szintén esztergagépen belülről állítják be a nagy henger átmérőjéhez. A tetején a rúd csuklósan kapcsolódik.

Az összeszerelés befejeződött, és a mechanizmus be van állítva. Ehhez a dugattyút be kell helyezni a hengerbe nagyobb méretűés az utóbbit csatlakoztassa egy másik kisebb hengerhez.

Egy nagy hengerre építenek forgattyús mechanizmus. Rögzítse a motor egy részét forrasztópákával. A fő részek fa alapra vannak rögzítve.

A hengert megtöltjük vízzel, és az alja alá gyertyát helyezünk. Az elejétől a végéig kézzel készített Stirling-motor teljesítményét ellenőrzik.

Második út: anyagok

A motor más módon is elkészíthető. Ehhez a következő anyagokra lesz szüksége:

  • ón;
  • habszivacs;
  • gémkapocs;
  • lemezek;
  • két csavar.

Hogyan kell csinálni

A habszivacsot nagyon gyakran használják az otthon egyszerűsítésére erős motor Keverés kézzel. Ebből készítik elő a motor kiszorítóját. Vágja ki a habkört. Az átmérőnek valamivel kisebbnek kell lennie, mint a konzervdobozé, és a magasságának valamivel többnek kell lennie, mint a fele.

A burkolat közepén lyukat készítenek a leendő összekötő rúd számára. A zökkenőmentes lebonyolítás érdekében a gemkapcsot spirálba tekerjük és a fedélhez forrasztjuk.

A közepén lévő habkört vékony dróttal átszúrjuk csavarral, és alátéttel rögzítjük a tetejére. Ezután csatlakoztasson egy darab gemkapcsot forrasztással.

A kiszorítót a fedélen lévő lyukba tolják, és az edényt forrasztással a fedélhez csatlakoztatják, hogy lezárják. A gemkapocsra egy kis hurkot, a fedélbe pedig egy másik, nagyobb lyukat készítenek.

A bádoglapot hengerré tekerjük és forrasztjuk, majd úgy rögzítjük a konzervdobozhoz, hogy egyáltalán ne legyen rés.

A gemkapcsot főtengellyé alakítják. A távolságnak pontosan kilencven foknak kell lennie. A henger feletti térd valamivel nagyobb, mint a másik.

A fennmaradó gemkapcsok a tengely állványaivá válnak. A membrán a következőképpen készül: a hengert polietilén fóliába csomagolják, átnyomják és egy menettel rögzítik.

Az összekötő rúd egy gemkapocsból készül, amelyet egy gumidarabba helyeznek, és a kész részt a membránhoz rögzítik. A hajtórúd hossza úgy van kialakítva, hogy a tengely alsó pontján a membrán a hengerbe húzódjon, a legmagasabb ponton pedig meghosszabbodik. A hajtórúd második része ugyanígy készül.

Ezután az egyiket a membránhoz, a másikat a kiszorítóhoz ragasztják.

A konzerv lábai gemkapcsokból is készíthetők és forraszthatók. A hajtókarhoz CD-t használnak.

Itt van a teljes mechanizmus. Csak ki kell cserélni és meggyújtani egy gyertyát alatta, majd át kell nyomni a lendkereket.

Következtetés

Ilyen az alacsony hőmérsékletű Stirling-motor (saját kézzel épített). Természetesen ipari méretekben az ilyen eszközöket teljesen más módon gyártják. Az elv azonban ugyanaz: a levegő mennyiségét felmelegítik, majd lehűtik. És ez folyamatosan ismétlődik.

Végül nézze meg a Stirling-motor rajzait (különleges készségek nélkül megteheti saját maga). Lehet, hogy már ég az ötlet, és valami hasonlót szeretne csinálni?

Természetesen vásárolhat gyönyörű Stirling-motorok gyári modelljeit, például ebben a kínai online áruházban. Néha azonban az ember szeretne saját magát létrehozni és valamit készíteni, akár rögtönzött eszközökből is. Weboldalunkon már számos lehetőség kínálkozik ezeknek a motoroknak a gyártására, és ebben a kiadványban olvassa el teljesen egyszerű lehetőség otthoni gyártás.

Az elkészítéséhez rögtönzött anyagokra lesz szükség: egy doboz konzervre, egy kis darab habgumira, egy CD-re, két csavarra és gemkapcsokra.

A Stirling-motorok gyártása során használt anyagok egyike a habszivacs. Motorkiszorító készül belőle. Habgumink egy darabjából kört vágunk, átmérőjét két milliméterrel kisebbre tesszük, mint a doboz belső átmérője, magassága pedig valamivel több, mint a fele.

