Двигатель стирлинга своими руками видео

Двигатель Стирлинга, некогда известный, был надолго забыт из-за широкого распространения другого мотора (внутреннего сгорания). Но сегодня о нем слышно все больше. Может быть, у него есть шансы стать более популярным и найти свое место в новой модификации в современном мире?

История

Двигатель Стирлинга — это тепловая машина, которая была изобретена в начале девятнадцатого века. Автором, как понятно, был некий Стирлинг по имени Роберт, священник из Шотландии. Устройство представляет собой двигатель внешнего сгорания, где тело движется в замкнутой емкости, постоянно меняя свою температуру.

Из-за распространения другого вида мотора о нем почти забыли. Тем не менее, благодаря своим преимуществам, сегодня двигатель Стирлинга (своими руками многие любители сооружают его дома) снова возвращается.

Основное отличие от двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что энергия тепла приходит извне, а не вырабатывается в самом двигателе, как в ДВС.

Принцип работы

Можно представить замкнутый воздушный объем, заключенный в корпусе, имеющем мембрану, то есть поршень. При нагревании корпуса воздух расширяется и совершает работу, выгибая таким образом поршень. Затем происходит охлаждение, и он вгибается снова. В этом состоит цикл работы механизма.

Немудрено, что термоакустический двигатель Стирлинга своими руками многие изготавливают в домашних условиях. Инструментов и материалов для этого требуется самый минимум, который найдется в доме у каждого. Рассмотрим два разных способа, как легко его создать.

Материалы для работы

Чтобы сделать двигатель Стирлинга своими руками, понадобятся следующие материалы:

• жесть;
• спица из стали;
• трубка из латуни;
• ножовка;
• напильник;
• подставка из дерева;
• ножницы по металлу;
• детали крепежа;
• паяльник;
• пайка;
• припой;
• станок.

Это все. Остальное — дело нехитрой техники.

Как сделать

Из жести готовят топку и два цилиндра для базы, из которых будет состоять двигатель Стирлинга, своими руками изготовленный. Размеры подбирают самостоятельно, учитывая цели, для которых предназначено это устройство. Предположим, что мотор делается для демонстрации. Тогда развертка главного цилиндра составит от двадцати до двадцати пяти сантиметров, не более. Остальные части должны подстраиваться под него.

На верху цилиндра для передвижения поршня делают два выступа и отверстия диаметром от четырех до пяти миллиметров. Элементы выступят в роли подшипников для расположения кривошипного устройства.

Далее делают рабочее тело мотора (им станет обычная вода). К цилиндру, который сворачивают в трубу, припаивают кружочки из жести. В них проделывают отверстия и вставляют трубки из латуни от двадцати пяти до тридцати пяти сантиметров в длину и диаметром от четырех до пяти миллиметров. В конце проверяют, насколько герметичной стала камера, залив ее водой.

Далее приходит черед вытеснителя. Для изготовления берут заготовку из дерева. На станке добиваются, чтобы она обрела форму правильного цилиндра. Вытеснитель должен быть немногим меньше диаметра цилиндра. Оптимальную высоту подбирают уже после того, как двигатель Стирлинга своими руками будет сделан. Потому на данном этапе длина должна предполагать некоторый запас.

Спицу превращают в шток цилиндра. По центру деревянной емкости делают отверстие, подходящее под шток, вставляют его. В верхней части штока необходимо предусмотреть место для шатунного устройства.

Затем берут трубки из меди длиной четыре с половиной сантиметра и диаметром два с половиной сантиметра. Кружок из жести припаивают к цилиндру. По бокам на стенках делают отверстие для сообщения емкости с цилиндром.

Поршень также подгоняют на токарном станке под диаметр большого цилиндра изнутри. Наверху подсоединяют шток шарнирным способом.

Сборку заканчивают и настраивают механизм. Для этого поршень вставляют в цилиндр большего размера и соединяют последний с другим цилиндром меньшего размера.

На большом цилиндре сооружают кривошипно-шатунный механизм. Фиксируют часть двигателя при помощи паяльника. Основные части закрепляют на деревянном основании.

Цилиндр наполняют водой и под низ подставляют свечку. Двигатель Стирлинга, своими руками сделанный от начала и до конца, проверяют на работоспособность.

Второй способ: материалы

Двигатель можно сделать и другим способом. Для этого понадобятся следующие материалы:

Как сделать

Поролон очень часто используют, чтобы сделать дома простой не мощный двигатель Стирлинга своими руками. Из него готовят вытеснитель для мотора. Вырезают поролоновый круг. Диаметр должен быть немного меньше, чем у консервной банки, а высота — чуть более половины.

По центру крышки проделывают отверстие для будущего шатуна. Чтобы он ходил ровно, скрепку сворачивают в спиральку и паяют к крышке.

Поролоновый круг посередине пронизывают тонкой проволокой с винтом и фиксируют его сверху шайбой. Затем соединяют кусок скрепки пайкой.

Вытеснитель вталкивают в отверстие на крышке и соединяют банку с крышкой путем пайки для герметизации. На скрепке делают маленькую петлю, а в крышке — еще одно, более крупное отверстие.

Жестяной лист сворачивают в цилиндр и спаивают, а потом прикрепляют к банке настолько, чтобы щелей не осталось совсем.

Скрепку превращают в коленчатый вал. Разнос при этом должен быть ровно девяносто градусов. Колено над цилиндром делают слегка больше другого.

Остальные скрепки превращаются в стойки для вала. Делается мембрана следующим образом: цилиндр оборачивают в пленку из полиэтилена, продавливают и крепят ниткой.

Шатун изготавливается из скрепки, которую вставляют в кусок резины, и готовую деталь прикрепляют к мембране. Длина шатуна делается такой, чтобы в нижней валовой точке мембрана была втянутой в цилиндр, а в высшей — вытянута. Таким же образом делается и вторая деталь шатуна.

Затем один приклеивают к мембране, а другой — к вытеснителю.

Ножки для банки можно также сделать из скрепок и припаять. Для кривошипа используют CD-диск.

Вот и готов весь механизм. Осталось лишь под него подставить и зажечь свечку, а затем дать толчок через маховик.

Заключение

Таков низкотемпературный двигатель Стирлинга (своими руками сооруженный). Конечно, в промышленных масштабах такие приборы изготавливаются совсем другим способом. Однако принцип остается неизменным: происходит нагрев, а затем охлаждение воздушного объема. И это постоянно повторяется.

Напоследок посмотрите эти чертежи двигателя Стирлинга (своими руками его можно сделать без особых навыков). Может быть, вы уже загорелись идеей, и вам захочется сделать что-либо подобное?

Двигатель Стирлинга — это некий двигатель, который начинает работать от тепловой энергии. При этом источник энергии совсем неважен. Главное, чтобы была разница температурного режима, в этом случае, такой двигатель будет работать. Сейчас мы разберем, как можно создать модель такого низкотемпературного двигателя из баночки от «Кока-колы».

Материалы и приспособления

Сейчас мы разберем, что нам нужно взять для создания двигателя в домашних условиях. Что нам потребуется взять для стирлинга:

• Воздушный шар.
• Три баночки от колы.
• Специальные клеммы, пять штучек (на 5А).
• Ниппели для закрепления велосипедных спиц (две штучки).
• Вата из металла.
• Кусок проволоки из стали длиной в тридцать см и сечением 1 мм.
• Кусок большой стальной или медной проволоки с диаметром от 1.6 до 2 мм.
• Деревянный штырь с диаметром двадцать мм (длина один см).
• Крышка от бутылочки (из пластика).
• Электропроводка (тридцать см).
• Специальный клей.
• Вулканизированная резина (где-то 2 сантиметра).
• Рыболовная леска (длина тридцать см).
• Несколько грузил для балансировки (например, никелевые).
• CD-диски (три штуки).
• Специальные кнопки.
• Жестяная баночка для создания топки.
• Теплоустойчивый силикон и консервная банка для изготовления водного охлаждения.

Описание процесса создания

Этап 1. Подготовка баночек.

Вначале стоит взять 2 банки и отрезать у них верхнюю часть. Если верхушки будут отрезаться ножницами, полученные зазубрины придется сточить при помощи напильника.

Дальше надо вырезать дно баночки. Это можно выполнить с помощью ножа.

Этап 2. Изготовление диафрагмы.

В качестве диафрагмы можно взять воздушный шарик, который стоит усилить вулканизированной резиной. Шар надо разрезать и натянуть на баночку. Потом на центральную часть диафрагмы приклеим кусок специальной резины. После застывания клея, в центре диафрагмы пробьем дырочку для установки проволоки. Легче всего это выполнить при помощи специальной кнопки, которую можно оставить в дырке до момента сборки.

Этап 3. Разрезание и создание дырок в крышке.

В стенках крышки надо сделать два отверстия по два мм, они необходимы для установки поворотной оси рычагов. Еще одну дырочку надо сделать в донышке крышки, через него будет идти проволока, которая будет соединена с вытеснителем.

На последнем этапе крышку надо обрезать. Это делается для того, чтобы проволока вытеснителя не зацепилась за края крышки. Для таких работ можно взять хозяйственные ножницы.

В баночке надо просверлить две дырки для подшипников. В нашем случае это было выполнено сверлом 3.5 мм.

Этап 5. Изготовление смотрового окна.

В корпусе двигателя надо вырезать специальное окно. Теперь можно будет понаблюдать, как работают все узлы прибора.

Этап 6. Доработка клемм.

Необходимы взять клеммы и убрать с них пластиковую изоляцию. Потом возьмем дрель, и сделаем сквозные отверстия на краях клемм. Всего надо высверлить три клеммы. Оставим две клеммы, не просверленными.

Этап 7. Создание рычагов.

В качестве материала для изготовления рычагов берется медная проволока, диаметр которой всего 1.88 мм. Как именно подогнуть спицы, стоит посмотреть в интернете. Можно взять и стальную проволоку, просто с медной проволокой, удобнее работать.

Этап 8. Изготовление подшипников.

Чтобы сделать подшипники потребуется два велосипедных ниппеля. Диаметр дырок надо проверить. Автор просверлил их насквозь с помощью сверла на два мм.

Этап 9. Установка рычагов и подшипников.

Рычаги можно ставить прямо через смотровое окошко. Один кончик проволоки должен быть длинным, на нем будет лежать маховое колесо. Подшипники должны крепко сесть на нужные места. Если будет присутствовать люфт, их можно приклеить.

Этап 10. Делаем вытеснитель.

Вытеснитель делается из стальной ваты ля полировки. Для изготовления вытеснителя берется проволока из стали, на ней создается крючок, а потом на проволоку наматывается определенное количество ваты. Вытеснитель должен быть таким же по размерам, чтобы он спокойно перемещался в банке. Вся высота вытеснителя не должна быть больше пяти сантиметров.

В конце на одной стороне ваты надо сделать спираль из проволоки, чтобы она не выходила из ваты, а на второй стороне из проволоки делаем петлю. Потом к этой петле привяжем леску, которая впоследствии притянется через центральную часть диафрагмы. Вулканизированная резина должна быть в серединке емкости.

Этап 11. Изготовление резервуара под давлением

Надо вырезать дно банки определенным образом, чтобы осталось где-то 2.5 см от ее основы. Вытеснитель вместе с диафрагмой надо переместить в резервуар. После этого весь этот механизм переносится в конец банки. Диафрагму надо немножко натянуть, чтобы она не провисла.

Потом необходимо взять клемму, которая не была просверлена, и провести через нее леску. Узел надо приклеить так, чтобы он не передвигался. Проволоку надо качественно смазать маслом и при этом убедиться, что вытеснитель без труда протянет за собой леску.

Этап 12. Изготовление толкательных тяг.

Эти специальные тяги соединяют диафрагму и рычаги. Это производится с куска медной проволоки длиной пятнадцать см.

Этап 13. Создание и установка маховика

Для изготовления маховика берем три старых СД-диска. В качестве центра возьмем деревянный стержень. После установки маховика, стержень коленчатого вала загнем, так маховик уже не будет спадать.

На последнем этапе весь механизм собирается полностью.

Последний шаг, создание топки

Вот мы и дошли до последнего шага в создании двигателя.

• Для изготовления топки своими руками, используется жестяная банка. В ней стоит вырезать специальное окно, через него и будет ставиться, и поджигаться свечка. Чтобы сгладить острые края, можно сделать для арки окантовку от электрического кабеля. Потом можно перейти к тестированию двигателя. Он ставится на топку, а в топке зажигается свеча.
• Если все собрано правильно, маховик будет вращаться. Если же двигатель не заработал, придется искать проблему. Сделать стирлинг с генератором большой мощности, совсем нетрудно, главное, это выполнять все этапы последовательно, как в инструкции. Существуют разные модели двигателей с разной мощностью, выбирайте все на свой вкус. А генератор лучше купить, его очень сложно делать своими руками.

Всем привет! Сегодня я хочу представить вашему вниманию самодельный двигатель, который любую разницу температур преобразовывает в механическую работу:

Двигатель Стирлинга — тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.

Материал из Википедии ( Тыц )

Представляю вашему вниманию свой двигатель, сделанный по картинках из Интернета:

Увидев это чудо, у меня возникло желание его сделать)) Тем более на просторах Интернета оказалось много чертежей и конструкций двигателя. Скажу сразу: сделать— не трудно, но отрегулировать и добиться нормальной работы— немного проблематично. У меня он нормально заработал только с третьего раза (надеюсь вы так мучиться не будете)))).

Принцип работы двигателя стирлинга:

Все сделано из материалов, доступных каждому мозгочину:

Ну и как же без размеров)))

Каркас двигателя сделан из проволоки от скрепок. Все неподвижные соединения проволоки-паяные( хорошая статья о пайке )

Вытеснитель (диск который перемещает воздух внутри двигателя) — из чертежной бумаги и склеен суперклеем (внутри он полый):

Чем меньше зазор между крышками и вытеснителем в верхнем и нижнем положении, тем больше кпд двигателя.

Шток вытеснителя- из вытяжной заклепки (изготовление: акуратно вытянуть внутреннюю часть и если надо- зачистить наждачной бумагой нулевкой; внешнюю часть приклеить к верхней «холодной» крышке шляпкой вовнутрь). Но у этого варианта есть недостаток- нет полной герметиности и есть небольшое трение, хотя капля моторного масла поможет от него избавиться.

Цилиндр поршня- горлышко от обыкновенной пластиковой бутылки:

Кожух поршня сделан из медицинской перчатки и закреплен нитью, которую после намотки нужно пропитать суперклеем для надежности. По центру кожуха приклеен диск из нескольких слоев картона, на котором закреплен шатун.

Коленвал- из тех же скрепок, что и весь каркас двигателя. угол между коленами поршня и вытеснителя- 90 градусов. Рабочий ход вытеснителя- 5мм; поршня- 8мм.

Маховик- состоит из двух CD дисков которые приклеены на картонный цилиндр и посажены на ось коленвала.

Итак, хватит нести всякий бред представляю вам видео работы двигателя:

Трудности, которые у меня возникали, в основном были связаны с избыточним трением и отсутствием точных размеров конструкции. в первом случае капля моторного масла и центровка коленвала исправляла ситуацию, то во втором- приходилось полагаться на интуицию))) Но как видите все вышло(правда 3 раза полностью переделывал двигатель))))

Если у вас возникли вопросы- пишите в коментариях, разберемся)))

Спасибо за внимание)))

> Купить в подарок или заказать уникальную вещь

• Подробнее об авторе
• 15 свежих записей

About Sanny

• Двигатель стирлинга своими руками — 10. 08.2013
• М$ — Апгрейд картофель-пушки своими руками — 22.04.2013
• Хенд Мейд зажигатель — 08.12.2012

У нас топят так, что форточки зимой открываем. Вот и применение, адаптировать для батареи, вырабатывать энергию для заряда аккумуляторов, ну а там через инвертор и куда надо, — зимой же дни короче и раньше свет включать приходится, вот тут отопление и поможет.

Привет! Спасибо за подробную статью! Очень помог в создании двигателя стирлинга!
На картинке с вытеснителем ты перепутал — вместо его диаметра написал радиус = 75мм

Действительно. Спасибо и вам)

На этой недели был сделан почти такой же двигатель стирлинга(сделан немного аккуратнее + другое решение для сальника вытеснителя). Если будет возможность-выложу фотки

Здравствуйте! Хочу связаться с автором данного двигателя Стирлинга, по почте. Если есть возможность админу узнать мой е-майл, то напишите для дальнейшего диалога.

Ну в личку напиши. Ссылка на профиль автора всегда вверху слева (http://mozgochiny. ru/members/sanny/).

Правда до этого нужен аккаунт 😉

Я здесь) Внимательно вас слушаю)

Очень интересно узнать из чего сделан внутренний большой поршень.Когда я пытался изготовить стирлинга, для меня это оказалось самой большой проблемой

Внутри не поршень) Внутри вытеснитель. Он перемещает воздух. Я делал из канцелярской бумаги(детали теперь в статье). Хотя я думаю это не лучшее решение.

Вот бы ещё видео роботы посмотреть…

Статья обновлена.Чтобы посмотреть видео- перейдите по ссылке http://youtu.be/AeRQvEf1ZC8 (на верхней крышке мокрая вата для охлаждения)

Интересно, куда его можно применить?

Положить на что-то тёплое и любоваться.

Но это всего лишь модель… полномасштабные стирлинги электоэнергию вырабатывают и воду качают без особых усилий))

Добавить комментарий

Отменить ответ

Рубрики

Похожие мозгоподелки:

Свежие комментарии

• alexlevchenko к записи Идея уркашения детской комнаты
• Андрей Дроздовский к записи Идея уркашения детской комнаты
• Татьяна Мережко к записи Как сделать набор игральных костей своими руками
• Dallyla к записи Лазерный резак/гравер своими руками
• sTs к записи Мастер-класс: как сделать сложную шестерню

Метки

Your browser doesn’t support canvas.

Горячий ТОП за месяц

Двигатель внешнего сгорания двигатель стирлинга своими руками

Двигатель Стирлинга — тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.

