509

Строю двигатель Стирлинга

Всем привет! Первым делом хотел бы объясниться перед своими подписчиками, я знаю что многие следят за проектом парохода. Продолжение точно будет! но пока не могу сказать точно когда, проект очень объемный и я немного "выгорел", но я себя знаю, со мной такое не в первый раз, я к нему точно вернусь и вы увидите продолжение.
Теперь к теме поста:

Давно чесались руки построить этот девайс и вот время пришло.

Получилось все, скажу честно, не сразу. И даже дело не в том что я что то плохо сделал, дело в том что я некоторые моменты при конструировании не учел, об этом подробнее чуть ниже. Начал я постройку с камеры теплообмена и рабочего цилиндра:

Левая часть без ребер должна быть горячая(нагреватель), правая холодная (холодильник). В большей камере двигается вытеснитель. Перемещая воздух из холодной камеры в горячую, меняется рабочий объем, за счет этого и двигается рабочий поршень. Вот вам картинка из интернета, демонстрирующая принцип действия:

На этой гифке рабочий цилиндр перпендикулярно расположен, у меня параллельно, собственно принцип действия от этого не меняется, просто немного другая кинематика (у меня нет коромысла). Собственно, казалось бы все достаточно просто, горячая часть греет газ, вытеснитель его перемещает, он охлаждается, цикл готов. Но собрав сей агрегат, он не заработал :( Нет, какие то попытки работать у него были, но совсем слабые (десяток оборотов) и только в самом начале. Потом холодная часть нагревалась и даже этих "попыток жить" пациент не выказывал. Почесав гаечным ключом затылок, я начал думать в чем же проблема, что пошло не так. Тут стоит оговориться, что для того чтобы двигатель работал, теплообмен должен проходить только через рабочее тело (воздух) но никак не через корпус, иначе кина не будет. Так вот, снаружи горячая и холодная часть была изначально "развязана" между собой теплоизолирующей прокладкой. Вот она:

А вот вытеснитель был сделан хоть и пустотелый, с толщиной стенки 0,5 мм, но из Алюминия! и это была моя главная ошибка. Вытеснитель быстро прогревался и и та часть которая находилась в холодной части, грела её.

Для проверки, я выточил вытеснитель из дерева, и о чудо, двигатель завелся сразу же (теплопроводность дерева примерно в 100 раз ниже алюминиевых сплавов). Но, так как мой вариант Стирлинга рассчитывался на работу при высоких температурах, на который древесина начинает обугливаться, даже без непосредственного контакта с пламенем, вытеснитель я заменил на стеклянный, удалось найти пробирку подходящего диаметра и вырезать из него.

Итак, мотор работает, но хочется быстрее, выше, сильнее, а холодная часть быстро нагревается градусов до 70-80 и мощность падает, что же делать? Первый вариант увеличить площадь охлаждения. Второй, водяное охлаждение. Я решил пойти по второму пути, и изготовил насос, водяную рубашку и радиатор охлаждения

Вот кстати как раз в процессе этой переделки сделано фото. Водяная рубашка отлично справилась, тепло теперь отводится оперативно, и даже спустя минут 20 работы, температура в "холодильнике" не превышает 50 градусов.

Уфф, получилось уже много текста, пожалуй хватит на этот раз, пишите, если нужно раскрыть какие то моменты подробнее.

В планах встроить в маховик генератор, печку закрыть и обложить элементами Пельтье, чтобы максимально использовать сжигаемое топливо.

Ссылку на ролики с запусками оставлю в комментариях, если кому интересно, мой канальчик: https://www.youtube.com/channel/UCG80Zv3qGnSoR6Qe_GfVCPw

Рукодельники

62.6K постов60.9K подписчик

Правила сообщества

В сообществе запрещена торговля, обсуждение цен, ссылки на страницы с продажами, контакты автора в комментариях. Обязательна информация о материалах и инструментах в текстовом виде.