A burkolat közepén egy lyukat fúrunk, amibe ezután belehelyezzük a hajtórudat. A hajtórúd zökkenőmentes futásához gemkapcsból spirált készítünk és a burkolatra forrasztjuk.

A habszivacs kört középen egy csavarral átszúrjuk és alátéttel alátéttel és anyával felülről és alulról rögzítjük. Ezt követően forrasztással rögzítünk egy darab gemkapcsot, miután előzőleg kiegyenesítettük.

Most a kiszorítót a fedélen előre elkészített lyukba szúrjuk és hermetikusan összeforrasztjuk a fedelet és az edényt. Csinálunk egy kis hurkot a gemkapocs végére, és fúrunk még egy lyukat a fedélbe, de egy kicsit többet, mint az első.

Ónból hengert készítünk forrasztással.

A kész hengert forrasztópákával rögzítjük az edényhez, hogy a forrasztás helyén ne maradjon hézag.

Gémkapocsból főtengelyt készítünk. A térdtávolságot 90 fokban kell elvégezni. A térd, amely magasságban a henger felett lesz, 1-2 mm-rel nagyobb, mint a másik.

Gémkapcsokból állványokat készítünk a tengelyre. Membrán készítése Ehhez egy műanyag fóliát teszünk a hengerre, kicsit nyomjuk befelé, és egy menettel rögzítjük a hengerre.

Az összekötő rúd, amelyet a membránhoz kell rögzíteni, egy gemkapocsból készül, és egy gumidarabba helyezi. A hajtórúd hosszát úgy kell kialakítani, hogy az alján legyen holtpont tengelyen a membránt a hengerbe húzták, a felsőben pedig éppen ellenkezőleg, meghosszabbították. A második hajtórúd ugyanúgy van konfigurálva.

A hajtórudat gumival ragasztjuk a membránhoz, a másikat a kiszorítóhoz rögzítjük.

A gemkapcsokról a lábakat forrasztópákával rögzítjük az üveghez, a lendkereket pedig a hajtókarhoz rögzítjük. Például használhat CD-t.

Otthon készült Stirling motor. Most már csak hőt kell vinni az edény alá - gyújts meg egy gyertyát. És néhány másodperc múlva nyomja meg a lendkereket.

Hogyan készítsünk egy egyszerű Stirling-motort (fotókkal és videóval)

www.newphysicist.com

Készítsünk Stirling motort.

A Stirling-motor olyan hőmotor, amely a levegő vagy más gáz (munkaközeg) különböző hőmérsékletű ciklikus összenyomásával és expandálásával működik, így a hőenergia nettó átalakul gépészeti munka. Pontosabban, a Stirling-motor egy zárt ciklusú regeneratív hőmotor, állandó gáznemű munkafolyadékkal.

A Stirling motoroknak több van magas hatásfokösszehasonlítva gőzgépekés elérheti az 50%-os hatékonyságot. Csendes működésre is képesek, és szinte bármilyen hőforrást használhatnak. A hőenergia-forrást a Stirling-motoron kívül állítják elő, és nem belső égéssel, mint az Otto vagy a dízelciklusú motorok esetében.

Stirling motorok kompatibilisek alternatív és megújuló energiaforrások, mert jelentősebbé válhatnak a hagyományos üzemanyagok árának emelkedésével, illetve olyan problémák fényében, mint az olajkészletek kimerülése, ill. az éghajlat változása.


Ebben a projektben adunk Önnek egyszerű utasításokat hogy hozzon létre egy nagyon egyszerű motor DIY Keverés kémcsővel és fecskendővel .

Hogyan készítsünk egyszerű Stirling-motort - Videó

A Stirling-motor alkotóelemei és lépései

1. Keményfa vagy rétegelt lemez darab

Ez a motor alapja. Ezért elég merevnek kell lennie ahhoz, hogy kezelni tudja a motor mozgását. Ezután készítsen három kis lyukat a képen látható módon. Használhat rétegelt lemezt, fát stb.

2. Márvány- vagy üveggyöngyök

A Stirling-motorban ezek a golyók teljesítenek fontos funkciója. Ebben a projektben a márvány forró levegő kiszorítóként működik a kémcső meleg oldaláról a hideg oldalra. Amikor a márvány kiszorul forró levegő, lehűl.

