Moteur Stirling DIY, schéma et dessin. Moteur Stirling basse température Comment assembler un moteur Stirling à la maison

Le moteur Stirling est un moteur thermique dans lequel le fluide moteur, sous forme de gaz ou de liquide, se déplace dans un volume fermé, type de moteur à combustion externe. Il est basé sur un chauffage et un refroidissement périodiques du fluide de travail avec extraction d'énergie de la modification résultante du volume du fluide de travail. Il peut fonctionner non seulement à partir de la combustion de carburant, mais également à partir de n'importe quelle source de chaleur.

Moteur thermique dans lequel le fluide de travail, sous la forme gaz ou liquide, se déplace dans un volume fermé, un type de moteur à combustion externe.

basé sur le chauffage et le refroidissement périodiques du fluide de travail avec extraction d'énergie de la modification résultante du volume du fluide de travail. Il peut fonctionner non seulement à partir de la combustion de carburant, mais également à partir de n'importe quelle source de chaleur.

Riz. 1. Moteur Stirling

@ https://dvigyn.com/?p=1032

Au XIXe siècle, les ingénieurs voulaient créer un remplacement sûr pour les machines à vapeur de l'époque, dont les chaudières explosaient souvent en raison de la pression élevée de la vapeur et des matériaux inadaptés à leur construction. Une bonne option est apparue avec la création Moteur Stirling, qui pourrait transformer toute différence de température en travail.

Il a été breveté pour la première fois par le pasteur écossais Robert Stirling le 27 septembre 1816 (brevet anglais n° 4081). Cependant, le premier élémentaire " moteurs l'air chaud" étaient connus à la fin du XVIIe siècle, bien avant Stirling. La réussite de Stirling a été l'ajout d'un nœud, qu'il a appelé « économie ». Dans la littérature scientifique moderne, cette unité est appelée « régénérateur ». Il augmente les performances du moteur en retenant la chaleur dans une partie chaude du moteur pendant que le fluide de travail refroidit. Ce processus améliore considérablement l’efficacité du système. Le plus souvent, le régénérateur est une chambre remplie de fil, de granulés, de feuille ondulée (les ondulations s'étendent dans le sens du flux de gaz).

Principe de fonctionnement du moteur Stirling :

Principe de fonctionnement de base Moteur Stirling consiste à alterner constamment chauffage et refroidissement du fluide de travail, par exemple du gaz, dans un cylindre fermé.

On sait que lorsqu'un gaz est chauffé, son volume augmente et lorsqu'il se refroidit, il diminue. Cette propriété des gaz est à la base du travail Moteur Stirling.

Utilise le cycle de Stirling, qui n'est pas inférieur en efficacité thermodynamique au cycle de Carnot, et présente même un avantage. Le fait est que le cycle de Carnot est constitué d'isothermes et d'adiabates peu différentes les unes des autres. La mise en œuvre pratique de ce cycle est peu prometteuse. Le cycle de Stirling a permis d'obtenir un moteur qui fonctionne en pratique dans des dimensions acceptables.

Riz. 2. Diagramme pression-volume d'un cycle de Stirling idéalisé

Le cycle de Stirling se compose de quatre phases et est séparé par deux phases de transition :

– chaleur,

– extension,

– transition vers la source du froid,

– refroidissement,

– compression

– et transition vers une source de chaleur.

Ainsi, lors du passage d'une source chaude à une source froide, il se produit une dilatation et une compression du gaz situé dans la bouteille. Dans le même temps, la pression change, grâce à quoi un travail utile peut être obtenu.

Le chauffage et le refroidissement du fluide de travail (sections 4 et 2) sont effectués par un déplaceur. Idéalement, la quantité de chaleur dégagée et évacuée par le déplaceur est la même. Un travail utile est produit uniquement grâce aux isothermes, c'est-à-dire qu'il dépend de la différence de température entre le chauffage et le refroidisseur, comme dans le cycle de Carnot.

Cycle de service Moteur Stirling Le type bêta (le plus courant) ressemble à ceci :

Riz. 2. Cycle de service du moteur Stirling

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

où : a - piston de déplacement ; b - piston de travail ; c - volant moteur ; d - incendie (zone de chauffage) ; e - ailettes de refroidissement (zone de refroidissement).

1. Une source de chaleur externe chauffe le gaz au fond du cylindre d’échange thermique. La pression créée pousse le piston de déplacement vers le haut (notez que le piston de déplacement ne s'ajuste pas étroitement contre les parois).

2. Le volant pousse le piston de déplacement vers le bas, déplaçant ainsi l'air chauffé du bas vers la chambre de refroidissement.

3. L'air se refroidit et se comprime, le piston de travail descend.

4. Le piston de déplacement monte, déplaçant ainsi l'air refroidi vers la partie inférieure. Et le cycle se répète.

DANS Machine à Stirling le mouvement du piston de travail est décalé de 90° par rapport au mouvement du piston déplaceur. Selon le signe de ce décalage, la machine peut être un moteur ou une pompe à chaleur. Avec un décalage de 0°, la machine ne produit aucun travail (sauf les pertes par frottement) et n'en génère pas.

Avantages du moteur Stirling :

– moteur « omnivore ». Le moteur Stirling peut fonctionner sous presque toutes les différences de température : par exemple, entre différentes couches d'eau de l'océan, du soleil, d'un chauffage nucléaire ou isotopique, d'un poêle à charbon ou à bois, etc.

– simplicité de conception - conception moteur très simple, il ne nécessite pas de systèmes supplémentaires comme un mécanisme de distribution de gaz. Il démarre tout seul et n'a pas besoin de démarreur,

– durée de vie accrue - simplicité de conception, l'absence de nombreux composants « délicats » permet au moteur Stirling de fournir une capacité de fonctionnement sans précédent pour d'autres moteurs de dizaines et centaines de milliers d'heures de fonctionnement continu,

– rentabilité - pour l'utilisation de certains types d'énergie thermique, notamment avec une faible différence de température, moteurs Les moteurs Stirling s’avèrent souvent être les types de moteurs les plus efficaces. Par exemple, dans le cas de la conversion de l'énergie solaire en électricité, les moteurs Stirling offrent parfois un rendement plus élevé (jusqu'à 31,25%) que les moteurs thermiques à vapeur,

– respect de l'environnement - « stirling » n'a pas d'échappement, ce qui signifie que son niveau sonore est bien inférieur à celui des moteurs à pistons moteurs combustion interne. Beta Stirling à mécanisme rhombique est un appareil parfaitement équilibré et, d'une qualité de fabrication assez élevée, présente un niveau de vibration extrêmement faible (amplitude de vibration inférieure à 0,0038 mm). Stirling lui-même ne contient aucune pièce ou processus susceptible de contribuer à la pollution de l'environnement. Il ne consomme pas de fluide de travail. Le respect de l'environnement du moteur est principalement dû au respect de l'environnement de la source de chaleur,

- efficacité moteur Stirling atteint 45%.

Configuration et conception du moteur Stirling :

Il existe plusieurs configurations moteur Stirling:

-Alpha Stirling- contient deux pistons de puissance séparés dans des cylindres séparés, l'un est chaud, l'autre est froid. Un cylindre avec un piston chaud se trouve dans un échangeur de chaleur avec une température plus élevée, et un cylindre avec un piston froid dans un échangeur plus froid.

