Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Внешний двигатель стирлинга своими руками

Двигатель стирлинга большой мощности своими руками высокооборотный

Можно, конечно купить красивые заводские модели двигателей Стирлинга, как например, в этом китайском интернет-магазине. Однако, иногда хочется творить самому и сделать вещь, пусть даже из подручных средств. На нашем сайте уже есть несколько вариантов изготовления данных моторов, а в этой публикации ознакомьтесь с совсем простым вариантом изготовления двигателя Стирлинга в домашних условиях.

Посмотрите ниже 3 варианта для самостоятельного изготовления.

Внешний двигатель стирлинга своими руками

Нашел интересное видео изготовления двигателя Стирлинга из подручных средств практически на коленке.

Кстати, купить модель двигателя Стирлинга можно на Паркфлаере .

Описание сувенирных моделей двигателей Стирлинга есть тут .

Бытует мнение, что двигатель Стирлинга (работает на подводе тепла — двигатель внешнего сгорания) это весьма технологическая штука и распространения не получила потому, что очень сложно его сделать.

Однако это не так. Некоторые его модификации можно изготовить гораздо проще чем паровой и уж конечно же на порядок проще чем ДВС.
Посмотрите видео работы и изготовления двигателя Стирлинга своими руками.

Для начала — как он работает

А теперь изготовление


Представьте как изменилась бы наша жизнь, если бы двигатель Стирлинга пошел в массы, автомобили можно было бы питать чем угодно — дровами, углем, газом, керосином, нефтью!

Одним из проектов было делать автомобили на двигателе Стирлинга, теплонесущим элементом в нем являлся расплавленный литий, эдакая батарейка-теплообменник. На ночь ставишь ее на плиту, утром берешь и вставляешь в авто, день ездишь. Заглох в пути — развел костер, разогрел батарейку и снова в путь!

Однако, как можно заметить, машины у нас работают только на специально переработанном топливе, это топливо дорожает с каждым днем, причем зимой, когда спрос падает и по законам экономики цены должны идти вниз — правительство их замораживает.

Впрочем, это уже политика пошла. Не будем о ней.

А все таки забавно было бы выходить в поле, греть топливный элемент на зажигалке, вставлять в авиамодель и отправлять ее в полет!

Не падает тот — кто не летает. Все вопросы — в форум! Личка только для личных сообщений. Ангар: http://rc-aviation.ru/forum/topic?id=7259

Re: Изготовление двигателя Стирлинга из подручных материалов

У двигателя стирлинга КПД очень низкий, но его можно повысить использовав в качестве рабочего газа водрод.

Re: Изготовление двигателя Стирлинга из подручных материалов

У первого двс КПД то жее был низкий. Но технология его изготовления шагнула далеко вперед.
Если б столько же усилий вложили в стирлинга — то и отдача от него была бы выше.
К тому же в авто можно применить не с приводом на колеса, а в виде гибрида — стирлинг крутит динаму и подзаряжает ходовые акки.

Не падает тот — кто не летает. Все вопросы — в форум! Личка только для личных сообщений. Ангар: http://rc-aviation.ru/forum/topic?id=7259

Re: Изготовление двигателя Стирлинга из подручных материалов

По поводу двигателя Стирлинга.
Как обычно, кое-что для общего развития можно найти в Википедии: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0% … 0%B3%D0%B0
Далее, поскольку имею пару патентов на объемные машины (роторного типа, отличной от Ванкеля конфигурации), то вопрос немного изучал. Так вот, попробую изложить «шершавым языком плаката» то, что принципиально отличает двигатель Стирлинга от ДВС и делает его хоть и замечательным, но узко применимым техническим устройством.
Давайте сравним его с близким нам модельным ДВС. Для простоты возьмем двухтактный мотор. Что происходит в этом моторе?
В цилиндр всасывается ХОЛОДНАЯ рабочая смесь. Смесь сжимается, от этого нагревается, потом воспламеняется (температура еще больше возрастает). На рабочем ходе смесь расширяется и от этого ОХЛАЖДАЕТСЯ. Продукты сгорания вылетают наружу в «трубу» (глушитель). И (внимание!) температура продуктов сгорания (выхлоп) такова, что можно подставить руку и, хоть и горячевато, но ожога не будет. Итак, имеем цикл «холодное-горячее-холодное». То есть СРЕДНЕИНТЕГРАЛЬНАЯ температура рабочего тела относительно невысока. Эта среднеинтегральная температура ДВС нам известна по температуре охлаждающей жидкости в нашем авто. Она не превышает где-то около 100 градусов, иначе проблемы. Да и к рубашке воздушного охлаждения модельного двигателя тоже можно прикоснуться без риска получить ожог.
Вот здесь и зарыта собака в том, что двигатели Стирлинга, которые до революции СЕРИЙНО выпускались и в России, были вытеснены впоследствии классическими ДВС. Особенно в автомобилях.
А что было бы, если бы под капот авто засунуть двигатель Стирлинга? А очень просто. Там оказалась бы раскаленная докрасна печка-буржуйка, которая замечательно может работать хоть на дровах! Теперь представьте блондинку, открывающую капот своего авто.
Теплоизоляция? Да, но вес, габариты, стоимость (плитки как на Буране). Печная труба на выходе.
Да, я утрирую, но я же сказал про «шершавый язык».
Если серьезно, то есть замечательные области применения двигателя Стирлинга. См. ссылку.
Всем успехов!

Читать еще:  Бензин для холодного запуска двигателя

Лучше день потерять, потом за пять минут долететь!

Re: Изготовление двигателя Стирлинга из подручных материалов

Стирлинги используют на подводных лодках. Видно сделать маленький с более высоким КПД не получается.

Re: Изготовление двигателя Стирлинга из подручных материалов

yuri_la,
Так я и говорю о том, что ставить буржуйку под капот не обязательно!
Вполне хватит теплового аккумулятора с нагревом (штатно) спиралью, индукционно или еще как угодно — те из авто торчит вилка для розетки.

Впрочем, вспомним о походных печках каталитического горения — в ней есть отверстие за залива горючки и регулятор нагрева! Все! Кроме этого только «блин» на который ставишь сковородку или кастрюлю. Блондинки в походе вполне справляются с такой печкой. Расход горючки — мизерный.

Теперь о теплоносителе — спер немного буков с интернета:

Принцип теплового аккумулятора заключается в том, что соответствующее вещество нагревается до высокой температуры (или расплавляется) и покрывается теплоизоляционным слоем, отделяющим его от окружающей среды. Теплота, затрачиваемая для нагревания или расплавления вещества, сохраняется для дальнейшего использования, и ее можно отводить до тех пор, пока вещество не приобретет температуру, окружающей среды. Такой аккумулятор не изнашивается и поэтому имеет большой срок службы.
Процесс зарядки теплового аккумулятора с наполнителем из фтористого лития LiF

Система отвода теплоты от аккумулятора к двигателю должна быть короткой и иметь теплоизоляцию во избежание потерь теплоты. На рис. 1 изображен процесс зарядки теплового аккумулятора на базе LiF, а на рис. 2 — изменение теплоемкости его наполнителя — фтористого лития LiF в зависимости от температуры. Следует обратить внимание на диапазон температуры от 550 °C до точки плавления LiF, соответствующей 848 °C. Для нагревания 1 кг LiF в этом температурном интервале требуется около 220 Вт∙ч. Для полного расплава такого количества LiF (вертикальный участок кривой Q при температуре 848 °C, рис. 1) необходимо подвести энергию мощностью 472 Вт∙ч. Превращение тепловой энергии в механическую в двигателе Стирлинга с таким тепловым аккумулятором будет происходить с определенным КПД η (см. рис. 1), зависящим от температуры. Окончательная плотность энергии после превращения ее в механическую в такой силовой установке равна приблизительно 200 Вт∙ч/кг.

Для передачи теплоты от теплового аккумулятора к двигателю могут быть применены так называемые тепловые трубки, использующие тепловые эффекты, возникающие при изменении агрегатного состояния вещества, например, металла и соли. В тепловом аккумуляторе (см. рис. 3) для переноса теплоты применен жидкий натрий, испаряющийся в емкости с наполнителем из фтористого лития LiF. Пары натрия поступают к головке двигателя Стирлинга, где, отдавая теплоту, конденсируются и по оболочке тепловых трубок (пунктирная линия, рис. 3) вновь возвращаются в емкость с LiF.