3. Botok és csavarok

A csapok és csavarok segítségével a csövet kényelmes helyzetben tartják, hogy bármilyen irányban szabadon mozoghasson megszakítás nélkül.



4. Gumidarabok

Vásároljon radírt, és vágja a következő formákra. A cső biztonságos rögzítésére és tömítettségének megőrzésére szolgál. A cső szájánál nem lehet szivárgás. Ha igen, a projekt nem lesz sikeres.




5. Fecskendő

A fecskendő az egyik legfontosabb és mozgó alkatrész egyszerű motor Stirling. Adjon hozzá némi kenőanyagot a fecskendő belsejébe, hogy a dugattyú szabadon mozoghasson a fecskendő belsejében. Ahogy a levegő kitágul a kémcsőben, lefelé nyomja a dugattyút. Ennek eredményeként a fecskendő hengere felfelé mozdul. Ugyanakkor a márvány a cső forró oldala felé gördül, és kinyomja a forró levegőt, és lehűti (csökkenti a térfogatot).

6. Kémcső A kémcső egy egyszerű Stirling-motor legfontosabb és legfontosabb eleme. A kémcső bizonyos típusú üvegből (például boroszilikát üvegből) készül, amely nagyon hőálló. Így fel lehet melegíteni magas hőmérsékletek.


Hogyan működik a Stirling motor?

Vannak, akik szerint a Stirling-motorok egyszerűek. Ha ez igaz, akkor csakúgy, mint a fizika nagy egyenletei (pl. E = mc2), egyszerűek: a felszínen egyszerűek, de gazdagabbak, összetettebbek és potenciálisan nagyon zavaróak, amíg rá nem jönnek. Szerintem biztonságosabb, ha a Stirling-motorokat összetettnek tekintjük: sokan nagyon rossz videók A YouTube megmutatja, milyen könnyű ezeket nagyon hiányosan és nem kielégítően "magyarázni".

Véleményem szerint egy Stirling-motort nem lehet megérteni pusztán úgy, hogy megépíti vagy kívülről figyeli a működését: komolyan át kell gondolni, hogy milyen lépéseken megy keresztül, mi történik a belsejében lévő gázzal, és miben tér el a motortól. mi történik egy hagyományos gőzgépben.

A motor működéséhez mindössze hőmérséklet-különbségre van szükség a gázkamra meleg és hideg részei között. Olyan modelleket építettek, amelyek csak 4 °C-os hőmérséklet-különbséggel működnek, bár a gyári motorok valószínűleg több száz fokos eltéréssel. Ezek a motorok a belső égésű motorok leghatékonyabb formáivá válhatnak.

Stirling motorok és koncentrált napenergia

A Stirling-motorok ügyes módszert kínálnak a hőenergia mozgássá alakítására, amely generátort hajthat meg. A leggyakoribb elrendezés az, hogy a motort egy parabolatükör közepén helyezzük el. A tükröt a nyomkövetőre szerelik fel, hogy a napsugarakat a motorra fókuszálja.

* Stirling motor vevőként

Lehet, hogy iskolai évei alatt domború lencsékkel játszott. A napenergiát koncentrálni egy papírlap vagy gyufa elégetésére, igazam van? Az új technológiák napról napra fejlődnek. A koncentrált naphőenergia manapság egyre nagyobb figyelmet kap.

Fent egy rövid videó egy egyszerű kémcsőmotorról, amely üveggyöngyöket hajtóanyagként és üvegfecskendőt erődugattyúként használ.

Ezt az egyszerű Stirling-motort olyan anyagokból építették, amelyek a legtöbb iskolai tudományos laboratóriumban rendelkezésre állnak, és használható egy egyszerű hőmotor bemutatására.

Nyomás-térfogat ciklusonkénti diagram

1. folyamat → 2. A munkagáz expanziója a cső forró végén, a hő átadódik a gáznak, és a gáz kitágul, növeli a térfogatot és felfelé nyomja a fecskendő dugattyúját.

2. folyamat → 3. Ahogy a márvány a cső forró vége felé halad, a gáz a cső meleg végétől a hideg végéhez szorul, és ahogy a gáz mozog, hőt ad le a cső falának.

3. folyamat → 4. A munkagázból hő távozik, és a térfogat csökken, a fecskendő dugattyúja lefelé mozog.

4. folyamat → 1. Befejezi a ciklust. A munkagáz a cső hideg végéből a meleg végébe mozog, ahogy a golyók kiszorítják azt, mozgás közben hőt kapnak a cső falától, így növelve a gáz nyomását.