• Смотрим под катом подробное объяснение, как сделать его своими руками
• История

Двигатель Стирлинга был впервые запатентован шотландским священником Робертом Стирлингом 27 сентября 1816 года (английский патент № 4081). Однако первые элементарные «двигатели горячего воздуха» были известны ещё в конце XVII века, задолго до Стирлинга. Достижением Стирлинга является добавление очистителя, который он назвал «эконом».

В современной научной литературе этот очиститель называется «регенератор». Он увеличивает производительность двигателя, удерживая тепло в тёплой части двигателя, в то время как рабочее тело охлаждается. Этот процесс намного повышает эффективность системы.

Чаще всего рекуператор представляет собой камеру, заполненную проволокой, гранулами, гофрированной фольгой (гофры идут вдоль направления потока газа). Газ, проходя через наполнитель рекуператора в одну сторону, отдаёт (или приобретает) тепло, а при движении в другую сторону отбирает (отдаёт) его.

Рекуператор может быть внешним по отношению к цилиндрам, а может быть размещён на поршне-вытеснителе в бета- и гамма-конфигурациях. В последнем случае габариты и вес машины оказываются меньше.

Частично роль рекуператора выполняет зазор между вытеснителем и стенками цилиндра (при длинном цилиндре надобность в таком устройстве вообще исчезает, но появляются значительные потери из-за вязкости газа). В альфа-стирлинге рекуператор может быть только внешним. Он монтируется последовательно с теплообменником, в котором происходит нагрев рабочего тела, со стороны холодного поршня.

В 1843 году Джеймс Стирлинг использовал этот двигатель на заводе, где он в то время работал инженером. В 1938 году фирма «Филипс» инвестировала в мотор Стирлинга мощностью более двухсот лошадиных сил и отдачей более 30 %. Двигатель Стирлинга имеет много преимуществ и был широко распространён в эпоху паровых машин.

Все подробности об этом двигателе ЗДЕСЬ

Для постройки двигателя понядобится:

• Банка из под шпрот
• Жесть 
• Скрепки
• Поролон
• Пакет
• Резинка

Инструменты:

• Кусачки
• Плоскогубцы
• Паяльник
• Ножницы
• Наждачная бумага

Начинаем сборку:

Нужно вымыть банку и зачисть края наждачной бумагой

Дальше вырежем круг из жести, так что бы он лежал на внутренних краях банки

С помощью линейки или штангель циркуля найдём центр

Сделаем отверстие ножницами по центру

Дальше возьмём кусок медной проволоки и скрепку

выпрямим скрепку 

сделаем на конце кольцо

Дальше намотаем на неё проволоку 4 витка виток к витку

Скрепка должна ходить свободно.

Дальше облудим верхний слой спирали из проволоки без большого количества флюса и припоя прямо на скрепке.

Потом аккуратно припаиваеи к отвертию в крышке так чтобы шток был перпендикулярен крышке.

Скрепка должна ходить свободно, если нет, то нужно всё сделать заново.

Дальше сделаем сообщающее отверстие в крышке.

потом нужно сделать вытеснитель, он будет из поролона.

Диаметр его должен быть таким, чтобы он ходил свободно, но не было большого зазора, высотой чуть больше половины внутренней высоты банки.

1. Дальше прорезаем в центре вытеснители отверстие под втулку из пробки или резины, дальше вставляем во втулку шток, всё заклеиваем.

Вытеснитель должен быть паралелен крышке!! ЭТО КРИТИЧНО ДЛЯ РАБОТЫ!!!

Закрываем банку и запаеваем края. ВСЁ ДОЛЖНО БЫТЬ ГЕРМЕТИЧНО!!!!!!!!!!

Далее делаем рабочий цилиндр

Вырезаем полоску длиной 60 мм (6 см) и шириной 25 мм (2,5 см) 

Загибаем край на 2 мм (0,2 см) плоскогубцами

Формируем гильзу и спаиваем край

Припаиваем гильзу над отверстием в крышке

• Дальше делаем мембрану

Берём пакет и отрезаем от него кусок

1. Продавливая немного плёнку пальцем внутрь прижмите края резинкой

Должно получится так

МОМЕНТ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ!!!

Нужно нагреть свечкой дно банки и потянуть за шток, мембрана должна выгнуться наружу, а если отпустить вытеснитель со штоком должен опустится под собственным весом и мембрана вернётся на место, если этого не произошло, то вытеснитель сделан не правильно и/или  не герметична пайка.

Если всё в порядке, то нужно сделать колен вал и стойки. Рзнос по кривошипам должен быть 90 град!