0. Соблюдайте основные правила Пикабу.


1. Будьте вежливы, старайтесь писать грамотно.


2. В публикациях используйте четкие и красивые фотографии.


3. Автор поста с тегом [моё] может оставить ссылку на свой профиль, группу или канал на других источниках, при условии, что ссылки (активные и не активные) не ведут на прямые продажи. Допускается не больше четырёх ссылок и только в конце поста (п. 8.5 основных правил).


Запрещены:

-ссылки рекламного характера/спам;

-ссылки, ведущие на магазины с указанием стоимости товара/услуги;

-ссылки, ведущие на призывы, покупки, продажи, подписки, репосты, голосование и тому подобное.

(нарушение основных правил сайта, п.8.1 и п. 8.2).

При переходе по ссылке запрещено наличие активных (кликабельных) ссылок, ведущих на вышеперечисленное в п.3, содержание таких ключевых слов как «товар», «услуга», «купить», «продам», «в наличии», «под заказ» и т.п.


3.1 Размещение контактов автора (самим автором или другими пользователями) в комментариях запрещено и подлежит удалению (п. 9.1 и 9.3 основных правил).


4. Обязательным для авторов является наличие технических характеристик изделия в публикациях (материалы, техники, авторские приемы, размеры, времязатраты и прочее) в текстовом виде.

Также помечайте свою работу тегом «Рукоделие с процессом» или «Рукоделие без процесса».


5. Пост-видео, пост-фото без текстового описания переносится в общую ленту. Даже если в видео показан подробный процесс изготовления, делайте краткое описание для тех, у кого нет возможности/желания смотреть видео.

Администрация оставляет за собой право решать, насколько описание соответствует п. 5.


6. Посты с нарушениями без предупреждения переносятся в общую ленту.

За неоднократные нарушения автор получает бан.

Автор может размещать новую публикацию в сообществе, не допуская полученных ранее замечаний.

27
Автор поста оценил этот комментарий

Запуски мотора:

Предпросмотр
YouTube4:56
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
А я не заморачивался, и на алиэкспресс купил за 2800 рублей. Было это в 2014 году. Прикольно работает, кстати.
раскрыть ветку (1)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Так тут же весь прикол в "позаморачиваттся" ))

1
Автор поста оценил этот комментарий

не совсем понял сакральный смысл применения водного охлаждения и элементов пельтье. если, конечно, этот двиг не будет находиться рядом с огромным резервуаром дармовой охлажденной жидкости. или тепло все равно в атмосферу сбрасывать?

и по поводу пельтье.. они сами по себе дают вольтаж от перепада температуры, зачем в этот концепт генерации энергии добавлять еще потери на механику (собственно, сам двигатель стирлинга, с кпд по крайне оптимистичным оценкам в районе 5-10%)


не проще было взять массив элементов пельтье, продумать их компактное размещение и систему охлаждения на электроприводе?

раскрыть ветку (1)
5
Автор поста оценил этот комментарий

Планируется дармовой холод, да вы правы и для элементов и для мотора, нужен перепад температуры, но чисто с элементами, много очень потерь получается, если циркуляцию от них же записывать. У меня есть идея, я ее пока не хочу озвучивать, но для ее реализации нужен и Стирлинг и элементы, в теории должно интересно получиться, но это пока не точно.

показать ответы
5
Автор поста оценил этот комментарий
Пару вопросов от нуба. А двигатель Стирлинга как вообще насчёт ресурса? Ведь никакой системы смазки в парах трения поршень-цилиндр. Надо какую то мини масляную форсунку, которая будет масло лить на стенки цилиндра. Надо будет маслосъёмные кольца какие то
раскрыть ветку (1)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Да, там есть две точки трения, их нужно смазывать, планируется подвод масла, если из этого что то путное по мощности получится, если поиграться, то проще капнуть из маслёнки в две точки, на шатунах кстати подшипники стоят, их не нужно смазывать

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Блин, да как же паровозы без датчиков ездили... максимум манометр. Механика надежней чем вся электроника

раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Так я не спорю, я сам паровички очень люблю, просто для моей задумки нужна автономность, то есть чтоб без человека. Кстати на счёт "максимум манометр" это вы зря, загляните в кабину локомотива парового как нить, думаю вас удивит количество рычажков и приборов

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

а паровичек не будет эффективнее?