Riz. 3. α-Stirling

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

Chez cette espèce moteur Le rapport puissance/volume est assez élevé, mais malheureusement, la température élevée du piston « chaud » crée certaines difficultés techniques. Le régénérateur est situé entre la partie chaude du tube de liaison et froid,

– bêta Stirling- il n'y a qu'un seul cylindre, chaud à une extrémité et froid à l'autre. Un piston (dont l'énergie est supprimée) et un déplaceur se déplacent à l'intérieur du cylindre, séparant les cavités chaude et froide.

Riz. 4. β-Stirling

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

Le gaz est pompé de la partie froide du cylindre vers la partie chaude via un régénérateur. Le régénérateur peut être externe, faisant partie d'un échangeur de chaleur, ou peut être combiné à un piston déplaceur,

– Gamma Stirling- il y a aussi un piston et un déplaceur, mais en même temps il y a deux cylindres - l'un est froid (le piston s'y déplace, d'où la puissance est retirée), et le second est chaud à une extrémité et froid à l'autre (le déplaceur s'y déplace).

Riz. 5. γ-Stirling

@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Stirling_Engine

Le régénérateur peut être externe, auquel cas il relie la partie chaude du deuxième cylindre avec la partie froide et en même temps avec le premier cylindre (froid). Le régénérateur interne fait partie du déplaceur.

Application du moteur Stirling :

Applicable dans les cas où un petit convertisseur est nécessaire l'énérgie thermique, de conception simple, ou lorsque l'efficacité d'autres thermiques moteurs s'avère plus faible, par exemple, si l'écart de température n'est pas suffisant pour faire fonctionner une turbine à vapeur ou à gaz :

– sources universelles d'électricité,

– des pompes,

– pompes à chaleur,

– matériel de réfrigération.

Elle a supplanté d'autres types de centrales électriques, mais les travaux visant à éliminer l'utilisation de ces unités suggèrent un changement imminent des positions de leader.

Depuis le début du progrès technologique, alors que commençait à peine l’utilisation de moteurs à combustion interne, leur supériorité n’était pas évidente. Une machine à vapeur, en tant que concurrente, présente de nombreux avantages : outre les paramètres de traction, elle est silencieuse, omnivore, facile à contrôler et à configurer. Mais légèreté, fiabilité et efficacité ont permis au moteur à combustion interne de prendre le dessus.

Aujourd’hui, les questions d’écologie, d’efficacité et de sécurité sont au premier plan. Cela oblige les ingénieurs à se concentrer sur des unités de production alimentées par des sources de carburants renouvelables. Au XVIe siècle, Robert Stirling a enregistré un moteur alimenté par des sources de chaleur externes. Les ingénieurs estiment que cette unité est capable de remplacer le leader moderne. Le moteur Stirling allie efficacité, fiabilité, fonctionne silencieusement, avec n'importe quel carburant, ce qui fait du produit un acteur du marché automobile.

Robert Stirling (1790-1878) :

Histoire du moteur Stirling

Initialement, l’installation a été développée pour remplacer une machine alimentée à la vapeur. Les chaudières des mécanismes à vapeur explosaient lorsque la pression dépassait les normes autorisées. De ce point de vue, Stirling est beaucoup plus sûr ; il fonctionne en utilisant des différences de température.

Le principe de fonctionnement du moteur Stirling est de fournir ou d'extraire alternativement de la chaleur de la substance sur laquelle le travail est effectué. La substance elle-même est enfermée dans un volume fermé. Le rôle de substance de travail est assuré par des gaz ou des liquides. Il existe des substances qui agissent comme deux composants : le gaz est converti en liquide et vice versa. Le moteur à pistons liquides Stirling est de petite taille, puissant et produit une pression élevée.

La diminution et l'augmentation du volume de gaz lors du refroidissement ou du chauffage, respectivement, sont confirmées par la loi de la thermodynamique, selon laquelle tous les composants : le degré de chauffage, la quantité d'espace occupé par la substance, la force agissant par unité de surface sont liés et décrits par la formule :

P*V=n*R*T

• P est la force du gaz dans le moteur par unité de surface ;
• V – valeur quantitative occupée par le gaz dans l'espace moteur ;
• n – quantité molaire de gaz dans le moteur ;
• R – constante du gaz ;
• T – degré de chauffage du gaz dans le moteur K,

Modèle de moteur Stirling :

En raison de la simplicité des installations, les moteurs sont divisés en : combustible solide, combustible liquide, énergie solaire, réaction chimique et autres types de chauffage.

Faire du vélo

Le moteur à combustion externe Stirling utilise le même ensemble de phénomènes. L'effet de l'action en cours dans le mécanisme est élevé. Grâce à cela, il est possible de concevoir un moteur avec de bonnes performances dans des dimensions normales.

Il faut tenir compte du fait que la conception du mécanisme comprend un appareil de chauffage, un réfrigérateur et un régénérateur, un dispositif qui élimine la chaleur de la substance et restitue la chaleur au bon moment.

Cycle de Stirling idéal (diagramme température-volume) :

Phénomènes circulaires idéaux :

• 1-2 Modification des dimensions linéaires d'une substance à température constante ;
• 2-3 Évacuation de la chaleur de la substance vers l'échangeur de chaleur, l'espace occupé par la substance en permanence ;
• 3-4 Réduction forcée de l'espace occupé par la substance, la température est constante, la chaleur est transférée au refroidisseur ;
• 4-1 Augmentation forcée de la température d'une substance, l'espace occupé est constant, la chaleur est fournie par un échangeur de chaleur.

Cycle de Stirling idéal (diagramme pression-volume) :

À partir du calcul (mol) de la substance :

Apport de chaleur :

Chaleur reçue par le refroidisseur :

L'échangeur de chaleur reçoit de la chaleur (processus 2-3), l'échangeur de chaleur dégage de la chaleur (processus 4-1) :

R – Constante universelle des gaz ;

Le CV est la capacité d'un gaz parfait à retenir la chaleur avec une quantité constante d'espace occupé.

Grâce à l'utilisation d'un régénérateur, une partie de la chaleur reste sous forme d'énergie du mécanisme, ne changeant pas lors du passage des phénomènes circulaires. Le réfrigérateur reçoit moins de chaleur, donc l'échangeur de chaleur économise la chaleur du radiateur. Cela augmente l'efficacité de l'installation.

Efficacité du phénomène circulaire :

ɳ =

Il est à noter que sans échangeur de chaleur, un ensemble de processus Stirling est réalisable, mais son efficacité sera nettement inférieure. Le fait de parcourir un ensemble de processus en arrière conduit à une description du mécanisme de refroidissement. Dans ce cas, la présence d'un régénérateur est une condition préalable, puisque lors du passage de (3-2) il est impossible de chauffer la substance du refroidisseur dont la température est beaucoup plus basse. Il est également impossible de transférer de la chaleur vers le radiateur (1-4), dont la température est plus élevée.

