Dampfmaschine
Fertigungskomplexität: ★★★★ ☆Produktionszeit: Ein Tag
Vorhandene Materialien: ████████░░ 80%
In diesem Artikel zeige ich Ihnen, wie Sie eine DIY-Dampfmaschine bauen. Der Motor wird ein kleiner Einzelkolben mit einer Spule sein. Die Leistung reicht aus, um den Rotor eines kleinen Generators zu drehen und diesen Motor beim Wandern als autonome Stromquelle zu nutzen.
- Teleskopantenne (kann von einem alten Fernseher oder Radio entfernt werden), der Durchmesser des dicksten Rohres muss mindestens 8 mm betragen
- Röhrchen für Kolbenpaar (Sanitärgeschäft).
- Kupferdraht mit einem Durchmesser von ca. 1,5 mm (zu finden im Trafospulen- oder Radioladen).
- Bolzen, Muttern, Schrauben
- Blei (in einem Angelladen oder in einer alten Autobatterie gefunden). Es wird benötigt, um das Schwungrad zu formen. Ich habe ein fertiges Schwungrad gefunden, aber dieser Artikel kann für Sie nützlich sein.
- Holzstangen.
- Speichen für Fahrradräder
- Ständer (in meinem Fall aus 5 mm dickem PCB-Blech, aber auch Sperrholz ist geeignet).
- Holzklötze (Brettstücke)
- Olivenglas
- Eine Tube
- Sekundenkleber, Kaltschweißen, Epoxid (Baumarkt).
- Schmirgel
- Bohren
- Lötkolben
- Säge
Dampfkessel
Ein Glas Oliven mit einem versiegelten Deckel dient als Dampfkessel. Ich habe auch die Mutter gelötet, damit Wasser durch sie gegossen und mit einer Schraube festgezogen werden kann. Ich habe auch das Rohr an den Deckel gelötet.
Hier ist ein Bild:
Foto des kompletten Motors
Wir montieren den Motor auf einer Holzplattform und stellen jedes Element auf eine Stütze
Dampfmaschinen-Video
Version 2.0
Kosmetische Überarbeitung des Motors. Der Tank hat jetzt eine eigene Holzplattform und eine Untertasse für Trockenbrennstofftabletten. Alle Details sind in schönen Farben lackiert. Als Wärmequelle eignet sich übrigens am besten ein selbstgemachtes
Wie baut man eine Dampfmaschine
Motordiagramm
Zylinder und Spulenrohr.
3 Stück von der Antenne abschneiden:
? Das erste Stück ist 38 mm lang und hat einen Durchmesser von 8 mm (der Zylinder selbst).
? Das zweite Stück ist 30 mm lang und hat einen Durchmesser von 4 mm.
? Der dritte ist 6 mm lang und hat einen Durchmesser von 4 mm.
Nehmen Sie das Rohr Nr. 2 und bohren Sie ein 4 mm großes Loch in die Mitte. Nehmen Sie Tube Nummer 3 und kleben Sie sie senkrecht auf Tube Nummer 2, nachdem der Sekundenkleber getrocknet ist, beschichten wir alles mit Kaltschweißung (zB POXIPOL).
Wir befestigen eine runde Eisenscheibe mit einem Loch in der Mitte an Stück Nr. 3 (Durchmesser ist etwas größer als Rohr Nr. 1), nach dem Trocknen verstärken wir es mit Kaltschweißen.
Zusätzlich bedecken wir alle Nähte mit Epoxy für eine bessere Dichtigkeit.
Wie man einen Kolben mit einer Pleuelstange herstellt
Nehmen Sie eine Schraube (1) mit einem Durchmesser von 7 mm und spannen Sie diese in einen Schraubstock ein. Wir beginnen, Kupferdraht (2) etwa 6 Umdrehungen darauf zu wickeln. Wir beschichten jede Umdrehung mit Sekundenkleber. Wir schneiden die überschüssigen Enden der Schraube ab.
Wir bedecken den Draht mit Epoxid. Nach dem Trocknen stellen wir den Kolben mit Schleifpapier unter dem Zylinder so ein, dass er sich dort frei bewegt, ohne Luft einzulassen.
Aus einem Aluminiumblech machen wir einen Streifen von 4 mm Länge und 19 mm Länge. Geben Sie ihm die Form des Buchstabens P (3).
An beiden Enden bohren wir Löcher (4) mit 2 mm Durchmesser, damit ein Stück Stricknadel eingeführt werden kann. Die Seiten des U-förmigen Teils sollten 7x5x7 mm betragen. Wir kleben es mit einer Seite von 5 mm auf den Kolben.
Die Pleuelstange (5) besteht aus einer Fahrradspeiche. An beiden Enden der Stricknadeln kleben wir zwei kleine Schlauchstücke (6) von der Antenne mit einem Durchmesser und einer Länge von 3 mm an. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Pleuelstange beträgt 50 mm. Als nächstes stecken wir die Pleuelstange mit einem Ende in das U-förmige Teil und fixieren sie scharnierartig mit einer Stricknadel.