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Паровичек он эффективнее да, я изначально паровички и строил, можете посмотреть мои старые посты, но тут вот какой момент есть, я хочу автономное устройство построить, а с паровичком, да ещё и в малом размере, это оказалось ну ооочень непростой задачей, нужно много датчиков, они съедают все место

показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

не уловил, зачем паровичку датчики? Он придуман, чтобы работать без них ))

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Датчики чтобы автономно работал, а без них(без автоматики) нужно следить за давлением, за температурой, за уровнем воды, мне нужно чтобы он автономно работал, со Стирльингом это проще гораздо

показать ответы
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
А я уж думал, ты совсем пропал! Двигатель ахуенный! Сам очень хотел сделать когда-то, хотябы из говна и палок, но так и не собрался...

Насчёт выгорел — это нормально, отдохни, наберись энтузиазма. Хобби из-под палки это не хобби.
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Спасибо за слова поддержки, рад что понравилась моя поделка :)

0
Автор поста оценил этот комментарий
Температура спиртовки 900. Насколько нагревается цилиндр я не знаю. Но вы точно думаете что фторопласт хорошее решение для поршня?
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

В вытеснитель в моей модели он точно не годится (в горячей зоне до 400 градусов), мне подошло только стекло, оно совмещает низкую теплопроводность с термостойкостью. В рабочем поршне можно пробовать, там температура стенок ниже 100, по рабочему телу замерять сложно, но я могу предположить что 200 там максимум, это попадает в рабочий диапазон температур фторопласта 4 (до +270) пока меня мой рабочий поршень устраивает, но если будет быстрый износ, можно поэкспериментировать и с фторопластом.

3
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Рад , что ты жив

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

:)

0
Автор поста оценил этот комментарий

планируете вечный двигатель создать?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Вечный двигатель? Помилуйте батенька, мои планы, куда приближённее к земле))

0
Автор поста оценил этот комментарий

А еще вопрос. Почему Стирлинги не делают многоцилиндровыми?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Делают, почему же нет, я видел многоцелинровые варианты

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий
На подшипники тоже знакопеременные нагрузки действуют, надо бы противовес, чтобы уравновесить массу поршня с шатуном. Делать закрытый картер, на коленвалу сделать лепесток, который будет масло разбрасывать
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Да, Вы совершенно правы, противовесы нужны

показать ответы
5
Автор поста оценил этот комментарий

Молодец. Как материал для вытеснителя подошёл бы фторопласт. 1. Термостоек. 2. Малый коэфф. трения. недостатки: 1. твёрдость невелика, есть такое понятие как "текучесть под нагрузкой" . 2. Не встречается столь часто как хотелось бы.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Спасибо попробую

0
Автор поста оценил этот комментарий
Идея врезать в оконный проем элемент Пелатье? Зимой?
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Мимо))

0
Автор поста оценил этот комментарий

А для чего вы строите Стирлинг? Что он будет делать?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

планирую как генератор использовать

1
Автор поста оценил этот комментарий

крутяк, давно хотел замутить двигло стирлинга, все никак токарный станок не приобрету. хотелось бы посмотреть на сколько эту установку можно нагрузить в режиме генератора и как долго она проработает с полным износом..

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Да, мне и самому интересны ответы на эти вопросы

0
Автор поста оценил этот комментарий

А воду из радиатора пускать на обогрев жилища - вот и генератор и обогреватель на случай апокалипсиса))) по поводу трения: так фторопласт вроде как и у трению сильно стоек?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

К трению, да стоек, к температуре не очень

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества