Cuando se sabe que el aire caliente se expande y se contrae de aire frío otra vez, a entender la base del motor Stirling.

Si se proporciona un volumen de aire cerrado con un pistón del cilindro más pequeño y se calentó a continuación, el pequeño pistón es presionado hacia arriba, el enfriamiento del aire se mueve de nuevo hacia abajo.

El aire se calienta y se enfría alternativamente, a continuación, el pistón se moverá en el mismo ritmo.

con una manivela, el movimiento de arriba hacia abajo del émbolo se transforme en un movimiento de rotación.

Y a nuestro motor de Stirling es en principio listo! Básicamente! Durante dos detalles técnicos es necesario aclarar:

• Al convertir el movimiento de arriba hacia abajo en un movimiento de rotación, existe en el punto muerto superior e inferior de un problema. (Esto también es algo así como el pedal de bicicleta ya tenía.)

  • Este problema se puede solucionar fácilmente, sino por un volante en el cigüeñal.

• El segundo problema es más difícil: "¿Cómo puedo enfriar el aire caliente en rápida sucesión, el calor, etc?"

  • Este problema fue resuelto en 1816 por el entonces Stirling de 25 años de edad, Robert (un clérigo escocés) como sigue:

El volumen cerrado de aire se encuentra en un cilindro, en la parte inferior del calor en la parte superior es frío. Un "desplazador" empuja el aire atrapado una vez en la parte caliente, a continuación, en la parte fría, a continuación, de nuevo en la parte caliente, etc

El desplazador no debe, por supuesto, cerrar herméticamente, el aire se supone que es capaz de pasar por encima.

Como se puede ver, el pistón desplazador mueve sincrónicamente a trabajar, de modo que el movimiento del desplazamiento puede ser controlada por el cigüeñal.

Y así nuestro motor de Stirling es ahora realmente listo! Con algunos matices ...

El momento de Verdrängerkolbenbewegung y trabajando el movimiento del pistón se ilustra esquemáticamente en la tabla anterior:

Los dos pistones no puede moverse en fase, pero el desplazamiento tiene el pistón de potencia por un cuarto de vuelta por delante, entre otras cosas, que el cambio en la temperatura del aire desplazado lleva tiempo. El desplazamiento de fase se puede lograr, sin embargo, fácil si se pone la palanca para el émbolo de desplazamiento por 90 grados con relación a la palanca para el émbolo de trabajo.

En realidad, hay sólo dos consejos importantes:

• El más importante es: ! Lo más cerca posible del volumen cerrado de aire deben ser incluidos en un 100% hermético. Este requisito puede cumplirse solamente con dificultad, porque en primer lugar, un paso para el émbolo de desplazamiento es necesario, y en segundo lugar, un pistón deslizante en un cilindro hermético raro.

• El segundo es: ! fricción dom posible Este requisito está en conflicto con la primera parte, si el pistón de potencia para mover con baja fricción en el cilindro de trabajo, la resistencia es un problema.

La aplicación de la varilla para el pistón de desplazamiento puede obtener relativamente hermético cuando un manguito metálico con un poco diámetro interno más grande que el desplazador como la aplicación selecciona y sellado utilizando una pequeña gota de aceite de máquina.

Para obtener el émbolo de trabajo sellado y fricción, a menudo la extremidad dada no utilizar una bombilla, sino una membrana. Este truco es sólo para los modelos Stirling útiles a baja potencia, pero suficiente para nosotros por el momento que el modelo funciona en absoluto, para conducir sin nada.

puede membranas terminados son adquiridos, pero para los modelos pequeños pueden ser una membrana vinilo crear fácilmente un guante desechable por uno de este corte un dedo y se utiliza como una membrana.

medida que el cilindro principal puede servir latas en desuso (entonces el movimiento del desplazador no se ve, por supuesto), o usando placas de metal como el fondo y la tapa y construir la pared hecha de acrílico.

El desplazador debe desde muy leve material - y, en función de la calefacción del motor (No se olvide: la parte inferior del cilindro debe estar caliente), el material del desplazador también ser resistente al calor. Espuma de poliestireno es menos adecuado. Los motores que se operan con agua caliente (la temperatura a menos de 100 grados) de espuma es adecuado. En caso de ser calentada por encima plato con luces de té o de la energía solar a la esponja de arreglos florales ha demostrado. Este material Floristerías utilizar para sus arreglos florales firmemente en su lugar. Este material tiene la desventaja de ser un poco quebradiza, por lo que - si lo ha sido en la forma correcta -. Debe ser cubierto con vidrio soluble (droguería o farmacia)

El cigüeñal puede ser alambre de acero doblada. Así, los postes para el pistón de potencia y el desplazador se puede apoyar con baja fricción, a veces se recomienda el uso de cojinetes de plástico.

Uno utiliza mencionado una membrana de vinilo como arriba, así el accidente cerebrovascular es rara vez exceden de más o menos 5 mm, la proyección del cigüeñal a los pistones es Así ser de aproximadamente 5 mm. La proyección para el pistón de desplazamiento (recordemos eso. Desplazado por 90 grados) depende de la carrera del desplazador. Cilindro maestro común son, en comparación con el diámetro relativamente grande el cilindro de trabajo - a continuación, la carrera del desplazador es menos - o incluso aquellos en los que el diámetro es menor, sin embargo, es para los accidentes cerebrovasculares aumenta. El desplazador puede iniciar en ningún caso por encima o por debajo, pero no debe ser arriba y abajo de una gran cantidad de "espacio muerto". La proyección del cigüeñal para el pistón de desplazamiento es la mitad de su recorrido.

Cuando la planificación debe prestar atención a la más pequeña posible "volumen muerto", que es la parte del aire, que no se desplaza desde el desplazador.

El método más sencillo consiste en equilibrar el volante.

Si el sello es dado (de lo contrario posiblemente a prueba con agua jabonosa.) tiene como objetivo reducir la fricción. Si la membrana de vinilo no puede oscilar libremente, se genera fricción no insignificante, y una inclinación de la biela en el cigüeñal es indeseable.

medida que el motor funciona solamente cuando una diferencia de temperatura entre la parte superior e inferior del cilindro maestro se compone y hacia abajo calientan continuamente, es es útil en la parte superior para proporcionar una buena refrigeración.

La eficiencia de la previamente presentada motor Stirling es bastante pobre, ya que la energía de calor se transporta continuamente por el aire desde la parte inferior a la parte superior, y se descarga en la parte superior de los alrededores. Para económicamente motores de accionamiento (y si se busca una mayor potencia), entonces a es regenerador necesario.

El regenerador es un almacenamiento térmico (lana por ejemplo, acero en aberturas del émbolo de desplazamiento, a través del cual fluye el aire.) Si el aire caliente a través del émbolo de desplazamiento con regenerador desplaza la zona fría, que emite calor al regenerador. Durante el proceso inverso, que será visto por regenerador "precalentado". El regenerador es esencial para poder motores Stirling, ya que almacena en caché de valiosa energía.

El ejemplo muestra un ensamblado de las piezas perforadas de cartón, planchas de aluminio y tiras de acrílico modelo de la empresa AstroMedia . El cilindro maestro tiene un diámetro de aproximadamente 12 cm y una altura de 1,7 cm. El cilindro de trabajo tiene un diámetro de 2 cm, de los cilindros de trabajo es una membrana de vinilo con un recorrido de 0,8 cm y una parte superior "pistón" de 1,5 cm.

El desplazador tiene un diámetro de aproximadamente 12 cm y una altura de 0,5 cm. La imagen superior muestra la membrana de vinilo como el émbolo de trabajo y el paso de la varilla del émbolo de desplazamiento. Las piezas pequeñas de silicona tubo actuar como enlace y como una bisagra. La imagen inferior muestra una unidad de almacenamiento del cigüeñal. El gran disco de plástico blanco es el campamento. Izquierda y derecha son pequeñas piezas de tubo de silicona conectado al centro y los pequeños lentes de plástico blancas son la derecha y la izquierda para reducir la fricción de las piezas de silicona.