Wir kleben die Stricknadel von beiden Enden, damit sie nicht herausfällt.
Dreieckspleuel
Die Dreieckspleuelstange wird auf ähnliche Weise hergestellt, nur auf einer Seite befindet sich ein Stück der Speiche und auf der anderen befindet sich ein Rohr. Die Länge der Pleuelstange beträgt 75 mm.
Dreieck und Spule
Schneiden Sie ein Dreieck aus einem Blech aus und bohren Sie 3 Löcher hinein.
Spule. Der Spulenkolben ist 3,5 mm lang und sollte sich im Spulenrohr frei bewegen. Die Länge des Vorbaus hängt von den Abmessungen Ihres Schwungrades ab.
Die Kolbenstangenkurbel sollte 8 mm und die Spulenkurbel 4 mm betragen.
Der einst berühmte Stirlingmotor geriet aufgrund der weit verbreiteten Verwendung eines anderen Motors (Verbrennungsmotor) lange Zeit in Vergessenheit. Aber heute hören wir immer mehr von ihm. Vielleicht hat er eine Chance, populärer zu werden und seinen Platz in einer neuen Modifikation in der modernen Welt zu finden?
Der Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschine, die im frühen neunzehnten Jahrhundert erfunden wurde. Der Autor war, wie Sie wissen, ein gewisser Stirling namens Robert, ein Priester aus Schottland. Das Gerät ist ein externer Verbrennungsmotor, bei dem sich der Körper in einem geschlossenen Behälter bewegt und seine Temperatur ständig ändert.
Durch die Verbreitung eines anderen Motortyps geriet er fast in Vergessenheit. Trotzdem feiert der Stirling-Motor (viele Amateure bauen ihn zu Hause mit eigenen Händen) heute dank seiner Vorteile wieder ein Comeback.
Der Hauptunterschied zu einem Verbrennungsmotor besteht darin, dass Wärmeenergie von außen kommt und nicht im Motor selbst erzeugt wird, wie bei einem Verbrennungsmotor.
Man kann sich ein geschlossenes Luftvolumen vorstellen, das in einem Gehäuse mit einer Membran, also einem Kolben eingeschlossen ist. Wenn sich der Körper erwärmt, dehnt sich die Luft aus und verrichtet Arbeit, wodurch sich der Kolben verbiegt. Dann kühlt es ab und faltet sich wieder ein. Dies ist der Zyklus des Mechanismus.
Kein Wunder, dass viele thermoakustische Stirling-Motoren zum Selbermachen zu Hause sind. Werkzeuge und Materialien dafür erfordern das Minimum, das in jedem Haushalt zu finden ist. Schauen wir uns zwei verschiedene Möglichkeiten an, um es einfach zu erstellen.
Um einen Stirlingmotor mit eigenen Händen zu bauen, benötigen Sie die folgenden Materialien:
Das ist alles. Der Rest ist eine Frage der einfachen Technik.
Aus Zinn werden eine Feuerbüchse und zwei Zylinder für den Sockel vorbereitet, aus dem der in Handarbeit gefertigte Stirlingmotor bestehen wird. Die Abmessungen werden unter Berücksichtigung der Zwecke, für die dieses Gerät bestimmt ist, unabhängig ausgewählt. Nehmen wir an, der Motor wird zu Demonstrationszwecken hergestellt. Dann beträgt der Hub des Hauptbremszylinders zwanzig bis fünfundzwanzig Zentimeter, nicht mehr. Die restlichen Teile sollten sich daran anpassen.
Auf der Oberseite des Zylinders für die Bewegung des Kolbens sind zwei Vorsprünge und Löcher mit einem Durchmesser von vier bis fünf Millimetern angebracht. Die Elemente dienen als Lager zum Anordnen der Kurbelanordnung.
Als nächstes wird das Arbeitsfluid des Motors hergestellt (normales Wasser wird es). An den Zylinder, der zu einem Rohr aufgerollt wird, sind Zinnkreise angelötet. Darin werden Löcher gebohrt und Messingrohre von 25 bis 35 Zentimeter Länge und 4 bis 5 Millimeter Durchmesser eingesetzt. Am Ende prüfen sie, wie dicht die Kammer geworden ist, indem sie sie mit Wasser fluten.
Als nächstes kommt der Verdränger. Nehmen Sie zur Herstellung einen Rohling von einem Baum. An der Maschine versuchen sie, sie in die Form eines regulären Zylinders zu bringen. Der Verdränger sollte etwas kleiner als der Zylinderdurchmesser sein. Die optimale Höhe wird nach der Herstellung des Do-it-yourself-Stirlingmotors ausgewählt. Daher sollte die Länge in diesem Stadium einen gewissen Spielraum annehmen.
Die Speiche wird zu einer Zylinderstange. In der Mitte des Holzbehälters wird ein Loch gemacht, das für den Stiel geeignet ist, stecken Sie es ein. Im oberen Teil des Vorbaus muss ein Platz für die Pleuelvorrichtung vorgesehen werden.
Dann nehmen sie Kupferrohre mit einer Länge von viereinhalb Zentimetern und einem Durchmesser von zweieinhalb Zentimetern. An den Zylinder ist ein Blechbecher angelötet. An den Seiten der Wände ist ein Loch zur Verbindung des Behälters mit dem Zylinder angebracht.
Auch der Kolben wird auf einer Drehmaschine von innen auf den Durchmesser des großen Zylinders eingestellt. Oben ist der Vorbau gelenkig verbunden.
Die Montage ist abgeschlossen und der Mechanismus eingerichtet. Dazu wird der Kolben in einen größeren Zylinder eingesetzt und mit einem anderen kleineren Zylinder verbunden.
Ein Kurbeltrieb ist auf einem großen Zylinder aufgebaut. Ein Teil des Motors wird mit einem Lötkolben befestigt. Die Hauptteile sind auf einem Holzsockel befestigt.
Der Zylinder wird mit Wasser gefüllt und eine Kerze wird unter den Boden gestellt. Der von Anfang bis Ende von Hand gefertigte Stirlingmotor wird auf Funktionsfähigkeit getestet.
Der Motor kann auf andere Weise hergestellt werden. Dazu benötigen Sie folgende Materialien:
Moosgummi wird sehr oft verwendet, um einen einfachen, nicht leistungsstarken Stirlingmotor zu Hause mit eigenen Händen herzustellen. Daraus wird ein Verdränger für den Motor hergestellt. Schneiden Sie den Schaumstoffkreis aus. Der Durchmesser sollte etwas kleiner als der einer Blechdose sein und die Höhe sollte etwas mehr als die Hälfte betragen.
In der Mitte der Abdeckung ist ein Loch für die zukünftige Pleuelstange angebracht. Damit es reibungslos läuft, wird die Büroklammer zu einer Spirale gerollt und mit dem Deckel verlötet.
Der Schaumgummikreis in der Mitte wird mit einem dünnen Draht mit einer Schraube durchbohrt und oben mit einer Unterlegscheibe fixiert. Dann wird ein Stück Büroklammer durch Löten verbunden.
Der Verdränger wird in das Loch im Deckel geschoben und Tiegel und Deckel dichtend miteinander verlötet. Eine kleine Schlaufe ist an einer Büroklammer angebracht und ein weiteres, größeres Loch im Deckel.
Das Weißblech wird zu einem Zylinder aufgerollt und verlötet und anschließend lückenlos an der Dose befestigt.
Aus der Büroklammer wird eine Kurbelwelle. Der Abstand sollte genau neunzig Grad betragen. Das Knie über dem Zylinder ist etwas größer als das andere.
Der Rest der Heftklammern wird in Schachtgestelle umgewandelt. Die Membran wird wie folgt hergestellt: Der Zylinder wird in eine Polyethylenfolie gewickelt, durchgedrückt und mit einem Faden befestigt.
Das Pleuel besteht aus einer Büroklammer, die in ein Stück Gummi gesteckt und das fertige Teil an der Membran befestigt wird. Die Länge des Pleuels ist so bemessen, dass die Membran am unteren Bruttopunkt in den Zylinder eingezogen und am höchsten Punkt gestreckt wird. Der zweite Teil der Pleuelstange wird auf die gleiche Weise hergestellt.
Dann wird einer auf die Membran und der andere auf den Verdränger geklebt.
Die Glasbeine können auch aus Büroklammern hergestellt und gelötet werden. Für die Kurbel wird eine CD verwendet.
Damit ist der ganze Mechanismus fertig. Es bleibt nur, eine Kerze darunter zu ersetzen und anzuzünden und dann durch das Schwungrad zu drücken.
Das ist der Niedertemperatur-Stirlingmotor (Eigenbau). Im industriellen Maßstab werden solche Geräte natürlich ganz anders hergestellt. Das Prinzip bleibt jedoch unverändert: Die Luftmenge wird erwärmt und anschließend abgekühlt. Und das wird ständig wiederholt.
Schauen Sie sich zum Schluss diese Zeichnungen des Stirling-Motors an (Sie können es ohne besondere Fähigkeiten selbst tun). Vielleicht brennst du schon von der Idee und möchtest etwas Ähnliches machen?
Wie man einen einfachen Motor mit eigenen Händen macht. Es ist nicht so schwer!
Wenn Sie sich langweilen und nicht wissen, wie Sie Spaß haben sollen, können Sie versuchen, zu erstellen do it yourself elektronischer Motor... Sie werden überrascht sein, dass dies zu Hause fast unmöglich ist.
Heute "So einfach!" macht Sie auf ein einfaches Schema aufmerksam, nach dem dies überhaupt nicht schwierig sein wird! Jeder kann ein solches Design leicht machen, denn alle Werkzeuge, die für einen solchen Motor erforderlich sind, sind in jedem Haushalt zu finden. Und Zeit dafür Experiment es wird einiges dauern. Vergessen Sie, was Ihnen im Physikunterricht gesagt wurde: Es gibt ein Perpetuum Mobile!
Wie man einen einfachen Motor mit eigenen Händen baut
Herstellung
- Nehmen Sie das Kabel und wickeln Sie es um die Batterie. Es reicht aus, um 10-15 Stränge herzustellen.