Principe de fonctionnement du moteur

Pour comprendre le fonctionnement d’un moteur Stirling, comprenons la structure et la fréquence des phénomènes de l’unité. Le mécanisme convertit la chaleur reçue du radiateur situé à l’extérieur du produit en une force exercée sur le corps. L'ensemble du processus est dû à une différence de température dans la substance active située dans un circuit fermé.

Le principe de fonctionnement du mécanisme repose sur la dilatation due à la chaleur. Immédiatement avant l'expansion, la substance est chauffée en boucle fermée. En conséquence, avant d'être comprimée, la substance est refroidie. Le cylindre lui-même (1) est enveloppé dans une chemise d'eau (3) et la chaleur est fournie au fond. Le piston effectuant le travail (4) est placé dans un manchon et scellé avec des anneaux. Entre le piston et le fond se trouve un mécanisme de déplacement (2) qui présente des espaces importants et se déplace librement. La substance en boucle fermée se déplace dans tout le volume de la chambre grâce au déplaceur. Le mouvement de la matière est limité dans deux directions : le bas du piston, le bas du cylindre. Le mouvement du déplaceur est assuré par une tige (5) qui traverse le piston et fonctionne grâce à un excentrique avec un retard de 90° par rapport à l'entraînement du piston.

• Position « A » :

Le piston est situé dans la position la plus basse, la substance est refroidie par les parois.

• Position "B" :

Le déplaceur occupe la position supérieure, se déplace, fait passer la substance à travers les fentes d'extrémité vers le bas et se refroidit. Le piston reste immobile.

• Position "C":

La substance reçoit de la chaleur, sous l'influence de la chaleur elle augmente de volume et soulève le détendeur avec le piston vers le haut. Le travail est terminé, après quoi le plongeur coule au fond, repoussant la substance et refroidissant.

• Poste « D » :

Le piston descend, comprime la substance refroidie et un travail utile est effectué. Le volant d'inertie sert d'accumulateur d'énergie dans la conception.

Le modèle considéré ne dispose pas de régénérateur, l'efficacité du mécanisme n'est donc pas élevée. La chaleur de la substance une fois le travail terminé est transférée au liquide de refroidissement à l'aide des parois. La température n'a pas le temps de diminuer de la quantité requise, le temps de refroidissement est donc prolongé et la vitesse du moteur est faible.

Types de moteurs

Structurellement, il existe plusieurs options utilisant le principe de Stirling, les principaux types sont considérés :

La conception utilise deux pistons différents placés dans des circuits différents. Le premier circuit est utilisé pour le chauffage, le deuxième circuit est utilisé pour le refroidissement. Ainsi, chaque piston possède son propre régénérateur (chaud et froid). L'appareil a un bon rapport puissance/volume. L'inconvénient est que la température du régénérateur chaud crée des difficultés de conception.

• Moteur "β - Stirling":

La conception utilise un circuit fermé, avec des températures différentes aux extrémités (froide, chaude). Un piston avec un déplaceur est situé dans la cavité. Le déplaceur divise l'espace en une zone froide et chaude. L'échange de froid et de chaleur se produit en pompant une substance à travers un échangeur de chaleur. Structurellement, l'échangeur de chaleur est réalisé en deux versions : externe, combinée à un déplaceur.

• Moteur "γ - Stirling" :

Le mécanisme à piston implique l'utilisation de deux circuits fermés : froid et avec déplaceur. La puissance est retirée du piston froid. Le piston avec le plongeur est chaud d'un côté et froid de l'autre. L'échangeur de chaleur est situé à l'intérieur et à l'extérieur de la structure.

Certaines centrales électriques ne ressemblent pas aux principaux types de moteurs :

• Moteur Stirling rotatif.

Structurellement, l'invention comporte deux rotors sur un arbre. La pièce effectue des mouvements de rotation dans un espace cylindrique fermé. Une approche synergique de la mise en œuvre du cycle est prévue. Le corps contient des fentes radiales. Des lames avec un certain profil sont insérées dans les évidements. Les plaques sont placées sur le rotor et peuvent se déplacer le long de l'axe lors de la rotation du mécanisme. Tous les détails créent des volumes changeants dans lesquels des phénomènes s'opèrent. Les volumes des différents rotors sont reliés par des canaux. L'emplacement des canaux est décalé de 90° l'un par rapport à l'autre. Le décalage des rotors les uns par rapport aux autres est de 180°.

• Moteur Stirling thermoacoustique.

Le moteur utilise la résonance acoustique pour effectuer des processus. Le principe repose sur le mouvement de la matière entre une cavité chaude et froide. Le circuit réduit le nombre de pièces mobiles, la difficulté d'évacuer la puissance reçue et de maintenir la résonance. La conception fait référence au type de moteur à piston libre.

Moteur Stirling bricolage

Aujourd'hui, vous pouvez souvent trouver dans une boutique en ligne des produits souvenirs fabriqués sous la forme du moteur en question. Structurellement et technologiquement, les mécanismes sont assez simples ; si vous le souhaitez, un moteur Stirling peut être facilement construit de vos propres mains à partir des matériaux disponibles. Vous pouvez trouver une grande quantité de matériel sur Internet : vidéos, dessins, calculs et autres informations sur ce sujet.

Moteur Stirling basse température :

• Considérons la version la plus simple d'un moteur à vagues, pour laquelle vous aurez besoin d'une boîte de conserve, de mousse de polyuréthane souple, d'un disque, de boulons et de trombones. Tous ces matériaux sont faciles à trouver chez soi, il ne reste plus qu'à faire ce qui suit :
• Prenez de la mousse de polyuréthane souple, découpez un cercle de deux millimètres de diamètre plus petit à partir du diamètre intérieur de la boîte de conserve. La hauteur de la mousse est supérieure de deux millimètres à la moitié de la hauteur de la canette. Le caoutchouc mousse joue le rôle de déplaceur dans le moteur ;
• Prenez le couvercle du pot, faites un trou au milieu de deux millimètres de diamètre. Souder une tige creuse au trou, qui servira de guide à la bielle du moteur ;
• Prenez un cercle découpé dans de la mousse, insérez une vis au milieu du cercle et verrouillez-le des deux côtés. Souder un trombone pré-redressé à la rondelle ;
• Percez un trou à deux centimètres du centre, de trois millimètres de diamètre, passez le plongeur dans le trou central du couvercle, soudez le couvercle au pot ;
• Fabriquez un petit cylindre en étain d'un centimètre et demi de diamètre, soudez-le au couvercle de la boîte de manière à ce que le trou latéral du couvercle soit bien centré à l'intérieur du cylindre du moteur ;
• Fabriquez un vilebrequin de moteur à partir d’un trombone. Le calcul est effectué de telle sorte que l'écartement des genoux soit de 90° ;
• Faites un support pour le vilebrequin du moteur. Réaliser une membrane élastique à partir d'un film polyéthylène, poser le film sur le cylindre, le pousser, le fixer ;

• Fabriquez votre propre bielle de moteur, pliez une extrémité du produit redressé en forme de cercle, insérez l'autre extrémité dans un morceau de gomme. La longueur est ajustée de telle sorte qu'au point le plus bas de la tige, la membrane soit rétractée et qu'au point le plus haut, la membrane soit étendue autant que possible. Réglez l'autre bielle selon le même principe ;
• Collez la bielle du moteur avec un embout en caoutchouc sur la membrane. Fixer la bielle sans embout en caoutchouc au plongeur ;
• Placez le volant à disque sur le mécanisme de manivelle du moteur. Fixez les pieds au pot afin de ne pas tenir le produit dans vos mains. La hauteur des pieds permet de placer une bougie sous le pot.