El desplazamiento del cilindro de trabajo es de aproximadamente 2 centímetros cúbicos. El volumen de desplazamiento del pistón (y por lo tanto el "activo" de aire) es de aproximadamente 50 centímetros cúbicos. La relación de volumen es por lo tanto aproximadamente 1:25 o 4%.

Supongamos que una temperatura media de funcionamiento de 300 K (= 27 grados C). Los cambios de volumen de 4%, a continuación, cambiar a una primera aproximación, la temperatura también es un 4% de reducción de alrededor de 12 grados.Esto también explica por qué los motores Stirling de este tamaño ya se puede ejecutar con el calor de su mano hasta que tienen una fricción muy limpia y bajo.

Para el modelo presentado aquí, sin embargo, la fricción es tan alta que una diferencia de temperatura muy superior a la operación es necesario.

Sin embargo se ejecuta este modelo con aproximadamente 500 g de agua caliente durante aproximadamente 30 minutos - el problema es el calentamiento de la placa superior es un poco de hielo puede extender el tiempo de ejecución. En Youtube es un video de este modelo para ver. Con Internet y también en Youtube muchos puestos se pueden encontrar en los motores Stirling.

Las aplicaciones mencionadas del motor Stirling no pretende ser completa.

Antes que nada, lo que es un motor Stirling es menos apropiado: el accionamiento directo de un vehículo de motor es muy problemática, ya que la velocidad de este motor se puede regular solo muy mal. Podría haber un motor Stirling funciona a una velocidad constante, que mueve un generador y el vehículo después conduce la electricidad generada.

Uso correcto de los motores Stirling puede ser el uso de "calor residual". Así que ya hay pequeñas plantas de cogeneración en el mercado, donde el calor residual de la dei calentamiento acciona un motor de Stirling para generar energía eléctrica.

Un gran potencial es de esperar con el uso de la energía solar. Solares motores Stirling como el manejo de generadores de energía, así como bombas de impulsión de agua, especialmente en los países africanos ya usar.

motores Stirling de mayor poder funcionar a presiones relativamente altas -. también ser un gas de uso frecuente en lugar de aire, otros gases

Técnicamente, hay diferentes Stirling construcciones, esto se refiere a alfa-, beta-y gamma motores Stirling - el principio básico es común a todos: ". viceversa gas caliente se expande, "

LO QUE USTED NECESITA

• Aquí, la energía solar se utiliza como fuente de calor.

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Así que usted puede construir el propio motor

1. En primer lugar, obtener todas las piezas necesarias, que se enumeran en la lista adjunta. Para la construcción de arranque del motor con el marco para el motor Stirling. Quite la placa inferior a la mano y montar de forma vertical en el medio de los dos palos, con 17 centímetros de longitud.

1. Ahora lo que necesita para conectar el tubo de ensayo con la jeringa. Para utilizar el tubo de caucho, que se inserta en un lado de la jeringa y en el otro lado al tubo de metal en la tapa del tubo de ensayo.

1. Ahora girar la goma del hogar, que le han puesto, una vez y deslice el tubo a través del mismo.

1. El palo jeringa con cinta de doble cara unida a la pieza de goma.Asegúrese de que el tubo de ensayo que se han sujetado a la banda de goma, pero se puede mover fácilmente.

1. Ahora, la estructura básica de su motor Stirling está listo. Ahora tiene que hacer sólo una fuente de calor y luz en el tubo de ensayo.

El aire en el tubo de ensayo se expande por el calor generado, de modo que las bolas caen en el movimiento interior. Esto a su vez cambia la presión en el tubo de ensayo. Por el movimiento de las bolas de crear un movimiento.