Das ist alles, dein ursprüngliche Erfindung bereit. Übrigens: Achtung: Rotor darf nicht lange stehen bleiben, Akku und Spule werden sehr heiß!
Überraschen Sie alle Ihre Freunde - zeigen Sie ihnen, wie einfach es ist, aus improvisierten Mitteln einen Motor mit eigenen Händen zu bauen!
Dies ist ein echtes Kreativlabor! Ein Team von echten Gleichgesinnten, von denen jeder ein Experte auf seinem Gebiet ist, vereint durch ein gemeinsames Ziel: Menschen zu helfen. Wir erstellen Inhalte, die es wirklich wert sind, geteilt zu werden, und unsere geliebten Leser dienen als Quelle unerschöpflicher Inspiration!
Funktioniert es wirklich? Gibt es einen Strom?
Wie viel Draht wird benötigt (CM)
Wie kann man die Rotationsgeschwindigkeit des Drahtes erhöhen?
und jeder Draht ist möglich? Ich habe dünnes Kupfer verwendet, aber nichts hat funktioniert. geht nicht, was soll ich tun?!
Das Perpetuum Mobile hat damit nichts zu tun. Die Kraft von Ampere ist am Werk. Motor
stoppt, wenn die Batterie leer ist.
Und du kannst
Ich kann die Büroklammer nicht biegen. Zeig mir bitte wie. ich bin 12 Jahre alt
der Kurzschlussstrom bewegt den Rotor mit!
DIY Dampfmaschine
In diesem Artikel zeige ich Ihnen, wie Sie eine DIY-Dampfmaschine bauen. Der Motor wird ein kleiner Einzelkolben mit einer Spule sein. Die Leistung reicht aus, um den Rotor eines kleinen Generators zu drehen und diesen Motor beim Wandern als autonome Stromquelle zu nutzen.
Wie baut man eine Dampfmaschine?
Zylinder und Spulenrohr.
3 Stück von der Antenne abschneiden:
Das erste Stück ist 38 mm lang und hat einen Durchmesser von 8 mm (der Zylinder selbst).
Das zweite Stück ist 30 mm lang und hat einen Durchmesser von 4 mm.
Der dritte ist 6 mm lang und hat einen Durchmesser von 4 mm.
Nehmen Sie das Rohr Nr. 2 und bohren Sie ein 4 mm großes Loch in die Mitte. Nehmen Sie Tube Nummer 3 und kleben Sie sie senkrecht auf Tube Nummer 2, nachdem der Sekundenkleber getrocknet ist, beschichten wir alles mit Kaltschweißung (zB POXIPOL).
Wir befestigen eine runde Eisenscheibe mit einem Loch in der Mitte an Stück Nr. 3 (Durchmesser ist etwas größer als Rohr Nr. 1), nach dem Trocknen verstärken wir es mit Kaltschweißen.
Wie man einen Kolben mit einer Pleuelstange herstellt
Nehmen Sie eine Schraube (1) mit einem Durchmesser von 7 mm und spannen Sie diese in einen Schraubstock ein. Wir beginnen, Kupferdraht (2) etwa 6 Umdrehungen darauf zu wickeln. Wir beschichten jede Umdrehung mit Sekundenkleber. Wir schneiden die überschüssigen Enden der Schraube ab.
Wir bedecken den Draht mit Epoxid. Nach dem Trocknen stellen wir den Kolben mit Schleifpapier unter dem Zylinder so ein, dass er sich dort frei bewegt, ohne Luft einzulassen.
Aus einem Aluminiumblech machen wir einen Streifen von 4 mm Länge und 19 mm Länge. Geben Sie ihm die Form des Buchstabens P (3).
An beiden Enden bohren wir Löcher (4) mit 2 mm Durchmesser, damit ein Stück Stricknadel eingeführt werden kann. Die Seiten des U-förmigen Teils sollten 7x5x7 mm betragen. Wir kleben es mit einer Seite von 5 mm auf den Kolben.
Die Pleuelstange (5) besteht aus einer Fahrradspeiche. An beiden Enden der Stricknadeln kleben wir zwei kleine Schlauchstücke (6) von der Antenne mit einem Durchmesser und einer Länge von 3 mm an. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Pleuelstange beträgt 50 mm. Als nächstes stecken wir die Pleuelstange mit einem Ende in das U-förmige Teil und fixieren es scharnierartig mit einer Stricknadel.
Die Dreieckspleuelstange wird auf ähnliche Weise hergestellt, nur auf einer Seite befindet sich ein Stück der Speiche und auf der anderen befindet sich ein Rohr. Die Länge der Pleuelstange beträgt 75 mm.
Schneiden Sie ein Dreieck aus einem Blech aus und bohren Sie 3 Löcher hinein.
Spule. Der Spulenkolben ist 3,5 mm lang und sollte sich im Spulenrohr frei bewegen. Die Länge des Vorbaus hängt von den Abmessungen Ihres Schwungrades ab.