Читать еще:  Чем красить алюминий двигатель

Если двигатель не работает, то тепловая трубка закрыта. При хорошей теплоизоляции потери аккумулированной теплоты за 24 ч составляют 12 %. Разумеется, такой результат неприемлем для условий, когда автомобиль не находится в постоянной эксплуатации. В таблице ниже приведены характеристики различных автомобилей и массы тепловых аккумуляторов, требуемых для получения различных запасов хода. По расчетам фирмы «Филипс», представленным в этой таблице, запас хода легкового автомобиля малого класса полной массой 1135 кг при применении теплового аккумулятора, масса которого (с тепловым трубопроводом) составляет 139 кг, будет равен 311 км.

Характеристики автомобилей и массы тепловых аккумуляторов, обеспечивающих требуемый запас хода Параметры автомобиля и аккумулятора Легковой автомобиль Городской автобус
среднего класса малого класса
Заданный запас хода, км 322 161 193
Максимальная скорость, км/ч 161 129 88
Максимальная мощность, кВт 70 22 135
Полная масса, кг 1815 1135 13610
Запас энергии, кВт∙ч 100 20 300
Объем аккумулятора, дм3 385 77 1154
Масса двигателя и радиатора, кг 216 82 379
Масса теплового трубопровода, кг 32 12 57
Масса наполнителя теплового аккумулятора, кг 530 106 1590
Масса емкости и теплоизоляции, кг 62 21 130
Запас хода, км 172 311 206
Запас хода в облегченном варианте исполнения, км 298 480 308

Как работает и где применяется двигатель внешнего сгорания

Несмотря на то, что двигатели Стирлинга были забыты на некоторый период, в современном производстве при создании новых модификаций выдающееся изобретение набирает новую популярность. Народные умельцы по достоинству оценили преимущества двигателей внешнего сгорания и сооружают самостоятельно в домашних условиях различные приспособления, основанные на их применении. Для изготовления теплового двигателя своими руками в домашних мастерских используются различные материалы и подручные средства:

  1. Большие и средние емкости, позаимствованные из домашнего хозяйства.
  2. Подшипники от старых механизмов.
  3. Диски.
  4. Металлические стержни различного диаметра для осей, стоек.
  5. Листы из металла, древесных плит для изготовления платформы.

Данные устройства используются в домашнем хозяйстве для выполнения самых различных работ:

  1. Вырабатывание электрической энергии в мелких масштабах.
  2. Создание тепловой энергии.

Количества мощности некоторых образцов самодельных двигателей Стирлинга, достаточно для обустройства электрической сети и обеспечения теплом частных домов, небольших школ, лечебных корпусов, спортивных сооружений, производственных мастерских и пр.

Двигатели, созданные своими руками, функционируют от различных источников тепла:

  • природный газ;
  • дрова;
  • уголь;
  • торф;
  • пропан и прочие виды топлива местного производства или полезных ископаемых.

Благодаря простоте конструкции, тепловые устройства, изготовленные своими руками, не нуждаются в регулярном техническом обслуживании агрегата. Сжигание топлива осуществляется за пределами корпуса цилиндра, поэтому рабочее тело не загрязняется продуктами сгорания, на внутренних стенках оборудования не скапливаются вредные отложения.

В сравнении с ДВС, в состав данной конструкции входит вдвое меньше подвижных узлов и деталей. Здесь требуется намного меньше смазки для ухода за быстро изнашиваемыми элементами. Требования к качеству смазочных материалов – минимальны.

Для подведения электросети к потребителям не требуется приобретать дорогостоящее оборудование. Подсоединение проводов к электрической сети осуществляется простыми привычными методами.

Двигатели внешнего сгорания, произведенные в бытовых условиях, легко монтируются на ровных площадках, покрытых гравием, без прочной фиксации. Данные установки не подвержены вредным атмосферным воздействиям. Для обеспечения бесперебойной стабильной работы двигателю не требуется специальный защитный корпус.

Как сделать гриндер из дрели

Поэтому народные умельцы довольно часто используют простые по своей конструкции варианты гриндеров с приводом от ручного электроинструмента. Обычно их изготавливают из подручных материалов, в качестве которых нередко выступают дерево, пластик и фанера.