Une fois qu'il a été possible de fabriquer un moteur Stirling à la maison, le moteur est démarré. Pour ce faire, placez une bougie allumée sous le pot, et une fois le pot réchauffé, poussez le volant.

L'option d'installation envisagée peut être rapidement assemblée à la maison, comme aide visuelle. Si vous vous fixez un objectif et souhaitez rendre le moteur Stirling aussi proche que possible des analogues d'usine, les dessins de toutes les pièces sont disponibles gratuitement. L'exécution étape par étape de chaque nœud vous permettra de créer une présentation de travail pas pire que les versions commerciales.

Avantages

Le moteur Stirling présente les avantages suivants :

• Pour que le moteur fonctionne, une différence de température est nécessaire ; le type de carburant qui provoque le chauffage n'a pas d'importance ;
• Il n'est pas nécessaire d'utiliser des accessoires et des équipements auxiliaires, la conception du moteur est simple et fiable ;
• La durée de vie du moteur, en raison de ses caractéristiques de conception, est de 100 000 heures de fonctionnement ;
• Le fonctionnement du moteur ne crée pas de bruit parasite, puisqu'il n'y a pas de détonation ;
• Le processus de fonctionnement du moteur ne s'accompagne pas d'émission de déchets ;
• Le fonctionnement du moteur s'accompagne d'un minimum de vibrations ;
• Les processus dans les cylindres de l’installation sont respectueux de l’environnement. Utiliser la bonne source de chaleur gardera votre moteur propre.

Défauts

Les inconvénients du moteur Stirling incluent :

• Il est difficile d'établir une production de masse, car la conception du moteur nécessite l'utilisation d'une grande quantité de matériaux ;
• Poids élevé et grandes dimensions du moteur, car pour un refroidissement efficace, il est nécessaire d'utiliser un grand radiateur ;
• Pour augmenter l'efficacité, le moteur est boosté, en utilisant des substances complexes (hydrogène, hélium) comme fluide de travail, ce qui rend le fonctionnement de l'unité dangereux ;
• La résistance à haute température des alliages d'acier et leur conductivité thermique compliquent le processus de fabrication des moteurs. Des pertes de chaleur importantes dans l'échangeur thermique réduisent le rendement de l'unité, et l'utilisation de matériaux spécifiques rend coûteuse la fabrication du moteur ;
• Pour régler et faire passer le moteur d'un mode à l'autre, des dispositifs de commande spéciaux doivent être utilisés.

Usage

Le moteur Stirling a trouvé sa niche et est activement utilisé là où la taille et l'omnivore sont un critère important :

• Moteur-générateur électrique Stirling.

Le mécanisme de conversion de la chaleur en énergie électrique. Il existe souvent des produits utilisés comme générateurs touristiques portables et des installations pour l'utilisation de l'énergie solaire.

• Le moteur est comme une pompe (électrique).

Le moteur est utilisé pour être installé dans le circuit des systèmes de chauffage, économisant ainsi de l'énergie électrique.

• Le moteur est comme une pompe (chauffage).

Dans les pays aux climats chauds, le moteur est utilisé comme chauffage d’appoint.

Moteur Stirling sur un sous-marin :

• Le moteur est comme une pompe (refroidisseur).

Presque tous les réfrigérateurs utilisent des pompes à chaleur dans leur conception ; en installant un moteur Stirling, les ressources sont économisées.

• Le moteur est comme une pompe, créant des degrés de chauffage ultra-bas.

L'appareil est utilisé comme réfrigérateur. Pour ce faire, le processus est lancé dans la direction opposée. Les unités liquéfient le gaz et refroidissent les éléments de mesure dans des mécanismes de précision.

• Moteur pour équipement sous-marin.

Les sous-marins suédois et japonais sont propulsés par des moteurs.

Moteur Stirling comme installation solaire :

• Le moteur est comme un accumulateur d'énergie.

Le carburant de ces unités, le sel fondu et le moteur sont utilisés comme source d'énergie. Les réserves d'énergie du moteur sont supérieures aux éléments chimiques.

• Moteur solaire.

Convertit l'énergie solaire en électricité. La substance dans ce cas est l’hydrogène ou l’hélium. Le moteur est placé au point focal de la concentration maximale d’énergie solaire créée à l’aide d’une antenne parabolique.

Je cherchais depuis longtemps un programme de travail. Je l'ai trouvé, mais c'était toujours dû au fait qu'il y avait un problème avec l'équipement ou avec les matériaux, j'ai décidé de le faire comme une arbalète. Après avoir examiné de nombreuses options et déterminé ce dont je disposais et ce que je pouvais faire moi-même avec mon propre équipement, je n'ai pas aimé les dimensions que j'ai immédiatement calculées lors de l'assemblage de l'appareil. Il s'est avéré trop large. J'ai dû raccourcir le cadre du cylindre. Et le volant doit être placé sur un roulement (sur un pylône). Les matériaux du volant, des bielles, du contrepoids, de la rondelle d'étanchéité, de la lampe et du cylindre de travail sont en bronze. Les pylônes, le piston de travail, le refroidisseur du cadre du cylindre et la rondelle avec filetage sont en bronze. la chambre de chauffe est en aluminium. Arbre de volant et tige de déplacement en acier inoxydable. Et je vais l’exposer pour que vous puissiez en juger.

Dans lequel le fluide de travail (gazeux ou liquide) se déplace dans un volume fermé, il s'agit essentiellement d'un type de moteur à combustion externe. Ce mécanisme est basé sur le principe du chauffage et du refroidissement périodiques du fluide de travail. L'énergie est extraite du volume émergent du fluide de travail. Le moteur Stirling fonctionne non seulement à partir de l'énergie du carburant en combustion, mais également à partir de presque n'importe quelle source. Ce mécanisme a été breveté par l'Écossais Robert Stirling en 1816.

Le mécanisme décrit, malgré sa faible efficacité, présente un certain nombre d'avantages, tout d'abord sa simplicité et sa simplicité. Grâce à cela, de nombreux concepteurs amateurs tentent d'assembler un moteur Stirling de leurs propres mains. Certains réussissent et d’autres non.

Dans cet article, nous examinerons le bricolage Stirling à partir de matériaux de rebut. Nous aurons besoin des flans et outils suivants : une boîte de conserve (peut provenir de sprats), de la tôle, des trombones, du caoutchouc mousse, un élastique, un sac, une pince coupante, une pince, des ciseaux, un fer à souder,

Commençons maintenant l'assemblage. Voici des instructions détaillées sur la façon de fabriquer un moteur Stirling de vos propres mains. Vous devez d’abord laver le pot et poncer les bords. Nous découpons un cercle dans de la tôle afin qu'il s'adapte aux bords intérieurs de la boîte. Nous déterminons le centre (pour cela nous utilisons un pied à coulisse ou une règle), faisons un trou avec des ciseaux. Ensuite, prenez du fil de cuivre et un trombone, redressez le trombone et faites un anneau au bout. Nous enroulons le fil autour du trombone - quatre tours serrés. Ensuite, utilisez un fer à souder pour étamer la spirale obtenue avec une petite quantité de soudure. Ensuite, vous devez soigneusement souder la spirale au trou du couvercle afin que la tige soit perpendiculaire au couvercle. Le trombone doit bouger librement.

Après cela, vous devez faire un trou de connexion dans le couvercle. Nous fabriquons un déplaceur en caoutchouc mousse. Son diamètre doit être légèrement inférieur au diamètre de la boîte, mais il ne doit pas y avoir un grand espace. La hauteur du déplaceur est un peu supérieure à la moitié de celle de la boîte. Nous découpons un trou au centre du caoutchouc mousse pour le manchon ; ce dernier peut être en caoutchouc ou en liège. Nous insérons la tige dans la bague résultante et scellons le tout. Le plongeur doit être placé parallèlement au couvercle ; c'est une condition importante. Ensuite, il ne reste plus qu'à fermer le pot et sceller les bords. La couture doit être scellée. Commençons maintenant à fabriquer le cylindre de travail. Pour cela, découpez une bande d'étain de 60 mm de long et 25 mm de large, pliez le bord sur 2 mm avec une pince. Nous formons un manchon, puis soudons le bord, puis nous devons souder le manchon au couvercle (au-dessus du trou).

Vous pouvez maintenant commencer à fabriquer la membrane. Pour ce faire, découpez un morceau de film dans le sac, appuyez-le un peu vers l'intérieur avec votre doigt et appuyez sur les bords avec un élastique. Ensuite, vous devez vérifier le bon assemblage. Chauffez le fond du pot sur le feu et retirez la tige. En conséquence, la membrane doit se plier vers l'extérieur et si la tige est relâchée, le déplaceur doit s'abaisser sous son propre poids et, par conséquent, la membrane revient à sa place. Si le plongeur n'est pas réalisé correctement ou si la soudure de la boîte n'est pas étanche à l'air, la tige ne reviendra pas en place. Après cela, nous fabriquons le vilebrequin et les jambes de force (l'espacement des manivelles doit être de 90 degrés). La hauteur des manivelles doit être de 7 mm et la hauteur des plongeurs de 5 mm. La longueur des bielles est déterminée par la position du vilebrequin. L'extrémité de la manivelle est insérée dans le bouchon. Nous avons donc examiné comment assembler un moteur Stirling de nos propres mains.

Un tel mécanisme fonctionnera à partir d'une bougie ordinaire. Si vous fixez des aimants au volant d'inertie et prenez la bobine d'un compresseur d'aquarium, un tel appareil peut alors remplacer un simple moteur électrique. Comme vous pouvez le constater, fabriquer un tel appareil de vos propres mains n'est pas du tout difficile. Il y aurait un désir.

Vous pouvez bien sûr acheter de magnifiques modèles d’usine de moteurs Stirling, comme dans cette boutique en ligne chinoise. Cependant, on a parfois envie de se créer soi-même et de fabriquer quelque chose, même à partir de moyens improvisés. Notre site Web propose déjà plusieurs options pour fabriquer ces moteurs, et dans cette publication, découvrez une option très simple pour les fabriquer à la maison.

Découvrez 3 options de bricolage ci-dessous.

Dmitry Petrakov, à la demande générale, a filmé des instructions étape par étape pour assembler un puissant moteur Stirling en fonction de sa taille et de sa consommation de chaleur. Ce modèle utilise des matériaux accessibles à tout spectateur et largement répandus ; L'auteur a sélectionné toutes les tailles présentées dans cette vidéo sur la base de nombreuses années d'expérience de travail avec des Stirlings de cette conception, et pour ce spécimen particulier, elles sont optimales.

Ce modèle utilise des matériaux accessibles à tout spectateur et largement répandus, grâce auxquels chacun peut les acquérir. Toutes les tailles présentées dans cette vidéo ont été sélectionnées sur la base de nombreuses années d'expérience de travail avec des Stirlings de cette conception, et pour ce spécimen particulier, elles sont optimales.

Avec émotion, sens et arrangement.

Moteur Stirling en fonctionnement avec une charge (pompe à eau).

La pompe à eau, assemblée comme prototype fonctionnel, est conçue pour fonctionner en tandem avec les moteurs Stirling. La particularité de la pompe réside dans la faible quantité d'énergie nécessaire pour effectuer son travail : cette conception n'utilise qu'une petite partie du volume de travail interne dynamique du moteur, et a ainsi un effet minime sur ses performances.

Moteur Stirling provenant d'une boîte de conserve

Pour le réaliser, vous aurez besoin du matériel disponible : une boîte de conserve, un petit morceau de caoutchouc mousse, un CD, deux boulons et des trombones.

Le caoutchouc mousse est l’un des matériaux les plus couramment utilisés dans la fabrication des moteurs Stirling. Le déplaceur du moteur en est fabriqué. Nous découpons un cercle dans un morceau de notre caoutchouc mousse, faisons en sorte que son diamètre soit inférieur de deux millimètres au diamètre intérieur de la boîte et que sa hauteur soit un peu plus de la moitié de celui-ci.

On perce un trou au centre du couvercle dans lequel on insérera ensuite la bielle. Pour assurer un mouvement fluide de la bielle, nous réalisons une spirale à partir d'un trombone et la soudons au couvercle.

Nous perçons le cercle de mousse de caoutchouc mousse au milieu avec une vis et le fixons avec une rondelle en haut et en bas avec une rondelle et un écrou. Après cela, nous attachons un morceau de trombone par soudure, après l'avoir d'abord redressé.

Maintenant, nous collons le déplaceur dans le trou fait à l'avance dans le couvercle et soudons hermétiquement le couvercle et le pot ensemble. Nous faisons une petite boucle au bout du trombone et perçons un autre trou dans le couvercle, mais un peu plus grand que le premier.

Nous fabriquons un cylindre en étain par soudure.

Nous fixons le cylindre fini à la boîte à l'aide d'un fer à souder, afin qu'il ne reste aucun espace sur le site de soudure.

Nous fabriquons un vilebrequin à partir d'un trombone. L'espacement des genoux doit être de 90 degrés. Le genou qui sera au-dessus du cylindre en hauteur est 1 à 2 mm plus grand que l'autre.

Nous utilisons des trombones pour fabriquer des supports pour l'arbre. Nous fabriquons une membrane. Pour ce faire, on met un film plastique sur le cylindre, on le pousse un peu vers l'intérieur et on le fixe au cylindre avec du fil.

Nous fabriquons la bielle qui devra être fixée à la membrane à partir d'un trombone et l'insérons dans un morceau de caoutchouc. La longueur de la bielle doit être faite de telle sorte qu'au point mort bas de l'arbre la membrane soit tirée à l'intérieur du cylindre, et au plus haut, au contraire, qu'elle soit étendue. Nous installons la deuxième bielle de la même manière.

Nous collons la bielle avec du caoutchouc à la membrane et fixons l'autre au plongeur.

Nous utilisons un fer à souder pour fixer les pattes du trombone à la boîte et fixer le volant à la manivelle. Par exemple, vous pouvez utiliser un CD.

Moteur Stirling fait maison. Il ne reste plus qu'à apporter de la chaleur sous le pot - allumer une bougie. Et après quelques secondes, poussez le volant.

Comment créer un moteur Stirling simple (avec photos et vidéo)

www.newphysicist.com

Faisons un moteur Stirling.

Un moteur Stirling est un moteur thermique qui fonctionne en comprimant et en dilatant cycliquement de l'air ou un autre gaz (fluide de travail) à différentes températures, de sorte qu'il y ait une conversion nette de l'énergie thermique en travail mécanique. Plus précisément, le moteur Stirling est un moteur thermique régénératif à cycle fermé avec un fluide de travail gazeux continu.

Les moteurs Stirling ont un rendement plus élevé que les moteurs à vapeur et peuvent atteindre 50 % d’efficacité. Ils sont également capables de fonctionner silencieusement et peuvent utiliser presque n’importe quelle source de chaleur. La source d'énergie thermique est générée à l'extérieur du moteur Stirling plutôt que par combustion interne comme c'est le cas avec les moteurs à cycle Otto ou à cycle diesel.

Les moteurs Stirling sont compatibles avec sources d'énergie alternatives et renouvelables, car ils pourraient devenir de plus en plus importants à mesure que le prix des carburants traditionnels augmente et à la lumière de problèmes tels que l'épuisement des réserves pétrolières et changement du climat.

Dans ce projet, nous vous donnerons des instructions simples pour créer un modèle très simple moteur DIY Stirling à l'aide d'un tube à essai et d'une seringue .

Comment fabriquer un moteur Stirling simple – Vidéo

Composants et étapes pour fabriquer un moteur Stirling

1. Un morceau de bois dur ou de contreplaqué

C'est la base de votre moteur. Ainsi, il doit être suffisamment rigide pour supporter les mouvements du moteur. Faites ensuite trois petits trous comme indiqué sur l'image. Vous pouvez également utiliser du contreplaqué, du bois, etc.

2. Boules de marbre ou de verre

Dans le moteur Stirling, ces billes remplissent une fonction importante. Dans ce projet, le marbre agit comme un déplaceur d’air chaud du côté chaud du tube à essai vers le côté froid. Lorsque le marbre déplace l’air chaud, il se refroidit.

3. Bâtons et vis

Des broches et des vis sont utilisées pour maintenir le tube à essai dans une position pratique pour un mouvement libre dans n'importe quelle direction sans aucune interruption.

4. Pièces en caoutchouc

Achetez une gomme et découpez-la selon les formes suivantes. Il est utilisé pour maintenir solidement le tube à essai et maintenir son étanchéité. Il ne devrait y avoir aucune fuite à l’embouchure du tube. Si tel est le cas, le projet n’aboutira pas.

5. Seringue

La seringue est l’une des pièces mobiles les plus importantes d’un simple moteur Stirling. Ajoutez un peu de lubrifiant à l'intérieur de la seringue afin que le piston puisse se déplacer librement à l'intérieur du cylindre. Lorsque l’air se dilate à l’intérieur du tube à essai, il pousse le piston vers le bas. En conséquence, le corps de la seringue se déplace vers le haut. En même temps, la bille roule vers le côté chaud du tube à essai et déplace l'air chaud et le fait refroidir (réduire le volume).

6. Tube à essai Le tube à essai est l'élément le plus important et le plus fonctionnel d'un moteur Stirling simple. Le tube à essai est constitué d'un certain type de verre (tel que le verre borosilicaté) très résistant à la chaleur. Il peut donc être chauffé à des températures élevées.

Comment fonctionne un moteur Stirling ?

Certains disent que les moteurs Stirling sont simples. Si cela est vrai, alors tout comme les grandes équations de la physique (par exemple E = mc2), elles sont simples : simples en surface, mais plus riches, plus complexes et potentiellement très déroutantes jusqu'à ce que vous les réalisiez. Je pense qu'il est plus prudent de considérer les moteurs Stirling comme complexes : de nombreuses très mauvaises vidéos YouTube montrent comment les « expliquer » facilement d'une manière très incomplète et insatisfaisante.

À mon avis, vous ne pouvez pas comprendre un moteur Stirling simplement en le construisant ou en observant comment il fonctionne de l'extérieur : vous devez réfléchir sérieusement au cycle d'étapes qu'il traverse, à ce qui arrive au gaz à l'intérieur et en quoi il diffère. de ce qui se passe dans une machine à vapeur conventionnelle.

Tout ce qui est nécessaire au fonctionnement du moteur est une différence de température entre les parties chaudes et froides de la chambre à gaz. Des modèles ont été construits qui ne peuvent fonctionner qu'avec une différence de température de 4 °C, bien que les moteurs d'usine fonctionnent probablement avec une différence de plusieurs centaines de degrés. Ces moteurs pourraient devenir la forme la plus efficace de moteur à combustion interne.

Moteurs Stirling et énergie solaire concentrée

Les moteurs Stirling offrent une méthode intéressante pour convertir l’énergie thermique en mouvement pouvant entraîner un générateur. La conception la plus courante consiste à placer le moteur au centre d’un miroir parabolique. Un miroir sera monté sur le dispositif de suivi afin que les rayons du soleil soient concentrés sur le moteur.

* Moteur Stirling comme récepteur

Vous avez peut-être joué avec des lentilles convexes pendant vos années d'école. Concentrer l’énergie solaire pour brûler un morceau de papier ou une allumette, n’est-ce pas ? De nouvelles technologies se développent de jour en jour. L’énergie solaire thermique concentrée suscite de plus en plus d’attention de nos jours.

Ci-dessus, une courte vidéo d'un simple moteur de tube à essai utilisant des billes de verre comme déplaceur et une seringue en verre comme piston de force.

Ce moteur Stirling simple a été construit à partir de matériaux disponibles dans la plupart des laboratoires scientifiques scolaires et peut être utilisé pour démontrer un moteur thermique simple.

Diagramme pression-volume par cycle

Processus 1 → 2 Expansion du gaz de travail à l'extrémité chaude du tube à essai, la chaleur est transférée au gaz et le gaz se dilate, augmentant le volume et poussant le piston de la seringue vers le haut.

Processus 2 → 3 Lorsque la bille se déplace vers l'extrémité chaude du tube à essai, le gaz est forcé de l'extrémité chaude du tube à essai vers l'extrémité froide et, à mesure que le gaz se déplace, il transfère la chaleur à la paroi du tube à essai.

Processus 3 → 4 La chaleur est évacuée du gaz de travail et le volume diminue, le piston de la seringue descend.

Processus 4 → 1 Termine le cycle. Le gaz de travail se déplace de l'extrémité froide du tube à essai vers l'extrémité chaude à mesure que les billes le déplacent, recevant la chaleur de la paroi du tube à essai lors de son déplacement, augmentant ainsi la pression du gaz.

Un moteur Stirling est une sorte de moteur qui démarre à partir de l'énergie thermique. Dans ce cas, la source d’énergie n’a aucune importance. L'essentiel est qu'il y ait une différence de température, auquel cas un tel moteur fonctionnera. Nous allons maintenant voir comment créer un modèle d'un moteur aussi basse température à partir d'une canette de Coca-Cola.

Matériaux et accessoires

Nous allons maintenant voir ce que nous devons prendre pour créer un moteur à la maison. Ce que nous devons prendre pour Stirling :

• Ballon.
• Trois canettes de cola.
• Bornes spéciales, cinq pièces (5A).
• Écrous pour fixer les rayons de vélo (deux pièces).
• Laine métallique.
• Un morceau de fil d'acier de trente cm de long et 1 mm de section transversale.
• Un morceau de gros fil d'acier ou de cuivre d'un diamètre de 1,6 à 2 mm.
• Épingle en bois d'un diamètre de vingt mm (longueur un cm).
• Bouchon de bouteille (plastique).
• Câblage électrique (trente cm).
• Colle spéciale.
• Caoutchouc vulcanisé (environ 2 centimètres).
• Ligne de pêche (longueur trente cm).
• Plusieurs poids pour l'équilibrage (par exemple, nickel).
• CD (trois pièces).
• Boutons spéciaux.
• Boîte de conserve pour créer un foyer.
• Silicone résistant à la chaleur et boîte de conserve pour refroidir l'eau.

Description du processus de création

Étape 1. Préparation des pots.

Tout d’abord, vous devez prendre 2 canettes et en couper le dessus. Si les sommets sont coupés avec des ciseaux, les entailles résultantes devront être limées avec une lime.

Étape 2. Fabrication du diaphragme.

Vous pouvez utiliser un ballon comme diaphragme, qui doit être renforcé avec du caoutchouc vulcanisé. La balle doit être coupée et tirée sur le pot. Ensuite, nous collons un morceau de caoutchouc spécial sur la partie centrale du diaphragme. Une fois la colle durcie, au centre du diaphragme, nous percerons un trou pour installer le fil. Le moyen le plus simple de procéder est d'utiliser un bouton spécial, qui peut être laissé dans le trou jusqu'à l'assemblage.

Étape 3 : Découper et créer des trous dans le couvercle.

Deux trous de deux mm chacun doivent être pratiqués dans les parois du couvercle ; ils sont nécessaires pour installer l'axe de rotation des leviers. Un autre trou doit être pratiqué au bas du couvercle ; un fil le traversera, qui sera relié au déplaceur.

À la dernière étape, le couvercle doit être coupé. Ceci est fait pour éviter que le fil déplaceur ne se coince sur les bords du couvercle. Pour un tel travail, vous pouvez prendre des ciseaux ménagers.

Étape 4. Forage.

Vous devez percer deux trous dans le pot pour les roulements. Dans notre cas, cela a été réalisé avec un foret de 3,5 mm.

Étape 5. Création d'une fenêtre de visualisation.

Une fenêtre spéciale doit être découpée dans le carter moteur. Vous pouvez maintenant observer le fonctionnement de tous les composants de l’appareil.

Étape 6. Modification des bornes.

Vous devez prendre les bornes et en retirer l'isolation en plastique. Ensuite, nous prendrons une perceuse et ferons des trous traversants sur les bords des bornes. Au total, trois bornes doivent être percées. Laissons deux bornes non percées.

Étape 7. Créer un effet de levier.

Le matériau utilisé pour fabriquer les leviers est du fil de cuivre dont le diamètre n'est que de 1,88 mm. Cela vaut la peine de chercher sur Internet comment plier les aiguilles à tricoter. Vous pouvez également utiliser du fil d’acier, c’est tout simplement plus facile de travailler avec du fil de cuivre.

Étape 8. Fabrication des roulements.

Pour fabriquer les roulements, vous aurez besoin de deux écrous de vélo. Le diamètre des trous doit être vérifié. L'auteur les a percés à l'aide d'un foret de deux mm.

Étape 9. Installation de leviers et de roulements.

Les leviers peuvent être placés directement à travers la fenêtre de visualisation. Une extrémité du fil doit être longue, le volant reposera dessus. Les roulements doivent être fermement installés aux bons endroits. S'il y a du jeu, ils peuvent être collés.

Étape 10. Fabriquer un déplaceur.

Le plongeur est fabriqué à partir de laine d'acier pour le polissage. Pour fabriquer un déplaceur, on prend un fil d'acier, on crée un crochet dessus, puis on enroule une certaine quantité de coton sur le fil. Le déplaceur doit être de la même taille pour qu'il se déplace facilement dans le pot. La hauteur totale du déplaceur ne doit pas dépasser cinq centimètres.

Au bout d'un côté du coton il faut faire une spirale de fil pour qu'il ne sorte pas du coton, et de l'autre côté du fil on fait une boucle. Ensuite, nous attacherons une ligne de pêche à cette boucle, qui sera ensuite attirée par la partie centrale du diaphragme. Le caoutchouc vulcanisé doit se trouver au milieu du récipient.

Étape 11. Fabriquer un réservoir sous pression

Vous devez couper le fond du pot d'une certaine manière pour qu'il reste environ 2,5 cm de sa base. Le plongeur ainsi que le diaphragme doivent être déplacés vers le réservoir. Après cela, tout ce mécanisme est transféré au fond de la boîte. Le diaphragme doit être légèrement resserré pour qu'il ne s'affaisse pas.

Ensuite, vous devez prendre le terminal qui n'a pas été percé et y passer la ligne de pêche. Le nœud doit être collé pour qu'il ne bouge pas. Le fil doit être correctement lubrifié avec de l'huile et en même temps s'assurer que le plongeur peut facilement tirer la ligne derrière lui.

Étape 12. Fabrication de tiges de poussée.

Ces tiges spéciales relient le diaphragme et les leviers. Celui-ci est réalisé à partir d'un morceau de fil de cuivre de quinze cm de long.

Étape 13. Création et installation d'un volant d'inertie

Pour fabriquer un volant d'inertie, on prend trois vieux CD. Prenons une tige de bois comme centre. Après avoir installé le volant, pliez la tige du vilebrequin pour que le volant ne tombe pas.

Lors de la dernière étape, l'ensemble du mécanisme est entièrement assemblé.

La dernière étape, la création du foyer

Nous avons maintenant atteint la dernière étape de la création du moteur.

Salut tout le monde! Aujourd'hui, je souhaite présenter à votre attention un moteur fait maison qui convertit toute différence de température en travail mécanique :

Le moteur de Stirling- un moteur thermique dans lequel un fluide moteur liquide ou gazeux se déplace dans un volume fermé, type de moteur à combustion externe. Il est basé sur un chauffage et un refroidissement périodiques du fluide de travail avec extraction d'énergie de la modification résultante du volume du fluide de travail. Il peut fonctionner non seulement à partir de la combustion de carburant, mais également à partir de n'importe quelle source de chaleur.

Je présente à votre attention mon moteur, réalisé à partir de photos provenant d'Internet :

Après avoir vu ce miracle, j'ai eu envie de le faire)) De plus, il y avait beaucoup de dessins et de conceptions du moteur sur Internet. Je dirai tout de suite : ce n'est pas difficile à faire, mais régler et parvenir à un fonctionnement normal est un peu problématique. Cela n'a bien fonctionné pour moi que la troisième fois (j'espère que vous ne souffrirez pas comme ça)))).