Кривошип мембраны должен быть высотой 7 мм, а вытеснителя  5 мм ( в пределах+0,1мм  — 1мм)!



Делаем стойки, тут можно сделать что угодно, можно взять трубки с проволочными подшипниками, можно сделать из скрепок как тут.

• Теперь о шатунах. 
• Длина их определяется положением коленвала, нужно отмерить расстояние от штока/мембраны и нижней мёртвой точкой кривошипа.
• Кривошип мембраны крепится к ней через пробку или резиновую втулку диаметром около половины гильзы.
• Конец кривошипа вставляетс в пробку.

СБОРКА ОКОНЧЕНА!!!!! Двигатель должен заработать сразу от двух «чайных» свечек. 

Температурный гардиент составляет ~80-85 град целсия. Хорошо собраный двигатель может работать от температуры кипятка с кусочкам льда на верхней крышке.

1. Можно прикрепить к маховику несколько магнитов и взять катушку от аквариумного компрессора, подключить через простую схему светодиод или несколько
3. Здесь можно убедиться, что он работает от любого источника тепла:

Как сделать двигатель Стирлинга в домашних условиях?

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.

Дмитрий Петраков по многочисленным просьбам отснял пошаговую инструкцию по сборке мощного, относительно своих габаритов и потребляемого количества тепла двигателя Стирлинга.

В этой модели задействованы доступные каждому зрителю и распространённые материалы — обзавестись ими способен любой желающий.

Все размеры, представленные в этом ролике, автор подбирал на основе многолетнего опыта работы со Стирлингами такой конструкции, и для данного, конкретного экземпляра они являются оптимальными.

В этой модели задействованы доступные каждому зрителю и распространённые материалы, благодаря чему обзавестись ими способен любой желающий. Все размеры, представленные в этом ролике, подбирал на основе многолетнего опыта работы со Стирлингами такой конструкции, и для данного, конкретного экземпляра они являются оптимальными.

Товары для изобретателей Ссылка на магазин.

C чувством, толком и расстановкой.

Мотор Стирлинга в работе с нагрузкой (водяная помпа).

Водяная помпа, собранная в качестве рабочего прототипа, предназначена для работы в паре с моторами Стирлинга. Особенность насоса заключается в небольших затратах энергии, требуемых для совершения им работы: такая конструкция задействует лишь небольшую часть динамического внутреннего рабочего объёма двигателя, и тем самым по минимуму влияет на его производительность.



Мотор Стирлинга из консервной банки

Для его изготовления вам понадобятся подручные материалы: банка из под консервов, небольшой кусок поролона, CD-диск, два болтика и скрепки.

Электроника для самоделок в китайском магазине.

Поролон — одни из самых распространенных материалов, которые используются при изготовлении моторов Стирлинга. Из него делается вытеснитель двигателя.  Из куска нашего поролона вырезаем круг,  диаметр его делаем на два миллиметров меньше внутреннего диаметра банки, а высоту немного больше ее половины.

Поролоновый круг из поролона пронизываем посередине винтиком и застопориваем его шайбой сверху и снизу шайбой и гайкой. После этого присоединяем путем пайки отрезок скрепки, предварительно распрямив ее.

Теперь  втыкаем вытеснитель в сделанное заранее отверстие в крышке и герметично пайкой соединяем крышку и банку. На конце скрепки делаем небольшую петельку, а в крышке просверливаем еще одно отверстие, но чуть-чуть больше, чем первое.

Из жести делаем цилиндр, используя пайку.

Присоединяем с помощью паяльника готовый цилиндр к банке, так, чтобы не осталось щелей в месте пайки.

Из скрепки изготавливаем коленвал. Разнос колен нужно сделать в 90 градусов. Колено, которое будет над цилиндром по высоте на 1-2 мм больше другого.

Шатун который нужно будет приделать к мембране, изготавливаем из скрепки и вставляем его в обрезок резины. По длине шатун нужно сделать таким, чтобы в нижней мертвой точке вала мембрана была втянута внутрь цилиндра, а в высшей — напротив — вытянута. Второй шатун настраиваем так же.

Шатун с резиной приклеиваем к мембране, а другой присоединяем к вытеснителю.

Присоединяем паяльником ножки из скрепок к банке и на кривошип пристраиваем маховик. Например, можно использовать СД-диск.

Двигатель Стирлинга в домашних условиях сделан. Теперь осталось под банку подвести тепло — зажечь свечку. А через несколько секунд дать толчок маховику.

Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и видео)

www.newphysicist.com

Давайте сделаем двигатель Стирлинга. 

Мотор Стирлинга — это тепловой двигатель, который работает за счет циклического сжатия и расширения воздуха или другого газа (рабочего тела) при различных температурах, так что происходит чистое преобразование тепловой энергии в механическую работу.  Более конкретно, двигатель Стирлинга представляет собой двигатель с рекуперативным тепловым двигателем с замкнутым циклом с постоянно газообразным рабочим телом.

Двигатели Стирлинга имеют более высокий КПД по сравнению с паровыми двигателями и могут достигать 50% эффективности. Они также способны бесшумно работать и могут использовать практически любой источник тепла. Источник тепловой энергии генерируется вне двигателя Стирлинга, а не путем внутреннего сгорания, как в случае двигателей с циклом Отто или дизельным циклом.

Двигатели Стирлинга совместимы с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии, поскольку  они могут становиться все более значительными по мере роста цен на традиционные виды топлива, а также в свете таких проблем, как истощение запасов нефти и изменение климата.

В этом проекте мы дадим вам простые инструкции по созданию очень простого двигателя DIY  Стирлинга с использованием пробирки и шприца .

Как сделать простой движок Стирлинга — Видео

Компоненты и шаги, чтобы сделать моторчик Стирлинга

1. Кусок лиственных пород или фанеры

Это основа для вашего двигателя. Таким образом, он должен быть достаточно жестким, чтобы справляться с движениями двигателя. Затем сделайте три маленьких отверстия, как показано на рисунке. Вы также можете использовать фанеру, дерево и т.д.

2. Мраморные или стеклянные шарики

В двигателе Стирлинга эти шарики выполняют важную функцию. В этом проекте мрамор действует как вытеснитель горячего воздуха от теплой стороны пробирки к холодной стороне. Когда мрамор вытесняет горячий воздух, он остывает.

3. Палки и винты

Шпильки и винты используются для удержания пробирки в удобном положении для свободного перемещения в любом направлении без каких-либо перерывов.

4. Резиновые кусочки

Купите ластик и нарежьте его на следующие формы. Он используется для того, чтобы надежно удерживать пробирку и поддерживать ее герметичность. Не должно быть утечек в ротовой части пробирки. Если это так, проект не будет успешным.

5. Шприц

Шприц является одной из самых важных и движущихся частей в простом двигателе Стирлинга. Добавьте немного смазки внутрь шприца, чтобы поршень мог свободно перемещаться внутри цилиндра.

 Когда воздух расширяется внутри пробирки, он толкает поршень вниз. В результате цилиндр шприца перемещается вверх.

 В то же время мрамор катится к горячей стороне пробирки и вытесняет горячий воздух и заставляет его остывать (уменьшать объем).

6. Пробирка Пробирка является наиболее важным и рабочим компонентом простого двигателя Стирлинга. Пробирка изготовлена ​​из стекла определенного типа (например, из боросиликатного стекла), обладающего высокой термостойкостью. Так что его можно нагревать до высоких температур.

Как работает двигатель Стирлинга?

Некоторые люди говорят, что двигатели Стирлинга просты.

 Если это правда, то так же, как и великие уравнения физики (например, E = mc2), они просты: на поверхности они просты, но богаче, сложнее и потенциально очень запутаны, пока вы их не осознаете.

Я думаю, что безопаснее думать о двигателях Стирлинга как о сложных: многие очень плохие видео на YouTube показывают, как легко «объяснить» их очень неполным и неудовлетворительным образом.

На мой взгляд, вы не можете понять двигатель Стирлинга, просто создав его или наблюдая за тем, как он работает извне: вам нужно серьезно подумать о цикле шагов, через которые он проходит, что происходит с газом внутри, и как это отличается из того, что происходит в обычном паровом двигателе.

Все, что требуется для работы двигателя, — это наличие разницы температур между горячей и холодной частями газовой камеры. Были построены модели, которые могут работать только с разницей температуры 4 ° C, хотя заводские двигатели, вероятно, будут работать с разницей в несколько сотен градусов. Эти двигатели могут стать наиболее эффективной формой двигателя внутреннего сгорания.

Двигатели Стирлинга и концентрированная солнечная энергия

Двигатели Стирлинга обеспечивают аккуратный метод преобразования тепловой энергии в движение, которое может привести в движение генератор.  Наиболее распространенная схема состоит в том, чтобы двигатель был в центре параболического зеркала. Зеркало будет установлено на устройство слежения, чтобы солнечные лучи фокусировались на двигателе.

* Двигатель Стирлинга как приемник

Возможно, вы играли с выпуклыми линзами в школьные годы. Сосредоточение солнечной энергии для сжигания листа бумаги или спички, я прав? Новые технологии развиваются день ото дня. Концентрированная солнечная тепловая энергия приобретает все большее внимание в эти дни.