Az egykor híres Stirling-motor sokáig feledésbe merült egy másik motor (belső égésű) elterjedése miatt. De ma már egyre többet hallunk róla. Talán esélye van arra, hogy népszerűbbé váljon, és megtalálja a helyét a modern világ új módosításában?

Sztori

A Stirling-motor egy hőmotor, amelyet a tizenkilencedik század elején találtak fel. A szerző, mint tudod, egy bizonyos Robert nevű Stirling volt, egy skóciai pap. Az eszköz egy külső égésű motor, ahol a test egy zárt tartályban mozog, folyamatosan változtatva a hőmérsékletét.

Egy másik típusú motor elterjedése miatt szinte feledésbe merült. Ennek ellenére előnyeinek köszönhetően ma újra visszatért a Stirling-motor (sok amatőr saját kezűleg építi otthon).

A fő különbség a belső égésű motorokhoz képest az, hogy a hőenergia kívülről érkezik, és nem magában a motorban keletkezik, mint egy belső égésű motorban.

Működés elve

Elképzelhet egy zárt légtérfogatot egy membránnal, azaz dugattyúval ellátott házba zárva. Amikor a testet felmelegítjük, a levegő kitágul és működik, így a dugattyú ívbe kerül. Ezután lehűlés következik be, és újra meghajlik. Ez a mechanizmus ciklusa.

Nem csoda, hogy sok barkácsolt termoakusztikus Stirling motor otthon készül. Az ehhez szükséges eszközök és anyagok a legkevesebbet igénylik, ami mindenkinek megvan az otthonában. Nézzünk meg két különböző módot, hogy mennyire könnyű létrehozni.

Munkaanyagok

A Stirling-motor saját kezű készítéséhez a következő anyagokra lesz szüksége:

  • ón;
  • acélküllő;
  • sárgaréz cső;
  • fémfűrész;
  • fájl;
  • fa állvány;
  • fém olló;
  • rögzítőelemek;
  • forrasztópáka;
  • forrasztás;
  • forrasztás;
  • gép.

Ez mind. A többi egyszerű technika kérdése.

Hogyan kell csinálni

Egy tűztér és két henger az alaphoz ónból készül, amelyből a kézzel készített Stirling-motor fog állni. A méreteket egymástól függetlenül választják ki, figyelembe véve az eszköz céljait. Tegyük fel, hogy a motort bemutató céllal készítik. Ezután a főhenger söprése húsz és huszonöt centiméter között lesz, nem több. A többi alkatrésznek illeszkednie kell hozzá.

A dugattyú mozgatására szolgáló henger tetején két kiemelkedés és négy-öt milliméter átmérőjű lyuk van. Az elemek csapágyként működnek a forgattyús szerkezet helyén.

Ezután elkészítik a motor munkatestét (közönséges víz lesz). A hengerre bádog köröket forrasztanak, amelyet csőbe tekernek. Lyukakat készítenek bennük, és huszonöt-harmincöt centiméter hosszúságú és négy-öt milliméter átmérőjű sárgaréz csöveket helyeznek be. A végén vízzel feltöltve ellenőrzik, mennyire lett szoros a kamra.

Ezután következik a kiszorító sora. A gyártáshoz egy nyersdarabot fából vesznek. A gépen elérik, hogy szabályos henger formát öltsön. A kiszorítónak valamivel kisebbnek kell lennie, mint a henger átmérője. Az optimális magasság kiválasztása a Stirling-motor kézi gyártása után történik. Ezért ebben a szakaszban a hossznak némi margót kell felvállalnia.

A küllőt hengerrúddá alakítják. A faedény közepén készítsünk a szárnak megfelelő lyukat, helyezzük be. A rúd felső részében helyet kell biztosítani a hajtórúd eszköznek.

Ezután négy és fél centiméter hosszú és két és fél centiméter átmérőjű rézcsöveket vesznek. A hengerre egy kör ónt forrasztanak. Az oldalakon a falakon egy lyuk van kialakítva, amely összeköti a tartályt a hengerrel.

A dugattyút szintén esztergagépen belülről állítják be a nagy henger átmérőjéhez. A tetején a rúd csuklósan kapcsolódik.

Az összeszerelés befejeződött, és a mechanizmus be van állítva. Ehhez a dugattyút egy nagyobb hengerbe helyezik, és ez utóbbit egy másik kisebb hengerhez csatlakoztatják.

A forgattyús mechanizmus egy nagy hengerre épül. Rögzítse a motor egy részét forrasztópákával. A fő részek fa alapra vannak rögzítve.

A hengert megtöltjük vízzel, és az alja alá gyertyát helyezünk. Az elejétől a végéig kézzel készített Stirling-motor teljesítményét ellenőrzik.

Második út: anyagok

A motor más módon is elkészíthető. Ehhez a következő anyagokra lesz szüksége:

  • ón;
  • habszivacs;
  • gémkapocs;
  • lemezek;
  • két csavar.

Hogyan kell csinálni

A habszivacsot nagyon gyakran használják egyszerű, nem erős Stirling-motor készítésére otthon, saját kezűleg. Ebből készítik elő a motor kiszorítóját. Vágja ki a habkört. Az átmérőnek valamivel kisebbnek kell lennie, mint a konzervdobozé, és a magasságának valamivel többnek kell lennie, mint a fele.

A burkolat közepén lyukat készítenek a leendő összekötő rúd számára. A zökkenőmentes lebonyolítás érdekében a gemkapcsot spirálba tekerjük és a fedélhez forrasztjuk.

A közepén lévő habkört vékony dróttal átszúrjuk csavarral, és alátéttel rögzítjük a tetejére. Ezután csatlakoztasson egy darab gemkapcsot forrasztással.

A kiszorítót a fedélen lévő lyukba tolják, és az edényt forrasztással a fedélhez csatlakoztatják, hogy lezárják. A gemkapocsra egy kis hurkot, a fedélbe pedig egy másik, nagyobb lyukat készítenek.

A bádoglapot hengerré tekerjük és forrasztjuk, majd úgy rögzítjük a konzervdobozhoz, hogy egyáltalán ne legyen rés.

A gemkapcsot főtengellyé alakítják. A távolságnak pontosan kilencven foknak kell lennie. A henger feletti térd valamivel nagyobb, mint a másik.

A fennmaradó gemkapcsok a tengely állványaivá válnak. A membrán a következőképpen készül: a hengert polietilén fóliába csomagolják, átnyomják és egy menettel rögzítik.

Az összekötő rúd egy gemkapocsból készül, amelyet egy gumidarabba helyeznek, és a kész részt a membránhoz rögzítik. A hajtórúd hossza úgy van kialakítva, hogy a tengely alsó pontján a membrán a hengerbe húzódjon, a legmagasabb ponton pedig meghosszabbodik. A hajtórúd második része ugyanígy készül.

Ezután az egyiket a membránhoz, a másikat a kiszorítóhoz ragasztják.

A konzerv lábai gemkapcsokból is készíthetők és forraszthatók. A hajtókarhoz CD-t használnak.

Itt van a teljes mechanizmus. Csak ki kell cserélni és meggyújtani egy gyertyát alatta, majd át kell nyomni a lendkereket.

Következtetés

Ilyen az alacsony hőmérsékletű Stirling-motor (saját kézzel épített). Természetesen ipari méretekben az ilyen eszközöket teljesen más módon gyártják. Az elv azonban ugyanaz: a levegő mennyiségét felmelegítik, majd lehűtik. És ez folyamatosan ismétlődik.

Végül nézze meg a Stirling-motor rajzait (különleges készségek nélkül megteheti saját maga). Lehet, hogy már ég az ötlet, és valami hasonlót szeretne csinálni?

Mivel az olajtermékek folyamatosan drágulnak (elvégre az olaj hajlamos elfogyni), érthető az üzemanyag-megtakarítási vágy, és mini motor jó megoldás lehet.

Mennyire gazdaságos egy mini belső égésű motor?

Mint tudják, a belső égésű motorokat benzinre és dízelre osztják, és mind az első, mind a második jelentős változásokon megy keresztül. Mind a mechanizmusok, mind az üzemanyag korszerűsítésének oka a jelentősen leromlott ökológia, amelynek állapotát a folyékony tüzelőanyaggal üzemelő berendezések károsanyag-kibocsátása is befolyásolja. Így például megjelent az ökobenzin, amelyet alkohollal 8:2 és 2:8 arányban hígítottak, vagyis az ilyen üzemanyagban lévő alkohol 20-80 százalékot tartalmazhat. De itt a frissítés véget ér. csökkenő tendencia benzinmotorok mennyiségben gyakorlatilag nem figyelhető meg. A legkisebb példányokat repülőgépmodellekbe építik be, a nagyobbakat fűnyírókon használják, külmotorok, motoros szánok, robogók és más hasonló járművek.

Ami a mai napot illeti, valóban sokat tettek azért, hogy ez a motor valóban mikroszkopikus legyen. Az aggodalom jelenleg Toyota megalkotta a legkisebb miniautókat Corolla II, Corsa és Tercel, dízelmotorokkal vannak felszerelve 1NÉs 1NT csak 1,5 liter. Az egyik probléma az, hogy az ilyen mechanizmusok élettartama rendkívül alacsony, ennek oka a henger-dugattyú csoport erőforrásának nagyon gyors kimerülése. Vannak nagyon aprók is dízel belsőégésű motorok, mindössze 0,21 literes térfogattal. Kompakt gépjárművekre és építőipari szerkezetekre szerelik, de nagy teljesítményre nem lehet számítani, maximum 3,25 LE. Az ilyen modellek üzemanyag-fogyasztása azonban kicsi, amint azt a térfogat is bizonyítja üzemanyag tartály- 2,5 liter.



Mennyire hatékony a legkisebb belső égésű motor?

A hagyományos belső égésű motor, amely a dugattyú oda-vissza mozgásán alapul, az lökettérfogat csökkenésével veszít teljesítményéből. Ez a jelentős hatékonyságvesztésről szól, amikor a CPG éppen ezt a mozgását forgássá alakítjuk át, ami annyira szükséges a kerekek számára. Felix Heinrich Wankel autodidakta szerelő azonban még a második világháború előtt megalkotta a forgódugattyús belső égésű motor első működő példáját, amelyben minden alkatrész csak forog. Logikus, hogy ezt a kialakítást, amely nagyon hasonlít egy villanymotorhoz, 40%-kal csökkenti az alkatrészek számát a szabványos motorokhoz képest.

Annak ellenére, hogy eddig nem sikerült minden problémát megoldani ezt a mechanizmust, élettartama, hatékonysága és környezetbarátsága megfelel a megállapított világszabványoknak. A termelékenység túllép minden elképzelhető határt. Forgódugattyús motor 1,3 literes munkatérfogattal 220 teljesítmény kifejlesztését teszi lehetővé Lóerő . A turbófeltöltő felszerelése ezt a számot 350 LE-re növeli, ami nagyon jelentős. Nos, a legtöbbet kis motor belső égés a "Wankel" sorozatból, amely márkanév alatt ismert OSMG 1400, térfogata mindössze 0,005 liter, ugyanakkor 1,27 LE teljesítményt ad. saját tömegével 335 gramm.

Fő előnye forgódugattyús motorok- a mechanizmusok működését nem kíséri zaj, az üzemi egységek kis tömege és a tengely pontos egyensúlya miatt.


A legkisebb dízelmotor, mint energiaforrás

Ha teljes értékűről beszélünk, akkor ma Jézus Wilder mérnök agyszüleménye a legkisebb. Ez egy 12 hengeres V-típusú motor, amely teljesen összhangban van a belső égésű motorral Ferrarién és Lamborghini. A valóságban azonban a mechanizmus egy haszontalan csecsebecse, mivel nem folyékony üzemanyaggal működik, hanem sűrített levegő, és 12 köbcentiméteres munkatérfogattal nagyon alacsony hatásfokú.

A másik dolog a legkisebb dízel motor, amelyet brit tudósok fejlesztettek ki. Igaz, üzemanyagként nem gázolajat igényel, hanem egy speciális metanol és hidrogén keveréket, amely növekvő nyomással spontán meggyullad. Az égéstérben lévő dugattyú óramozgásával, amelynek térfogata nem haladja meg az egy köbmillimétert, felvillan, amely mozgásba hozza a mechanizmust. Érdekes módon lapos részek beépítésével mikroszkopikus méreteket értek el, különösen ugyanazok a dugattyúk ultravékony lemezek. Egy 5x15x3 milliméteres belső égésű motorban már ma is 50 000 ford./perc fordulatszámmal forog egy apró tengely, aminek hatására mintegy 11,2 watt teljesítményt ad le.

Eddig a tudósok számos problémával szembesülnek, amelyeket meg kell oldani, mielőtt tömeggyártásra gyártanák a dízel minimotorokat. Ezek különösen az égéstér rendkívül vékony falai és az anyagok magas hőmérsékletnek kitett sérülékenysége miatti hatalmas hőveszteségek. Azonban amikor az apró belső égésű motorok legurulnak a sorról, néhány gramm üzemanyag elég lesz ahhoz, hogy egy 10%-os hatásfokú motor 20-szor tovább és hatékonyabban működjön, mint az azonos méretű akkumulátorok.