Такой гриндер легко изготовить своими руками даже в домашних условиях. Причем при шлифовке небольших изделий из дерева или пластика подобное устройство по своим характеристикам ничем не уступает стационарному гриндеру.

Читать еще:  Двигатель cadillac srx характеристика

Проблем с подбором скорости шлифования также быть не должно, т. к. большинство современных дрелей имеют встроенный регулятор (в крайнем случае, можно использовать внешний диммер).

Кроме того, подобный гриндер очень прост по своей конструкции, поэтому его можно собирать и разбирать по мере необходимости.

Заключение

Воплотить идею мангала с электроприводом возможно как начинающему самоделкину, так и опытному мастеру. Обдумывание подходящего принципа работы механизма и подбор нужных деталей приведет к несомненному успеху.

В первое время все же не стоит полагаться целиком на чудо техники – есть риск получить недожаренный шашлык. Отрегулировав скорость вращения, определив оптимальные размеры мяса и необходимое количество углей, можно вполне насладиться всеми преимуществами прогресса.

Первым делом, для изготовления генератора, необходимо извлечь ротор из рабочего электродвигателя со стиральной машины.

Якорь нужно сточить, уменьшив его диаметр. Это можно сделать, зажав его вал в сверлильном станке, и стачивая сердечник болгаркой с лепестковым кругом. Еще проще это делается на токарном станке.

На проточенный якорь нужно установить в 8 рядов по 2 неодимовых магнита. Полярность соседних пар должна чередоваться.

Теперь требуется закрепить магниты смолой. Для этого на якоре собирается опалубка из компакт-диска и отрезка пластиковой трубы. Ее можно приклеить горячим клеем. Затем в нее заливается смола.

Создание формы под заливку эпоксидной смолы

После отвердевания смолы опалубка срезается. Затем якорь протачиваете, чтобы его сбалансировать. В итоге он должен без проблем входить в статор двигателя.

Двигатель собирается обратно с уже доработанным ротором. Теперь нужно определить мультиметром его рабочую обмотку, так как с нее при раскручивании генератора можно снимать 220В. В данном случае это желтый и красный провод. Синяя жила пусковой обмотки не нужна.

К генератору привариваются крепления. Затем он прикручивается к доске. Сбоку нужно закрепить бензиновый двигатель, можно поставить мотор от мотокосы.

На вал генератора и на вал мотора, нужно установить по шкиву и одеть ремень.

Теперь при пуске бензинового мотора, тот будет раскручивать генератор, что позволяет получать 220В. Частота тока выходит не такая стабильная, как в обычной сети, так что без регулятора напряжения чувствительные электроприборы к нему лучше не подключать. Однако такой генератор способен питать строительный электроинструмент, водяной насос, лампы освещения и пр.


Процесс изготовления бензогенератора также показан в этом видео:

Натяжной механизм, и как он устроен

Шлифовальная лента часто используется в качестве полотна для гриндеров

Еще одна деталь, которая должна обязательно присутствовать в гиндере из ленточной шлифмашинки — натяжной механизм. Он изготавливается из подшипников и профильной трубы диаметром около 20 мм. Этот элемент нужен для контроля натяжения ленты во время работы. Именно с помощью этого механизма выполняется ослабление и усиление ленты.

Сборка натяжного механизма

Чтобы самостоятельно изготовить натяжную конструкцию, необходимо сварить вместе две одинаковые части профильных труб. Затем с правой стороны делается небольшое отверстие диаметром 7 мм.

Часть трубы над сделанной высверленной дыркой отрезается. Боковые стороны немного пропиливаются, после чего должен получиться паз под установку подшипника.

Дополнительная информация! Когда натяжной механизм будет собран, надо установить полотна гриндера. Для этого можно воспользоваться лентами от шлифовальных машинок Интерскол или Bosch. Они идеально подойдут для небольшого гриндера.

Часто домашних мастеров интересует, как из шлифмашинки сделать гриндер. На самом деле в этом нет ничего сложного. Особенно, если заранее ознакомиться с основными особенностями изготовления такой конструкции в домашних условиях.

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

  • Идеи и способы покраски лестницы в доме на второй этаж
  • Руководство по самостоятельной заливке фундамента дома

—>

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector