Ponieważ ceny produktów naftowych stale rosną (w końcu często kończy się ropa), chęć oszczędzania na paliwie jest całkiem zrozumiała i mini silnik może być dobrym rozwiązaniem.

Jak ekonomiczny jest mini silnik spalinowy?

Jak wiadomo, ICE dzielą się na benzynę i olej napędowy, a zarówno te pierwsze, jak i drugie przechodzą dziś znaczące zmiany. Powodem modernizacji zarówno samych mechanizmów, jak i paliwa jest znacznie pogorszona ekologia, na stan której wpływ mają również emisje urządzeń pracujących na paliwie płynnym. Tak więc pojawiła się na przykład ekobenzyna rozcieńczona alkoholem w stosunku 8:2 do 2:8, czyli alkohol w takim paliwie może zawierać od 20 do 80 proc. Ale to był koniec modernizacji. Trend spadkowy silniki benzynowe w objętości praktycznie nie obserwuje się. Najmniejsze próbki montowane są w modelach samolotów, większe stosowane są w kosiarkach, silniki do łodzi, skutery śnieżne, skutery i inny podobny sprzęt.

Jeśli chodzi o to, dzisiaj zrobiono naprawdę wiele, aby ten silnik był naprawdę mikroskopijny. Obecnie koncern Toyota powstały najmniejsze minisamochody Corolla II, Corsa i Tercel są wyposażone w silniki diesla 1N oraz 1BA objętość tylko 1,5 litra. Jednym z problemów jest to, że żywotność takich mechanizmów jest niezwykle niska, a powodem tego jest bardzo szybki rozwój zasobu grupy cylinder-tłok. Są też bardzo małe silniki spalinowe diesla, o objętości zaledwie 0,21 litra. Montowane są na kompaktowych pojazdach silnikowych i mechanizmach konstrukcyjnych, ale nie należy spodziewać się dużej mocy, maksymalna jaką dają to 3,25 KM. Jednak zużycie paliwa w takich modelach jest niewielkie, o czym świadczy objętość zbiornik paliwa- 2,5 litra.

Jak wydajny jest najmniejszy silnik spalinowy?

Konwencjonalny silnik spalinowy, którego działanie opiera się na ruchu posuwisto-zwrotnym tłoka, traci wydajność w miarę zmniejszania się przemieszczenia. Chodzi o znaczną utratę wydajności przy zamianie tego samego ruchu CPG na ruch obrotowy, który jest tak niezbędny dla kół. Jednak już przed II wojną światową mechanik-samouk Felix Heinrich Wankel stworzył pierwszy działający model silnika spalinowego z tłokiem obrotowym, w którym wszystkie jednostki tylko się obracają. To logiczne, że ten projekt bardzo podobny do silnika elektrycznego, zmniejsza liczbę części nawet o 40% w porównaniu do standardowych silników.

Pomimo tego, że do dziś nie wszystkie problemy zostały rozwiązane ten mechanizm, żywotność, wydajność i przyjazność dla środowiska są zgodne z ustalonymi normami międzynarodowymi. Wydajność przekracza wszelkie możliwe granice. Silnik spalinowy z tłokiem obrotowym przy pojemności roboczej 1,3 litra może rozwinąć pojemność 220 Konie mechaniczne ... Zainstalowanie turbosprężarki zwiększa tę liczbę do 350 KM, co jest bardzo znaczące. No i najbardziej mały silnik wewnętrzne spalanie z serii „Wankel”, znanej pod marką OSMG 1400, ma pojemność zaledwie 0,005 litra, ale jednocześnie wytwarza moc 1,27 KM. o masie własnej 335 gramów.

Główna zaleta obrotowe silniki tłokowe- brak hałasu towarzyszącego pracy mechanizmów, ze względu na małą masę zespołów roboczych i precyzyjne wyważenie wału.

Najmniejszy silnik wysokoprężny jako źródło zasilania

Jeśli mówimy o pełnoprawnym, to dziś pomysł inżyniera Jesusa Wildera ma najmniejsze wymiary. Jest to 12-cylindrowy silnik typu V, w pełni zgodny z silnikiem spalinowym Ferrara ja i Lamborghini... Jednak w rzeczywistości mechanizm jest bezużytecznym drobiazgiem, ponieważ działa nie na paliwie płynnym, ale na sprężonym powietrzu, a przy objętości roboczej 12 centymetrów sześciennych ma bardzo niską wydajność.

Kolejna rzecz jest najmniejsza silnik wysokoprężny opracowany przez naukowców z Wielkiej Brytanii. To prawda, że ​​nie wymaga on jako paliwa oleju napędowego, ale specjalnej mieszanki metanolu i wodoru, która samoczynnie zapala się wraz ze wzrostem ciśnienia. Wraz z ruchem skokowym tłoka w komorze spalania, którego objętość nie przekracza jednego milimetra sześciennego, następuje błysk, który uruchamia mechanizm. Co ciekawe, udało się osiągnąć mikroskopijne wymiary, instalując płaskie części, w szczególności te same tłoki są ultracienkimi płytami. Nawet dzisiaj w silniku spalinowym o wymiarach 5x15x3 milimetrów maleńki wałek obraca się z prędkością 50 000 obr/min, dzięki czemu wytwarza moc około 11,2 wata.

Jak dotąd naukowcy borykają się z szeregiem problemów, które należy rozwiązać przed wypuszczeniem minisilników Diesla do ciągłej produkcji. W szczególności są to kolosalne straty ciepła spowodowane wyjątkowo cienkimi ściankami komory spalania i kruchością materiałów pod wpływem wysokich temperatur. Jednak gdy maleńkie ICE zjeżdżają z linii montażowej, wystarczy kilka gramów paliwa, aby mechanizm działał 20 razy dłużej i wydajniej niż akumulatory tej samej wielkości przy 10% wydajności.

Słynny niegdyś silnik Stirlinga przez długi czas został zapomniany ze względu na powszechne stosowanie innego silnika (spalinowego). Ale dziś coraz więcej o nim słyszymy. Może ma szansę stać się bardziej popularnym i znaleźć swoje miejsce w nowa modyfikacja w nowoczesnym świecie?

Fabuła

Silnik Stirlinga jest silnik cieplny który został wynaleziony na początku XIX wieku. Autorem, jak wiecie, był niejaki Stirling o imieniu Robert, ksiądz ze Szkocji. Urządzenie to silnik spalinowy, w którym ciało porusza się w zamkniętym pojemniku, stale zmieniając jego temperaturę.

Ze względu na rozprzestrzenianie się innego typu silnika prawie zapomniano o nim. Mimo to, dzięki swoim zaletom, dziś silnik Stirlinga (wielu amatorów buduje go w domu własnymi rękami) wraca do łask.

Główną różnicą w stosunku do silnika spalinowego jest to, że energia cieplna pochodzi z zewnątrz i nie jest wytwarzana w samym silniku, jak w silniku spalinowym.

Zasada działania

Można sobie wyobrazić zamkniętą objętość powietrza zamkniętą w obudowie z membraną, czyli tłokiem. Gdy ciało się nagrzewa, powietrze rozszerza się i wykonuje pracę, wyginając w ten sposób tłok. Następnie stygnie i ponownie się składa. To jest cykl mechanizmu.

Nic dziwnego, że wiele silników termoakustycznych Stirlinga do samodzielnego wykonania jest tworzonych w domu. Narzędzia i materiały do ​​tego wymagają minimum, które można znaleźć w każdym domu. Rozważ dwa różne sposoby jak łatwo go stworzyć.

Materiały do ​​pracy

Aby zrobić silnik Stirlinga własnymi rękami, będziesz potrzebować następujących materiałów:

• cyna;
• stalowa szprycha;
• mosiężna rurka;
• brzeszczot;
• plik;
• drewniany stojak;
• nożyczki do metalu;
• szczegóły elementów złącznych;
• lutownica;
• lutowanie;
• lutować;
• maszyna.

To wszystko. Reszta to kwestia prostej techniki.

Jak zrobić

Palenisko i dwa cylindry podstawy są przygotowane z cyny, z której będzie składał się ręcznie wykonany silnik Stirlinga. Wymiary dobierane są niezależnie, biorąc pod uwagę cele, do których przeznaczone jest to urządzenie. Załóżmy, że silnik jest wykonywany w celach demonstracyjnych. Wtedy skok cylindra głównego będzie wynosił od dwudziestu do dwudziestu pięciu centymetrów, nie więcej. Reszta części powinna się do tego dostosować.

W górnej części cylindra wykonane są dwa występy i otwory o średnicy od czterech do pięciu milimetrów do poruszania tłokiem. Elementy będą działać jak łożyska do lokalizacji zespołu korbowego.

Następnie tworzą płyn roboczy silnika (staje się nim zwykła woda). Cyny są przylutowane do cylindra, który jest zwinięty w rurę. Wykonuje się w nich otwory i wkłada mosiężne rurki o długości od dwudziestu pięciu do trzydziestu pięciu centymetrów i średnicy od czterech do pięciu milimetrów. Na koniec sprawdzają szczelność komory poprzez zalanie jej wodą.

Następnie pojawia się wypieracz. Do produkcji weź blankiet z drzewa. Na maszynie upewniają się, że ma ona kształt zwykłego walca. Wypornik powinien być nieco mniejszy niż średnica cylindra. Optymalną wysokość wybiera się po wykonaniu silnika Stirlinga „zrób to sam”. Dlatego na tym etapie długość powinna mieć pewien margines.

Szprycha zamienia się w pręt cylindryczny. W środku drewnianego pojemnika wykonuje się otwór, odpowiedni dla łodygi, włóż go. W górnej części trzpienia konieczne jest zapewnienie miejsca na urządzenie korbowodu.

Następnie biorą miedziane rurki o długości czterech i pół centymetra i średnicy dwóch i pół centymetra. Do cylindra przylutowany jest blaszany kubek. Po bokach ścianek wykonany jest otwór do komunikacji pojemnika z cylindrem.

Tłok jest również zamocowany na tokarce po wewnętrznej stronie dużego cylindra. U góry łodyga jest połączona zawiasowo.

Montaż jest zakończony, a mechanizm ustawiony. W tym celu tłok jest wkładany do cylindra. większy rozmiar i podłącz ten ostatni do innego mniejszego cylindra.

Powstaje duży cylinder mechanizm korbowy... Część silnika jest mocowana lutownicą. Główne części są zamocowane na drewnianej podstawie.

Cylinder jest wypełniony wodą, a pod dnem umieszcza się świecę. Silnik Stirlinga, wykonany ręcznie od początku do końca, jest testowany pod kątem działania.

Metoda druga: materiały

Silnik można wykonać w inny sposób. Aby to zrobić, będziesz potrzebować następujących materiałów:

• cyna;
• guma piankowa;
• spinacze;
• dyski;
• dwie śruby.

Jak zrobić

Guma piankowa jest bardzo często używana do uproszczenia w domu, nie potężny silnik Mieszając własnymi rękami. Przygotowuje się z niego wypieracz do silnika. Wytnij kółko z pianki. Średnica powinna być nieco mniejsza niż puszki, a wysokość powinna wynosić nieco ponad połowę.

W środku pokrywy wykonany jest otwór na przyszły korbowód. Aby sprawnie szedł, spinacz do papieru jest zwinięty w spiralę i przylutowany do wieczka.

Koło z gumy piankowej pośrodku jest przebite cienkim drutem za pomocą śruby i przymocowane na górze podkładką. Następnie kawałek spinacza do papieru łączy się przez lutowanie.

Wypornik jest wciskany w otwór w pokrywce, a słoik i pokrywka są lutowane razem w celu uszczelnienia. Na spinaczu robi się małą pętelkę, a w wieczku kolejny, większy otwór.

Blacha blaszana jest zwijana w cylinder i lutowana, a następnie mocowana do słoika, aby w ogóle nie pozostały szczeliny.

Spinacz do papieru zamienia się w wał korbowy. Separacja powinna wynosić dokładnie dziewięćdziesiąt stopni. Kolano nad cylindrem jest nieco większe od drugiego.

Reszta zszywek jest przetwarzana na regały szybowe. Membrana jest wykonana w następujący sposób: cylinder jest owinięty folią polietylenową, przeciśnięty i przymocowany nitką.

Korbowód jest wykonany ze spinacza do papieru, który wkłada się do kawałka gumy, a wykończoną część mocuje się do membrany. Długość korbowodu jest tak dobrana, że ​​membrana jest wciągana do cylindra w dolnym punkcie brutto i rozciągana w najwyższym punkcie. Druga część korbowodu jest wykonana w ten sam sposób.

Następnie jeden jest przyklejany do membrany, a drugi do wypieracza.

Nogi do słoików mogą być również wykonane ze spinaczy i przylutowane. Do korby używana jest płyta CD.

Cały mechanizm jest więc gotowy. Pozostaje tylko zastąpić i zapalić pod nim świecę, a następnie przecisnąć koło zamachowe.

Wniosek

Taki jest niskotemperaturowy silnik Stirlinga (samodzielnie zbudowany). Oczywiście na skalę przemysłową takie urządzenia są produkowane w zupełnie inny sposób. Jednak zasada pozostaje niezmienna: objętość powietrza jest podgrzewana, a następnie chłodzona. I to się ciągle powtarza.

Na koniec spójrz na te rysunki silnika Stirlinga (możesz to zrobić samodzielnie bez specjalnych umiejętności). Może już rozpala Ci się pomysł i chciałbyś zrobić coś podobnego?

Możesz oczywiście kupić piękne fabryczne modele silników Stirlinga, takie jak w tym chińskim sklepie internetowym. Czasami jednak chcesz stworzyć siebie i zrobić coś, nawet z improwizowanych środków. Na naszej stronie istnieje już kilka opcji produkcji tych silników, a w tej publikacji przeczytaj w całości prosta opcja robienie w domu.

Aby to zrobić, będziesz potrzebować materiałów: puszki konserw, małego kawałka gumy piankowej, płyty CD, dwóch śrub i spinaczy do papieru.

Guma piankowa jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów do produkcji silników Stirlinga. Wykonany jest z niego wypornik silnika. Z kawałka naszej gumy piankowej wycinamy okrąg, zmniejszamy jego średnicę o dwa milimetry od wewnętrznej średnicy puszki, a wysokość nieco ponad połowę.

W środku pokrywy wywiercimy otwór, w który następnie włożymy korbowód. Aby uzyskać płynną pracę korbowodu, wykonujemy spiralę ze spinacza do papieru i lutujemy ją do pokrywy.

Koło z gumy piankowej przebijamy pośrodku śrubą i zatrzymujemy podkładką od góry, a od dołu podkładką i nakrętką. Następnie przyczepiamy kawałek spinacza do papieru przez lutowanie, po uprzednim wyprostowaniu.

Teraz wkładamy wypychacz w wykonany wcześniej otwór w wieczku i łączymy szczelnie wieczko z słojem przez lutowanie. Na końcu spinacza robimy małą pętlę, a w wieczku wiercimy kolejny otwór, ale nieco większy niż pierwszy.

Walec wykonujemy z cyny za pomocą lutowania.

Gotowy cylinder mocujemy do słoika za pomocą lutownicy, aby w punkcie lutowniczym nie pozostały żadne przerwy.

Wał korbowy wykonujemy ze spinacza do papieru. Rozstaw kolan powinien być wykonany pod kątem 90 stopni. Kolano, które będzie o 1-2 mm wyższe od drugiego na wysokości nad cylindrem.

Stojaki na wał wykonujemy ze spinaczy. Robienie membrany. Aby to zrobić, zakładamy na cylinder plastikową folię, wciskamy ją trochę do wewnątrz i mocujemy do cylindra za pomocą gwintu.

Korbowód, który trzeba będzie przymocować do membrany, jest wykonany ze spinacza do papieru i włożony w kawałek gumy. Długość korbowodu należy wykonać tak, aby w dolnym martwy środek Na wale membrana została cofnięta do cylindra, a na wyższym przeciwnie – przedłużona. W ten sam sposób regulujemy drugi korbowód.

Przyklejamy korbowód gumą do membrany, a drugi mocujemy do wypornika.

Nogi spinacza do papieru mocujemy do słoika za pomocą lutownicy, a koło zamachowe mocujemy do korby. Na przykład możesz użyć płyty CD-ROM.

Silnik Stirlinga jest produkowany w domu. Teraz pozostaje doprowadzić ciepło pod słoik - zapalić świecę. A po kilku sekundach pchnij koło zamachowe.

Jak zrobić prosty silnik Stirlinga (ze zdjęciami i filmami)

www.nowyfizyk.com

Zróbmy silnik Stirlinga.

Silnik Stirlinga to silnik cieplny, który działa poprzez cykliczne sprężanie i rozprężanie powietrza lub innego gazu (płynu roboczego) w różnych temperaturach, dzięki czemu następuje czysta konwersja energii cieplnej na Praca mechaniczna... Dokładniej, silnik Stirlinga jest silnikiem z rekuperacją ciepła w obiegu zamkniętym z płynem roboczym trwale w stanie gazowym.

Silniki Stirlinga mają więcej wysoka wydajność w porównaniu do silników parowych i może osiągnąć 50% sprawności. Są również zdolne do cichej pracy i mogą korzystać z prawie każdego źródła ciepła. Źródło ciepła jest generowane poza silnikiem Stirlinga, a nie przez spalanie wewnętrzne, jak ma to miejsce w przypadku silników obiegowych Otto lub Diesla.

Silniki Stirlinga są kompatybilne z alternatywne i odnawialne źródła energii, ponieważ mogą nabrać większego znaczenia wraz ze wzrostem cen paliw konwencjonalnych, a także w obliczu takich problemów, jak wyczerpywanie się rezerw ropy naftowej i zmiana klimatu.

W tym projekcie damy Ci proste instrukcje stworzyć bardzo prosty silnik majsterkowanie Mieszanie za pomocą probówki i strzykawki .

Jak zrobić prosty silnik Stirlinga — wideo

Komponenty i kroki do wykonania silnika Stirlinga

1. Kawałek twardego drewna lub sklejki

To podstawa Twojego silnika. Dlatego musi być wystarczająco sztywny, aby poradzić sobie z ruchami silnika. Następnie wykonaj trzy małe otwory, jak pokazano na obrazku. Możesz również użyć sklejki, drewna itp.

2. Marmurowe lub szklane koraliki

W silniku Stirlinga te kulki działają ważna funkcja... W tym projekcie marmur działa jako wyrzutnik gorącego powietrza od ciepłej strony probówki do zimnej strony. Kiedy marmur się wypiera gorące powietrze, stygnie.

3. Kije i śruby

Kołki i śruby służą do trzymania rury w wygodnej pozycji, aby swobodnie poruszać się w dowolnym kierunku bez żadnych przerw.

4. Kawałki gumy

Kup gumkę i pokrój ją w następujące kształty. Służy do bezpiecznego trzymania tuby i uszczelniania jej. W otworze rurki nie powinno być żadnych przecieków. Jeśli tak, projekt nie zakończy się sukcesem.

5. Strzykawka

Strzykawka jest jedną z najważniejszych i ruchomych części w prosty silnik Stirling. Dodaj trochę smaru do wnętrza strzykawki, aby tłok mógł swobodnie poruszać się w lufie. Gdy powietrze rozszerza się wewnątrz rurki, popycha tłok w dół. W rezultacie cylinder strzykawki przesuwa się do góry. W tym samym czasie marmur toczy się w kierunku gorącej strony rury i wypiera gorące powietrze i sprawia, że ​​jest chłodne (zmniejszenie objętości).

6. Probówka Probówka jest najważniejszym i działającym elementem prostego silnika Stirlinga. Rura wykonana jest z pewnego rodzaju szkła (na przykład szkła borokrzemianowego), które jest bardzo odporne na ciepło. Dzięki temu można go podgrzać do wysokich temperatur.

Jak działa silnik Stirlinga?

Niektórzy twierdzą, że silniki Stirlinga są proste. Jeśli to prawda, to tak jak wielkie równania fizyki (takie jak E = mc2), są one proste: z pozoru są proste, ale bogatsze, bardziej złożone i potencjalnie bardzo mylące, dopóki ich nie zrozumiesz. Myślę, że bezpieczniej jest myśleć o silnikach Stirlinga jako złożonych: wiele z nich jest bardzo złe filmy YouTube pokazuje, jak łatwo je „wytłumaczyć” w bardzo niepełny i niezadowalający sposób.

Moim zdaniem nie można zrozumieć silnika Stirlinga, po prostu tworząc go lub obserwując, jak działa z zewnątrz: trzeba poważnie pomyśleć o cyklu kroków, przez które przechodzi, co dzieje się z gazem w środku i czym się różni od tego dzieje się w konwencjonalnym silniku parowym.

Wszystko, co jest potrzebne do działania silnika, to różnica temperatur między gorącymi i zimnymi częściami komory gazowej. Zbudowano modele, które mogą działać tylko przy różnicy temperatur wynoszącej 4°C, chociaż fabryczne silniki prawdopodobnie będą działać z różnicą kilkuset stopni. Silniki te mogą być najbardziej wydajną formą silnika spalinowego.

Silniki Stirlinga i skoncentrowana energia słoneczna

Silniki Stirlinga zapewniają zgrabną metodę przekształcania energii cieplnej w ruch, który może zasilać generator. Najczęstszym układem jest silnik w środku lustra parabolicznego. Lustro zostanie zamontowane na trackerze, aby skupić promienie słoneczne na silniku.

* Silnik Stirlinga jako odbiornik

Być może bawiłeś się soczewkami wypukłymi podczas liceum. Koncentrując energię słoneczną, aby spalić kartkę papieru lub zapałkę, mam rację? Nowe technologie rozwijają się z dnia na dzień. Skoncentrowana słoneczna energia cieplna zyskuje w dzisiejszych czasach coraz większe zainteresowanie.

Powyżej znajduje się krótki film przedstawiający prosty silnik do probówek wykorzystujący szklane kulki jako wypieracz i szklaną strzykawkę jako tłok zasilający.

Ten prosty silnik Stirlinga został zbudowany z materiałów dostępnych w większości szkolnych laboratoriów naukowych i może być użyty do zademonstrowania prostego silnika cieplnego.

Wykres ciśnienie-objętość na cykl

Proces 1 → 2 Rozprężanie gazu roboczego na gorącym końcu rurki, ciepło jest przekazywane gazowi i gaz rozszerza się, zwiększając objętość i popychając tłok strzykawki do góry.

Proces 2 → 3 Gdy kulka porusza się w kierunku gorącego końca probówki, gaz jest wypychany z gorącego końca probówki do zimnego końca, a gdy gaz porusza się, oddaje ciepło ściankom probówki. probówka.

Proces 3 → 4 Ciepło jest usuwane z gazu roboczego i zmniejsza się objętość, tłok strzykawki przesuwa się w dół.

Proces 4 → 1 Kończy cykl. Gaz roboczy przemieszcza się od zimnego końca rury do gorącego końca, gdy kulki marmuru przemieszczają go, pobierając ciepło ze ścianki rury podczas ruchu, zwiększając w ten sposób ciśnienie gazu.

Silnik parowy

Złożoność produkcji: ★★★★ ☆

Czas produkcji: jeden dzień

Notatnik: ████████░░ 80%

W tym artykule powiem Ci jak to zrobić silnik parowy Zrób to sam. Silnik będzie mały, jednotłokowy ze szpulą. Moc wystarczy, aby obrócić wirnik małego generatora i wykorzystać ten silnik jako autonomiczne źródło prądu podczas wędrówek.

• Antena teleskopowa (można wyjąć ze starego telewizora lub radia), średnica najgrubszej tuby musi wynosić co najmniej 8 mm
• Mała rurka na parę tłoków (sklep hydrauliczny).
• Drut miedziany o średnicy około 1,5 mm (można go znaleźć w cewce transformatora lub sklepie radiowym).
• Śruby, nakrętki, wkręty
• Ołów (w sklepie wędkarskim lub znaleziony w starym akumulator). Jest potrzebny do uformowania koła zamachowego. Znalazłem gotowe koło zamachowe, ale ten element może ci się przydać.
• Drewniane pręty.
• Szprychy do kół rowerowych
• Stojak (w moim przypadku wykonany z płyty PCB o grubości 5 mm, ale nadaje się też sklejka).
• Klocki drewniane (kawałki desek)
• Słoik z oliwek
• Rura

• Super klej, spawanie na zimno, epoksyd (rynek budowlany).
• Szmergiel
• Wiertarka
• Lutownica
• Brzeszczot

Jak zrobić silnik parowy




Schemat silnika






Cylinder i rura szpuli.

Odetnij 3 kawałki z anteny:
? Pierwsza część ma 38 mm długości i 8 mm średnicy (sam cylinder).
? Drugi element ma 30 mm długości i 4 mm średnicy.
? Trzeci ma 6 mm długości i 4 mm średnicy.




Weź rurkę nr 2 i zrób w jej środku otwór o średnicy 4 mm. Weź tubę nr 3 i przyklej ją prostopadle do tuby nr 2, po wyschnięciu superglue pokryjemy wszystko spawaniem na zimno (np. POXIPOL).




Do kawałka nr 3 (średnica nieco większa niż rura nr 1) mocujemy okrągłą podkładkę żelazną z otworem w środku, po wyschnięciu wzmacniamy ją spawaniem na zimno.


Zakryj dodatkowo wszystkie szwy żywica epoksydowa dla lepszej szczelności.

Jak zrobić tłok z korbowodem

Weź śrubę (1) o średnicy 7 mm i zaciśnij ją w imadle. Zaczynamy nawijać na nim drut miedziany (2) przez około 6 zwojów. Powlekamy każdą turę superglue. Odcinamy nadmiar końców śruby.




Drut pokrywamy żywicą epoksydową. Po wyschnięciu ustawiamy tłok papierem ściernym pod cylindrem tak, aby poruszał się tam swobodnie, nie wpuszczając powietrza.




Z blachy aluminiowej wykonujemy listwę o długości 4 mm i długości 19 mm. Nadaj mu kształt litery P (3).




Wywierć otwory (4) o średnicy 2 mm na obu końcach, aby można było włożyć kawałek igły dziewiarskiej. Boki części w kształcie litery U powinny mieć wymiary 7x5x7 mm. Przyklejamy go do tłoka stroną 5 mm.





Korbowód (5) wykonany jest ze szprychy rowerowej. Do obu końców drutów przyklejamy dwa małe kawałki rurek (6) z anteny o średnicy i długości 3 mm. Odległość między środkami korbowodu wynosi 50 mm. Następnie wkładamy korbowód jednym końcem do części w kształcie litery U i mocujemy zawiasowo za pomocą igły dziewiarskiej.


Przyklejamy igłę z obu końców, aby nie wypadła.






Trójkątny korbowód

W podobny sposób wykonany jest korbowód trójkąta, tylko po jednej stronie będzie kawałek szprychy, a po drugiej rurka. Długość korbowodu wynosi 75 mm.







Trójkąt i szpula


Wytnij trójkąt z blachy i wywierć w nim 3 otwory.
Szpula. Tłok szpuli ma długość 3,5 mm i powinien swobodnie poruszać się w rurze szpuli. Długość trzpienia zależy od wymiarów koła zamachowego.






Korba tłoczyska powinna mieć 8 mm, a korba szpuli 4 mm.


• Boiler parowy

  
  Puszka oliwek z zamkniętą pokrywką posłuży jako kocioł parowy. Przylutowałem też nakrętkę, żeby można było przez nią przelać wodę i mocno dokręcić śrubą. Rurę też przylutowałem do wieczka.
  Oto zdjęcie:
  

  

  
  

  Zdjęcie kompletnego silnika

  
  

  Silnik montujemy na drewnianej platformie, każdy element stawiając na wsporniku

  
  

  

  
  

  

  
  

  

  
  

  Film z silnikiem parowym

  
  
  
  

• Wersja 2.0

  
  Rewizja kosmetyczna silnika. Zbiornik ma teraz własną drewnianą platformę i spodek na suche tabletki paliwowe. Wszystkie części są pomalowane Piękne kolory... Swoją drogą, jako źródło ciepła najlepiej użyć domowej roboty

artykuł o tym, jak robić silnik odrzutowy przez ich ręcznie.

Uwaga! Budowanie własnego silnik odrzutowy może być niebezpieczne. Zdecydowanie zalecamy zaakceptowanie wszystkich niezbędne środkiŚrodki ostrożności pod drzewem a także zachować szczególną ostrożność podczas pracy z narzędziami. V domowej roboty zawiera ekstremalne ilości energii potencjalnej i kinetycznej (paliwa wybuchowe i ruchome części), które mogą spowodować poważne obrażenia podczas pracy silnik turbiny gazowej... Zawsze należy zachować ostrożność i ostrożność podczas pracy z silnikiem i maszynami oraz nosić odpowiednią ochronę oczu i słuchu. Autor nie ponosi odpowiedzialności za wykorzystanie lub błędną interpretację informacji zawartych w tym artykule.

Krok 1: opracuj podstawową konstrukcję silnika

Zacznijmy proces montażu silnika od modelowania 3D. Wytwarzanie części na maszynie CNC znacznie upraszcza proces montażu i zmniejsza liczbę godzin spędzanych na dopasowaniu części. Główną zaletą korzystania z procesów 3D jest możliwość zobaczenia, jak części będą ze sobą współdziałać, zanim zostaną wyprodukowane.

Jeśli chcesz stworzyć działający silnik, koniecznie zarejestruj się na forach w odpowiednim temacie. W końcu firma ludzi o podobnych poglądach znacznie przyspieszy proces produkcyjny domowej roboty i znacznie zwiększy szanse na pomyślny wynik.

Krok 2:

Zachowaj ostrożność przy wyborze turbosprężarki! Potrzebujesz dużej turbosprężarki z jedną (nie dzieloną) turbiną. Im większa turbosprężarka, tym większy będzie ciąg gotowy silnik... Lubię turbiny z dużymi silnikami diesla.

Z reguły liczy się nie tyle wielkość całej turbiny, ile wielkość cewki indukcyjnej. Cewka - widoczny obszar łopatek sprężarki.

Turbosprężarka na zdjęciu to Cummins ST-50 z dużej 18-kołowej ciężarówki.

Krok 3: oblicz wielkość komory spalania

Krok daje krótki opis zasady działania silnika i pokazuje zasadę, według której obliczane są wymiary komory spalania (CC), które muszą być wykonane dla silnika odrzutowego.

Sprężone powietrze (ze sprężarki) wchodzi do komory spalania (CC), która miesza się z paliwem i zapala. „Gorące gazy” wychodzą przez tylną część komory spalania poruszając się wzdłuż łopatek turbiny, gdzie pobierają energię z gazów i zamieniają ją na energię obrotu wału. Ten wał obraca sprężarkę, która jest przymocowana do drugiego koła, co usuwa większość spalin. Każda dodatkowa energia, która pozostaje z procesu przepływu gazu, tworzy ciąg dla turbiny. Dość proste, ale w rzeczywistości trochę trudne do zbudowania i pomyślnego uruchomienia.

Komora spalania wykonana jest z dużego kawałka stalowej rury z osłonami na obu końcach. Wewnątrz COP zainstalowany jest dyfuzor. Dyfuzor to rura wykonana z rury o mniejszej średnicy, która przebiega przez cały CC i ma wiele wywierconych otworów. Otwory pozwalają skompresowane powietrze wprowadź objętość roboczą i wymieszaj z paliwem. Po wybuchu pożaru dyfuzor obniża temperaturę strumienia powietrza, który styka się z łopatkami turbiny.

Aby obliczyć rozmiar dyfuzora, wystarczy podwoić średnicę cewki indukcyjnej turbosprężarki. Pomnóż średnicę cewki przez 6, a otrzymasz długość dyfuzora. Podczas gdy koło sprężarki może mieć średnicę 12 lub 15 cm, cewka indukcyjna będzie znacznie mniejsza. Cewka turbiny (modele ST-50 i BT-50) ma średnicę 7,6 cm, więc wymiary dyfuzora wyniosą 15 cm średnicy i 45 cm długości. Chciałem zrobić CC o nieco mniejszym rozmiarze, więc zdecydowałem się na zastosowanie dyfuzora o średnicy 12 cm i długości 25 cm. Wybrałem tę średnicę, przede wszystkim dlatego, że wymiary tuby powtarzają wymiary rura wydechowa ciężarówka z silnikiem wysokoprężnym.

Ponieważ dyfuzor będzie znajdował się wewnątrz COP, polecam wziąć minimum wolna przestrzeń 2,5 cm wokół dyfuzora. W moim przypadku wybrałem średnicę COP 20 cm, ponieważ pasuje do zadanych parametrów. Prześwit wewnętrzny wyniesie 3,8 cm.

Teraz masz przybliżone wymiary, które można już wykorzystać do produkcji silnika odrzutowego. Wraz z czapkami na końcach i wtryskiwacze paliwa- te części razem utworzą komorę spalania.

Krok 4: Przygotuj pierścienie końcowe KS

Zamocuj pierścienie końcowe za pomocą śrub. Ten pierścień będzie przytrzymywał dyfuzor pośrodku aparatu.

Zewnętrzna średnica pierścieni wynosi 20 cm, a wewnętrzna odpowiednio 12 cm i 0,08 cm. Dodatkowa przestrzeń (0,08 cm) ułatwi montaż dyfuzora, a także będzie działać jako bufor ograniczający rozszerzanie dyfuzora (podczas ogrzewania).

Pierścienie wykonane są z blachy stalowej o grubości 6 mm. Grubość 6 mm pozwoli na bezpieczne spawanie pierścieni i zapewni stabilną podstawę do mocowania zaślepek.

12 otworów na śruby, które znajdują się na obwodzie pierścieni zapewnia niezawodne mocowanie podczas montażu zaślepek. Przyspawaj nakrętki z tyłu otworów, aby śruby można było po prostu wkręcić prosto w nie. Wszystko to zostało wymyślone tylko dlatego, że tylna część będzie niedostępny dla klucza. Innym sposobem jest gwintowanie otworów w pierścieniach.

Krok 5: przyspawaj pierścienie końcowe

Najpierw musisz skrócić ciało do pożądanej długości i odpowiednio wszystko wyrównać.

Zacznijmy od owinięcia dużego arkusza papieru Whatmana wokół stalowej rury tak, aby końce się połączyły i papier był napięty. Zróbmy z niego cylinder. Nasuń papier Whatmana na jeden koniec rury, tak aby krawędzie rury i cylinder Whatmana były w jednej płaszczyźnie. Upewnij się, że jest wystarczająco dużo miejsca (aby zrobić znak wokół rury), aby można było zeszlifować metal równo z oznaczeniem. Pomoże to wyrównać jeden koniec rury.

Następnie powinieneś zmierzyć dokładne wymiary komory spalania i dyfuzor. Pamiętaj, aby odjąć 12 mm od spawanych pierścieni. Ponieważ COP będzie miał długość 25 cm, uwzględnienie kosztuje 24,13 cm.Umieść znak na rurze i użyj papieru whatman, aby zrobić dobry szablon wokół rury, tak jak to robiłeś wcześniej.

Nadmiar odetnij szlifierką. Nie martw się o precyzję cięcia. Właściwie powinieneś zostawić trochę rzeczy i posprzątać później.

Faza na obu końcach rury (aby uzyskać dobra jakość spawać). Użyjemy magnetycznych zacisków spawalniczych, aby wyśrodkować pierścienie na końcach rury i upewnić się, że są równo z rurą. Chwyć pierścienie z 4 stron i ostudź. Zrób spoinę, a następnie powtórz z drugiej strony. Nie przegrzewaj metalu, ponieważ zapobiegnie to deformacji pierścienia.

Gdy oba pierścienie są zespawane, wykonaj obróbkę szwów. Jest to opcjonalne, ale sprawi, że radzenie sobie stanie się bardziej estetyczne.

Krok 6: tworzenie odcinków

Do wykonania prac na stacji kompresorowej potrzebujemy 2 zaślepek. Jedna okładka będzie z boku wtrysk paliwa a drugi skieruje gorące gazy do turbiny.

Wykonamy 2 płytki o tej samej średnicy co KS (w moim przypadku 20,32 cm). Wywierć 12 otworów na śruby na obwodzie i wyrównaj z otworami w pierścieniach końcowych.

Na nasadce wtryskiwacza należy wykonać tylko 2 otwory. Jeden będzie do wtryskiwacza paliwa, a drugi do świecy zapłonowej. W projekcie zastosowano 5 dysz (jedna pośrodku i 4 wokół niej). Jedynym wymogiem jest umieszczenie wtryskiwaczy tak, aby po ostatecznym montażu znalazły się wewnątrz dyfuzora. W naszym projekcie oznacza to, że muszą zmieścić się w środku koła o średnicy 12 cm na środku zaślepki. Do montażu wtryskiwaczy wywiercimy otwory 12 mm. Przesuń trochę poza środek, aby dodać otwór na świecę zapłonową. Otwór należy wywiercić pod gwint 14 mm x 1,25 mm, który będzie pasował do świecy zapłonowej. Konstrukcja na zdjęciu będzie miała 2 świece (jedna w rezerwie, jeśli pierwsza zawiedzie).

Z korka wtryskiwacza wystają rury. Wykonane są z rur o średnicy 12 mm (zewnętrzna) i 9,5 mm (wewnętrzna). Przycina się je na długość 31 mm, po czym wykonuje się skosy na krawędziach. Na obu końcach będą gwinty 3mm. Później zostaną zespawane razem z rurkami 12mm wystającymi z każdej strony płyty. Paliwo będzie podawane z jednej strony, a wtryskiwacze będą wkręcane z drugiej.

Aby wykonać okap, będziesz musiał wyciąć otwór na „gorące gazy”. W moim przypadku wymiary są takie same jak wlotu turbiny. Mały kołnierz powinien mieć takie same wymiary jak otwarta turbina plus cztery otwory na śruby, aby go do niej przymocować. Kołnierz końcowy turbiny można zespawać z prostej prostokątnej skrzynki, która biegnie między nimi.

Łuk przejściowy powinien być wykonany z blachy stalowej. Spawamy części razem. Konieczne jest, aby spoiny przebiegały wzdłuż zewnętrznej powierzchni. Jest to konieczne, aby przepływ powietrza nie miał żadnych przeszkód, a wewnątrz spawów nie powstawały turbulencje.

Krok 7: złożenie wszystkiego razem

Zacznij od zabezpieczenia kołnierza i korków ( kolektor wydechowy) na turbinie. Następnie zabezpiecz obudowę komory spalania i na koniec pokrywę głównego korpusu wtryskiwacza. Jeśli zrobiłeś wszystko dobrze, to twój rękodzieło powinien wyglądać jak na drugim obrazku poniżej.

Należy zauważyć, że sekcje turbiny i sprężarki można obracać względem siebie poprzez poluzowanie zacisków pośrodku.

W oparciu o orientację części należy wykonać rurę, która łączy wylot sprężarki z obudową komory spalania. Ta rura musi mieć taką samą średnicę jak wylot sprężarki i ewentualnie być do niej przymocowana złączką węża. Drugi koniec będzie musiał być wyrównany z komorą spalania i przyspawany na miejscu po wycięciu otworu. Do mojego aparatu używam kawałka wygiętej 9 cm rury wydechowej. Poniższy rysunek przedstawia sposób wykonania rury, która ma na celu spowolnienie przepływu powietrza przed wejściem do komory spalania.

Do normalnej pracy wymagany jest znaczny stopień szczelności, sprawdź spawy.

Krok 8: wykonanie dyfuzora

Dyfuzor umożliwia przedostawanie się powietrza do środka komory spalania, jednocześnie utrzymując i utrzymując płomień w miejscu, tak aby wychodził w kierunku turbiny, a nie sprężarki.

Otwory mają specjalne nazwy i funkcje (od lewej do prawej). Małe otwory po lewej stronie są pierwotne, środkowe są drugorzędne, a największe są włączone prawa strona są trzeciorzędne.

• Główne otwory doprowadzają powietrze, które jest mieszane z paliwem.
• Wtórne otwory wentylacyjne doprowadzają powietrze, które kończy proces spalania.
• Otwory trzeciorzędowe zapewniają chłodzenie gazów przed opuszczeniem komory, dzięki czemu nie przegrzewają się one łopatek turbiny.

Aby ułatwić proces obliczania otworów, oto, co zrobi to za Ciebie.

Ponieważ nasza komora spalania ma długość 25 cm, konieczne będzie skrócenie dyfuzora do tej długości. Proponuję skrócenie go o prawie 5 mm, aby uwzględnić rozszerzanie się metalu podczas ogrzewania. Dyfuzor nadal będzie mógł chwytać i unosić się wewnątrz pierścieni końcowych.

Krok 9:

Teraz, gdy masz gotowy dyfuzor, otwórz obudowę KS i włóż go między pierścienie, aż będzie dobrze pasował. Załóż pokrywę wtryskiwacza i dokręć śruby.

Układ paliwowy musi być wyposażony w pompę zdolną do dostarczania przepływu wysokie ciśnienie(co najmniej 75 l/h). Aby dostarczyć olej, musisz użyć pompy zdolnej zapewnić ciśnienie 300 cisów. Pa przy przepływie 10 l/h. Na szczęście ten sam typ pompy może być używany do obu celów. Moja propozycja dla Shurflo to #8000-643-236.

Przedstawiam schemat układu paliwowego oraz układu zasilania olejem do turbiny.

Do niezawodna praca systemy polecam korzystać z systemu regulowane ciśnienie z instalacją zaworu obejściowego. Dzięki niemu przepływ, który pompują pompy będzie zawsze pełny, a niewykorzystana ciecz zostanie zwrócona do zbiornika. Ten system pomoże uniknąć przeciwciśnienia w pompie (zwiększy żywotność komponentów i zespołów). System sprawdzi się równie dobrze w układach paliwowych i układach dostarczania oleju. W przypadku układu olejowego trzeba będzie zainstalować filtr i chłodnicę oleju (obie zostaną zamontowane w linii za pompą, ale przed zaworem obejściowym).

Upewnij się, że wszystkie rury prowadzące do turbiny są wykonane z „twardego materiału”. Używanie elastycznych węży gumowych może być katastrofalne.

Zbiornik paliwa może być dowolnej wielkości, a zbiornik oleju musi mieć co najmniej 4 litry.

W jego układ olejowy wykorzystane w pełni olej syntetyczny Castrol. Ma znacznie więcej wysoka gorączka zapłon, a niska lepkość pomoże turbinie rozpocząć obrót. Aby obniżyć temperaturę oleju, konieczne jest zastosowanie chłodnic.

Jeśli chodzi o układ zapłonowy, w Internecie jest bardzo dużo takich informacji. Jak mówią, smak i kolor towarzysza nie jest.

Krok 10:

Najpierw podnieś ciśnienie oleju do minimum 30 MPa. Załóż słuchawki i przedmuchaj silnik dmuchawą. Włącz obwody zapłonowe i powoli wlewaj paliwo, zamykając zawór iglicowy do system paliwowy aż usłyszysz "pyknięcie", gdy komora spalania zacznie działać. Zwiększaj paliwo, a usłyszysz ryk nowego silnika odrzutowego.

Dziękuję za uwagę