Die Kolbenstangenkurbel sollte 8 mm und die Spulenkurbel 4 mm betragen.
Ein Glas Oliven mit einem versiegelten Deckel dient als Dampfkessel. Ich habe auch die Mutter gelötet, damit Wasser durch sie gegossen und mit einer Schraube festgezogen werden kann. Ich habe auch das Rohr an den Deckel gelötet.
Kosmetische Überarbeitung des Motors. Der Tank hat jetzt eine eigene Holzplattform und eine Untertasse für Trockenbrennstofftabletten. Alle Details sind in schönen Farben lackiert. Als Wärmequelle eignet sich übrigens am besten ein selbstgemachtes Alkoholbrenner oder primus
Testen der endgültigen Version der selbstgebauten Dampfmaschine
Ganz einfach ICE
Die Hauptaufgabe besteht darin, den Aufbau des Verbrennungsmotors unter allen Gesichtspunkten so einfach wie möglich anzubieten.
Hauptkriterien:
Es gibt kein Know-how in der Engine, von dem es unbekannt wäre oder gar nicht irgendwo angewendet würde
Die Anzahl der Einzelteile sollte auf ein Minimum beschränkt werden
Die Details selbst sind so einfach wie möglich
Es gibt keine Details, die sich in der Komplexität stark von anderen unterscheiden (außer KShM, wir akzeptieren es als Klassiker)
Anhand dieser Kriterien legen wir das allgemeine Erscheinungsbild fest:
1. So wählen Sie den effizientesten Viertakt-Verbrennungsmotor
2. Anzahl Zylinder 1 oder 2
Abbildung 1 zeigt die wichtigsten Details des vorgeschlagenen ICE. KShM-Klassiker, auf dem Bild ist es nicht. Die Platte (Pos. 1) ist die Grundlage für die Steifigkeit zwischen zwei separaten Zylindern (Pos. 4, 5) und drei Hauptlagergehäusen (Pos. 8-9). Die Zylinder werden mit Stehbolzen mit Klemmleisten durch die Schulter an der Platte befestigt oder in die Gewindebohrungen eingeschraubt.
Abbildung 2: Die Hauptlagerbolzen (Pos. 10) werden in die Löcher der Platte eingepresst, durch Drehen werden sie mit einer „Flachseite“ am Schraubenkopf und einer „Sackgasse“ an der Platte befestigt.
Anschließend werden die Zentrierhülsen (Pos. 12) in die Löcher der Platte gedrückt. Darauf werden die oberen Hauptlagergehäuse aufgepresst (Pos. 8) Der Kalander wird gelegt und die unteren Kappen der Hauptlager (Pos. 9) werden montiert und mit Muttern fixiert (Abb. 1, Pos. 11)
Kolben mit Pleuel werden in Zylinder eingebaut und Pleuelbuchsen und -deckel montiert. Die Köpfe werden in die Zylinder eingeschraubt und mit den Einstellringen (Abb. 3, Pos. 1) mit den Gaskanälen ausgerichtet.
Die vergrößerte Länge des vorderen Plattenteils (Abb. 1, Größe B) ist für die Montage des Ölpumpenantriebsrades am Kalander erforderlich. Die Ölpumpe selbst ist an einer Halterung montiert, die am vorderen Hauptlagergehäuse befestigt ist (in der Abbildung nicht gezeigt), ein Ölsystem ist montiert - ein Satz Stahlrohre. Als nächstes werden die vordere und hintere Abdeckung des Verbrennungsmotors (Abb. 1, Pos. 2-3) mit Wellendichtringen montiert. Von unten schließt der Verbrennungsmotor die Palette (Abb. 1, Pos. 13)
ICE-Mechanismen
1 KShM classic - Kval-Shatun-Kolben.
2-Timing, die Anzahl der Ventile ist eins.
Der weltweit erste ICE hatte ein unteres Auslassventil und ein automatisches Einlassventil im Brennraum. Es wird folgendes Zeitschema vorgeschlagen: mit einem Hauptventil (schließt den Gaskanal des Zylinders) und einem Atmosphärenventil (steuert die Gasströme vor dem Hauptventil).
Figur 3:
1 Kopf
2 Zylinder
3 Hauptventil
4 Anker
5,6 unterer und oberer Elektromagnet
7 Atmosphärischer Ventilkörper
8 Klappenblatt für atmosphärisches Ventil
9 Atmosphärenventil
10 Abnehmbarer Kühlmantel
11 Einstellring
Es wird ein Magnetsteuerkreis für das Hauptventil vorgeschlagen. Zur Steuerung des Dämpfers des Atmosphärenventils wird auch ein elektromagnetischer Aktuator vorgeschlagen. Sie können auch einen "klassischen" mechanischen Antrieb mit Nockenwelle, Drückern usw. verwenden, dies wird jedoch die Konstruktion verkomplizieren.
Im Schema gibt es 2 ungewöhnliche Lösungen, die Sie an seiner Leistung zweifeln lassen:
A) Ein Hauptventil und ein gemeinsames atmosphärisches Ventil für 2 Zylinder.
B) Magnetventilantrieb
Versuchen wir, die Leistung dieses Schemas theoretisch zu belegen:
A. Berücksichtigen Sie die gegenseitige Betätigung der Haupt- und Atmosphärenventile (Abb. 4).
Feige. 3 und Abb. 4 folgt: 1) die Ventile werden einmal pro 1 Umdrehung der K-Welle geschaltet, die Anforderung an die Geschwindigkeit des Schließens und Öffnens ist nicht sehr streng
2) der Kolben darf das geöffnete Hauptventil nicht „aufholen“
3) Da das Hauptventil 1 ist, kann sein Durchmesser durch Vergrößerung des Querschnitts des Sattelventils groß genug gemacht werden
4) das Hauptventil wird abwechselnd mit heißen und kalten Gasen gespült. Das reduziert seine thermische Belastung, verbessert die Verdunstung des Kraftstoffs, verringert jedoch etwas die Dichte der frischen Ladung
5) Es ist möglich, den Gaskanal des Hauptventils im Kopf so kurz wie möglich zu machen, um die Wärmeübertragung von den Abgasen auf den Kopfkörper zu reduzieren
6) die Anforderung an die Dichtheit der atmosphärischen Ventilklappe ist nicht sehr hoch und ein geringfügiges Überströmen von Gas durch die Spalte wird den Betrieb der Brennkraftmaschine nicht stark beeinträchtigen.
B. Magnetventilantrieb. Die Hauptsache ist, die Geschwindigkeit der Ventile und die Dichtheit des Hauptventils sicherzustellen.
Schnelle Reaktion wird erreicht durch: 1) minimales Gewicht der beweglichen Teile
2) Das Fehlen von "starken" Federn beseitigt deren Resonanz. Es ist jedoch möglich und ratsam, dem System eine „weiche“ Feder hinzuzufügen, um das Hauptventil zu öffnen.
3) Erzeuge eine starke magnetische Kraft
4) Dichtheit: Wird im Allgemeinen nicht durch Presskraft erreicht. Und die Passgenauigkeit der Passflächen. Für die Leistung ist Anstrengung erforderlich. Beim Läppen muss das Ventil, auch unter seinem Eigengewicht, bereits abgedichtet sein (mit Kerosin prüfen), d. Wenn der Druck im Zylinder steigt, kann die Spannung von der Magnetspule ganz weggenommen werden und das Ventil wird durch den hohen Druck im Zylinder gehalten.
Bei einer solchen Steuerzeitenauslegung, bei der das gemeinsame Ventil während der Abgas-Ansaughübe geöffnet ist, bietet sich eine andere Art der Zylinderspülung an, die gasdynamische Prozesse im Ein- und Auslasstrakt nutzt (Bild 6):
1) Einlassrohr, 2) Hauptventilkanal, 3) Empfänger, 4) Abgasrohr, 5) Schalldämpfer
Die Besonderheit ist, dass es keine mechanischen Ventile gibt, was das System so einfach wie möglich macht. Aber es erfordert eine komplexe Berechnung. Um folgende Prozesse sicherzustellen:
1) da das Ansaugsystem direkt über den Kanal des Hauptventils angeschlossen ist. Beim Auspufftakt muss der Abgasstrom vollständig in den Sammler und das Auspuffrohr gelangen, ohne in den Einlass zu gelangen. Dazu muss der Auslass des Saugrohrs in Richtung des Abgasstroms gerichtet sein, um die Ausstoßwirkung zu erzielen.
2) Der Abgastrakt muss so berechnet werden, dass während der Kolben nahe dem OT ist, eine Welle von Abgasen den Sammler verlässt und darin einen Unterdruck erzeugt, der ihn mit Frischluft aus dem Ansaugrohr füllen würde, das Luftvolumen muss sein ausreichend, um den Zylinder weiter zu füllen, und die Abgase treten minimal in den Zylinder ein
Versorgungs System
Das Stromversorgungssystem kann Diesel oder Benzin sein. Bei Benzin - Einspritzung - Einspritzung durch eine Düse vor dem Ventil. Kraftstoff muss im allerersten Moment des Sinkflugs eingespritzt werden, nachdem die atmosphärische Ventilklappe für eine frische Ladung geschaltet wurde, damit kein Kraftstoff in die Abgasanlage gelangt.
Eine andere Art der Kraftstoffversorgung wird vorgeschlagen - durch die Bohrung im Ventilsitz direkt in den Abschnitt „Sitzventil“ (Abb. 5)
Systemelemente:
1) E-Mail Magnetventil, 2) Absperrnadel mit Kern, 3) Feder, 4) Luftanschluss, 5) Ventilspule, 6) Kraftstoffanschluss
A) Brennstoffdüse B) Emulsionskammer, C) Ringkanal im Sitz, C) Luftdüse, E) Brennstoffemulsionszufuhrlöcher
Das System ist sozusagen ein Hybrid, es gibt ein elektromagnetisches Ventil aus dem Injektor, das Kraftstoff für jeden Zyklus gleich zu Beginn des Ansaugtakts liefert. Es gibt eine Emulsionskammer B vom Vergaser, von wo aus die Emulsion durch den Ringkanal B und die Zufuhröffnung D aufgrund des Unterdrucks beim Ansaugtakt und ganz am Anfang des Ansaugens in den Zylinder gesaugt wird. Darüber hinaus werden die Kammer und die Kanäle einfach mit Luft aus der Luftdüse geblasen, wodurch die verbleibenden Kraftstoffdämpfe in den Zylinder geleitet werden.
Beim „Abgas“-Takt können die Abgase mit geringem Druck in die Kanäle und die Mischkammer und weiter in den Luftanschluss eintreten, aber ihre Menge ist nicht signifikant und sollte den Betrieb des Systems nicht beeinträchtigen.
Besonderheit: Das Magnetventil ist nicht einmal ein Injektor, bei dem Kraftstoff mit ausreichend hohem Druck von einer Elektropumpe gefördert wird. Hierbei handelt es sich um eine Großstrahldüse und eine Niederdruck-Kraftstoffversorgung, die von der oberen Stelle des Kraftstofftanks bezogen werden kann und möglicherweise einen Überdruck (Gasreserve) im Tank selbst erzeugt.
Außerdem ist das System gut geeignet für die Lieferung von Flüssiggas mit Gasgeräten.
Der einst berühmte Stirlingmotor geriet aufgrund der weit verbreiteten Verwendung eines anderen Motors (Verbrennungsmotor) lange Zeit in Vergessenheit. Aber heute hören wir immer mehr von ihm. Vielleicht hat er eine Chance, populärer zu werden und seinen Platz in einer neuen Modifikation in der modernen Welt zu finden?
Geschichte
Der Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschine, die im frühen neunzehnten Jahrhundert erfunden wurde. Der Autor war, wie Sie wissen, ein gewisser Stirling namens Robert, ein Priester aus Schottland. Das Gerät ist externer Verbrennungsmotor, wo sich der Körper in einem geschlossenen Behälter bewegt und seine Temperatur ständig ändert.
Durch die Verbreitung eines anderen Motortyps geriet er fast in Vergessenheit. Trotzdem feiert der Stirling-Motor (viele Amateure bauen ihn zu Hause mit eigenen Händen) heute dank seiner Vorteile wieder ein Comeback.
Der Hauptunterschied zu einem Verbrennungsmotor besteht darin, dass Wärmeenergie von außen kommt und nicht im Motor selbst erzeugt wird, wie bei einem Verbrennungsmotor.
Arbeitsprinzip
Man kann sich ein geschlossenes Luftvolumen vorstellen, das in einem Gehäuse mit einer Membran, also einem Kolben eingeschlossen ist. Wenn sich der Körper erwärmt, dehnt sich die Luft aus und verrichtet Arbeit, wodurch sich der Kolben verbiegt. Dann kühlt es ab und faltet sich wieder ein. Dies ist der Zyklus des Mechanismus.
Kein Wunder, dass viele thermoakustische Stirling-Motoren zum Selbermachen zu Hause sind. Werkzeuge und Materialien dafür erfordern das Minimum, das in jedem Haushalt zu finden ist. Schauen wir uns zwei verschiedene Möglichkeiten an, um es einfach zu erstellen.
Materialien für die Arbeit
Um einen Stirlingmotor mit eigenen Händen zu bauen, benötigen Sie die folgenden Materialien:
- Zinn;
- Stahlspeiche;
- Messingrohr;
- Säge;
- Datei;
- Holzständer;
- Scheren für Metall;
- Details zu Befestigungselementen;
- Lötkolben;
- Löten;
- Lot;
- Maschine.
Das ist alles. Der Rest ist eine Frage der einfachen Technik.
Wie macht man
Aus Zinn werden eine Feuerbüchse und zwei Zylinder für den Sockel vorbereitet, aus dem der in Handarbeit gefertigte Stirlingmotor bestehen wird. Die Abmessungen werden unter Berücksichtigung der Zwecke, für die dieses Gerät bestimmt ist, unabhängig ausgewählt. Nehmen wir an, der Motor wird zu Demonstrationszwecken hergestellt. Dann beträgt der Hub des Hauptbremszylinders zwanzig bis fünfundzwanzig Zentimeter, nicht mehr. Die restlichen Teile sollten sich daran anpassen.
Auf der Oberseite des Zylinders für die Bewegung des Kolbens sind zwei Vorsprünge und Löcher mit einem Durchmesser von vier bis fünf Millimetern angebracht. Die Elemente dienen als Lager zum Anordnen der Kurbelanordnung.
Als nächstes wird das Arbeitsfluid des Motors hergestellt (normales Wasser wird es). An den Zylinder, der zu einem Rohr aufgerollt wird, sind Zinnkreise angelötet. Darin werden Löcher gebohrt und Messingrohre von 25 bis 35 Zentimeter Länge und 4 bis 5 Millimeter Durchmesser eingesetzt. Am Ende prüfen sie, wie dicht die Kammer geworden ist, indem sie sie mit Wasser fluten.
Als nächstes kommt der Verdränger. Nehmen Sie zur Herstellung einen Rohling von einem Baum. An der Maschine versuchen sie, sie in die Form eines regulären Zylinders zu bringen. Der Verdränger sollte etwas kleiner als der Zylinderdurchmesser sein. Die optimale Höhe wird nach der Herstellung des Do-it-yourself-Stirlingmotors ausgewählt. Daher sollte die Länge in diesem Stadium einen gewissen Spielraum annehmen.
Die Speiche wird zu einer Zylinderstange. In der Mitte des Holzbehälters wird ein Loch gemacht, das für den Stiel geeignet ist, stecken Sie es ein. Im oberen Teil des Vorbaus muss ein Platz für die Pleuelvorrichtung vorgesehen werden.
Dann nehmen sie Kupferrohre mit einer Länge von viereinhalb Zentimetern und einem Durchmesser von zweieinhalb Zentimetern. An den Zylinder ist ein Blechbecher angelötet. An den Seiten der Wände ist ein Loch zur Verbindung des Behälters mit dem Zylinder angebracht.
Auch der Kolben wird auf einer Drehmaschine von innen auf den Durchmesser des großen Zylinders eingestellt. Oben ist der Vorbau gelenkig verbunden.
Die Montage ist abgeschlossen und der Mechanismus eingerichtet. Dazu wird der Kolben in einen größeren Zylinder eingesetzt und mit einem anderen kleineren Zylinder verbunden.
Ein Kurbeltrieb ist auf einem großen Zylinder aufgebaut. Ein Teil des Motors wird mit einem Lötkolben befestigt. Die Hauptteile sind auf einem Holzsockel befestigt.
Der Zylinder wird mit Wasser gefüllt und eine Kerze wird unter den Boden gestellt. Der von Anfang bis Ende von Hand gefertigte Stirlingmotor wird auf Funktionsfähigkeit getestet.
Methode zwei: Materialien
Der Motor kann auf andere Weise hergestellt werden. Dazu benötigen Sie folgende Materialien:
- Zinn;
- Schaumgummi;
- Büroklammern;
- Festplatten;
- zwei Bolzen.
Wie macht man
Moosgummi wird sehr oft verwendet, um einen einfachen, nicht leistungsstarken Stirlingmotor zu Hause mit eigenen Händen herzustellen. Daraus wird ein Verdränger für den Motor hergestellt. Schneiden Sie den Schaumstoffkreis aus. Der Durchmesser sollte etwas kleiner als der einer Blechdose sein und die Höhe sollte etwas mehr als die Hälfte betragen.
In der Mitte der Abdeckung ist ein Loch für die zukünftige Pleuelstange angebracht. Damit es reibungslos läuft, wird die Büroklammer zu einer Spirale gerollt und mit dem Deckel verlötet.
Der Schaumgummikreis in der Mitte wird mit einem dünnen Draht mit einer Schraube durchbohrt und oben mit einer Unterlegscheibe fixiert. Dann wird ein Stück Büroklammer durch Löten verbunden.
Der Verdränger wird in das Loch im Deckel geschoben und Tiegel und Deckel dichtend miteinander verlötet. Eine kleine Schlaufe ist an einer Büroklammer angebracht und ein weiteres, größeres Loch im Deckel.
Das Weißblech wird zu einem Zylinder aufgerollt und verlötet und anschließend lückenlos an der Dose befestigt.
Aus der Büroklammer wird Kurbelwelle. Der Abstand sollte genau neunzig Grad betragen. Das Knie über dem Zylinder ist etwas größer als das andere.
Der Rest der Heftklammern wird in Schachtgestelle umgewandelt. Die Membran wird wie folgt hergestellt: Der Zylinder wird in eine Polyethylenfolie gewickelt, durchgedrückt und mit einem Faden befestigt.
Das Pleuel besteht aus einer Büroklammer, die in ein Stück Gummi gesteckt und das fertige Teil an der Membran befestigt wird. Die Länge des Pleuels ist so bemessen, dass die Membran am unteren Bruttopunkt in den Zylinder eingezogen und am höchsten Punkt gestreckt wird. Der zweite Teil der Pleuelstange wird auf die gleiche Weise hergestellt.
Dann wird einer auf die Membran und der andere auf den Verdränger geklebt.
Die Glasbeine können auch aus Büroklammern hergestellt und gelötet werden. Für die Kurbel wird eine CD verwendet.
Damit ist der ganze Mechanismus fertig. Es bleibt nur, eine Kerze darunter zu ersetzen und anzuzünden und dann durch das Schwungrad zu drücken.
Abschluss
Das ist der Niedertemperatur-Stirlingmotor (Eigenbau). Im industriellen Maßstab werden solche Geräte natürlich ganz anders hergestellt. Das Prinzip bleibt jedoch unverändert: Die Luftmenge wird erwärmt und anschließend abgekühlt. Und das wird ständig wiederholt.
Schauen Sie sich zum Schluss diese Zeichnungen des Stirling-Motors an (Sie können es ohne besondere Fähigkeiten selbst tun). Vielleicht brennst du schon von der Idee und möchtest etwas Ähnliches machen?