Principe de fonctionnement du moteur Stirling :

Tout est fabriqué à partir de matériaux accessibles à tous les cerveaux :

Eh bien, qu'en est-il sans tailles)))

Le châssis du moteur est fabriqué à partir de fil de trombone. Toutes les connexions filaires fixes sont soudées()

Le déplaceur (le disque qui déplace l'air à l'intérieur du moteur) est fait de papier à dessin et collé avec de la superglue (il est creux à l'intérieur) :

Plus l'écart entre les couvercles et le plongeur en positions haute et basse est petit, plus l'efficacité du moteur est grande.

La tige de déplacement est réalisée à partir d'un rivet aveugle (fabrication : retirer délicatement la partie intérieure et, si nécessaire, la nettoyer avec du papier de verre fin ; coller la partie extérieure sur le capot supérieur « froid » tête tournée vers l'intérieur). Mais cette option présente un inconvénient : elle n'est pas complètement scellée et il y a un léger frottement, même si une goutte d'huile moteur aidera à s'en débarrasser.

Cylindre à piston - col d'une bouteille en plastique ordinaire :

Le boîtier du piston est constitué d'un gant médical et fixé avec un fil qui, après enroulement, doit être imprégné de superglue pour plus de fiabilité. Un disque composé de plusieurs couches de carton est collé au centre du boîtier, sur lequel est fixée la bielle.

Le vilebrequin est constitué des mêmes clips que l'ensemble du châssis du moteur. L'angle entre les coudes du piston et du plongeur est de 90 degrés. La course de travail du déplaceur est de 5 mm ; piston-8 mm.

Le volant d'inertie est constitué de deux disques CD collés sur un cylindre en carton et placés sur l'axe du vilebrequin.

Alors arrête de dire des bêtises, je te présente vidéo du fonctionnement du moteur:

Les difficultés que j'ai rencontrées étaient principalement dues à un frottement excessif et au manque de dimensions précises de la structure. dans le premier cas, une goutte d'huile moteur et un alignement du vilebrequin ont corrigé la situation, dans le second, j'ai dû me fier à l'intuition))) Mais comme vous pouvez le constater, tout s'est bien passé (même si j'ai complètement reconstruit le moteur 3 fois)) ))

Si vous avez des questions, écrivez dans les commentaires, nous réglerons le problème)))

Je cherchais depuis longtemps un programme de travail. Je l'ai trouvé, mais c'était toujours dû au fait qu'il y avait un problème avec l'équipement ou avec les matériaux, j'ai décidé de le faire comme une arbalète. Après avoir examiné de nombreuses options et déterminé ce dont je disposais et ce que je pouvais faire moi-même avec mon propre équipement, je n'ai pas aimé les dimensions que j'ai immédiatement calculées lors de l'assemblage de l'appareil. Il s'est avéré trop large. J'ai dû raccourcir le cadre du cylindre. Et le volant doit être placé sur un roulement (sur un pylône). Les matériaux du volant, des bielles, du contrepoids, de la rondelle d'étanchéité, de la lampe et du cylindre de travail sont en bronze. Les pylônes, le piston de travail, le refroidisseur du cadre du cylindre et la rondelle avec filetage sont en bronze. la chambre de chauffe est en aluminium. Arbre de volant et tige de déplacement en acier inoxydable. Et je vais l’exposer pour que vous puissiez en juger.

Le célèbre moteur Stirling peut être créé indépendamment à partir de matériaux de rebut. Toute source de chaleur de cette conception est capable de vous fournir de l'énergie à la sortie de l'appareil.

Matériaux

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

• CD-disque ;
• support pour CD en plastique;
• feuille d'aluminium mesurant 25 x 13 cm ;
• une résine époxy;
• fil;
• Tuyau en PVC de 7 pouces ;
• Polystyrène;
• Tuyau en cuivre de ¾ de pouce ;
• ruban adhésif;
• pistolet thermique et colle chaude ;
• scie à métaux pour le métal;
• percer;
• pinces coupantes;
• scie sauteuse;
• boussole.

Étape 1. Il est nécessaire de découper une partie de la structure du support CD. Le résultat devrait être un cercle sans fond ni haut avec des bords lisses. Hauteur – environ 4 cm.

Étape 2. À l'aide d'une boussole, mesurez le diamètre du cercle obtenu. Transférez-le sur la mousse. Faites deux cercles. Assurez-vous de marquer le centre. Poncez les cercles avec une scie sauteuse. Collez-les ensemble. Pour garantir un ajustement parfait dans le cercle, recouvrez le bord extérieur avec du ruban adhésif.

Étape 3. Découpez des cercles d'un diamètre égal à la circonférence d'un support de CD dans des feuilles d'aluminium. Il devrait y en avoir deux.

Étape 4. Exactement au milieu de la tôle d'aluminium supérieure, percez un trou dans lequel ira le fil. Pour que le fil se déplace droit, selon nos besoins, soudez un morceau de tuyau d'angle, comme indiqué sur la photo. Faites un autre trou dans son capuchon supérieur pour le fil. Prenez le fil lui-même qui maintiendra le piston, vérifiez qu'il peut passer à travers ces trous, mais qu'il y a aussi une étanchéité.

Plus près du bord du couvercle supérieur, percez un autre trou d'un diamètre égal à un morceau du tuyau métallique existant.

Étape 5. Maintenant, vous devez fabriquer un piston. Pour ce faire, prenez un morceau de tuyau métallique qui ira ensuite dans cette structure. Rincez-le et placez-le sur un couvercle recouvert d'un morceau de sac en plastique. Lubrifiez l'intérieur du tube et le sac lui-même avec de l'huile. Après cela, versez de la résine époxy chauffée dans le moule obtenu. Il devrait être tiède, pas brûlant. Au fur et à mesure qu'il durcit, vous devrez pousser avec force le piston appris. Formez un crochet à partir du fil. Percez un trou dans un morceau de résine époxy et insérez-y ce fil. Le piston est prêt.

Étape 6. Une partie de la structure doit être assemblée. Collez le bas de la structure à l'aide de colle chaude. Fabriquez également quelques crochets métalliques supplémentaires. Coupez le crochet qui sera situé au milieu de toute la structure. Scellez les extrémités des crochets avec de la résine époxy.

Étape 7. Fixez le tuyau à la feuille supérieure en aluminium. Lubrifiez-le, insérez le piston. Réalisez un modèle de la partie mobile de la structure. Pour ce faire, fixez simplement le papier et effectuez des marquages ​​de base. Pliez le fil selon le tracé dessiné.

Étape 8. Percez un trou dans les crochets légèrement plus grand que le fil principal.

Étape 9. Coupez le tuyau en PVC en deux et fixez-le à la base en aluminium avec de la colle chaude. Faites des trous dans le tuyau dans lequel vous placez le vilebrequin en fil. Fixez un couvercle de pot en plastique ou un CD à l'autre extrémité de l'arbre. Ils devraient tourner.