• Выше приведен короткий видеофильм о простом двигателе с пробиркой, использующим стеклянные шарики в качестве вытеснителя и стеклянный шприц в качестве силового поршня.
• Этот простой двигатель Стирлинга был построен из материалов, которые доступны в большинстве школьных научных лабораторий и может быть использован для демонстрации простого теплового двигателя.
• Диаграмма давление-объем за цикл
• Процесс 1 → 2 Расширение рабочего газа на горячем конце пробирки, тепло передается газу, и газ расширяется, увеличивая объем и толкая поршень шприца вверх.
• Процесс 2 → 3 По мере движения мрамора к горячему концу пробирки газ вытесняется из горячего конца пробирки на холодный конец, а по мере движения газа он отдает тепло стенке пробирки.
• Процесс 3 → 4 Из рабочего газа отводится тепло, и объем уменьшается, поршень шприца движется вниз.

Процесс 4 → 1 Завершает цикл. Рабочий газ движется от холодного конца пробирки к горячему концу, поскольку мраморные шары вытесняют ее, получая тепло от стенки пробирки, когда она движется, тем самым увеличивая давление газа.

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 х, если кому интересно, мой канальчик: https://www.youtube.com/channel/UCG80Zv3qGnSoR6Qe_GfVCPw

Что такое двигатель Стирлинга и как его сделать своими руками

12 ноября 2019

В 1816 году преподобный Роберт Стирлинг, стремившийся создать более безопасную альтернативу паровым двигателям, котлы которых часто взрывались из-за высокого давления пара и доступных в то время примитивных материалов, изобрёл новое устройство.

Как и другие похожие агрегаты, двигатель Стирлинга преобразует тепловую энергию в механическую. Его существенная особенность заключаются в том, что это разновидность двигателя внешнего сгорания.

Это значит, что в нём используется фиксированное количество рабочего тела, обычно воздуха, а тепло, потребляемое им, подводится извне.

Это позволяет устройству работать практически на любом источнике тепла, включая ископаемое топливо, горячий воздух, солнечную, химическую и ядерную энергию. Он также может работать с очень низкими температурными перепадами.

Конструкция двигателя Стирлинга

Агрегаты бывают разных форм, большинство из которых — варианты четырёх базовых конфигураций, главные их части следующие:

1. Источник тепла. Он может быть любой: от огня, производимого горящим углем или дровами, до солнечной света, концентрируемого гелиостатами, поскольку фактическое сгорание топлива не нужно, используется только разница температур между радиатором и источником тепла.
2. Газ, или рабочее тело, постоянно находится в закрытом баллоне внутри машины. Это может быть гелий, обычных воздух, водород, а также любое другое доступное вещество, которое не меняет своей формы при нагреве и охлаждении. Его основная задача — передать тепловую энергию.
3. Радиатор. Нужен для охлаждения горячего газа.
4. Поршни и цилиндры, между которыми движутся газовые заслонки, которые при нагреве расширяются, а при охлаждении сжимаются перед тем, как весь цикл повторится.
5. Теплообменник, или регенератор. Расположен между радиатором и тепловым источником. Нагретый газ, проходя мимо, отдаёт часть своего тепла, а возвращаясь забирает его. Без этого узла тепло будет уходить, то есть тратиться впустую.

Как работает двигатель Стирлинга

Если рассматривать рабочую схему двигателя Стирлинга на примере альфа-конфигурации, где фиксированное количество воздуха или другого рабочего тела заключено в два цилиндра, один из которых горячий, а другой — холодный, перемещается между ними вперёд и назад. Газ нагревается и расширяется в горячем цилиндре, охлаждается в холодном, там же он сжимается, по ходу отдавая энергию для выполнения механической работы.

Надо отметить, что два поршня соединены с коленчатым валом, но их движения не совпадают по фазе на 90 ° между верхней и нижней частями. Поэтапно это выглядит следующим образом:

1. Рабочее тело, расширяясь от нагрева, толкает горячий поршень к нижней части цилиндра, поворачивая коленчатый вал. Расширение продолжается, заставляя газ двигаться к холодному цилиндру. Поршень внутри холодного цилиндра, который находится на четверть оборота позади горячего поршня, также толкается вниз.
2. Газ в максимальном объёме. Импульс маховика на коленчатом валу толкает поршень в горячем цилиндре к вершине его хода, заставляя большую часть газа попадать в холодный цилиндр, толкая холодный поршень вниз. В холодном цилиндре газ охлаждается, давление падает.
3. Когда горячий поршень достигает вершины своего хода, почти весь газ теперь переместился в холодный цилиндр, где охлаждение продолжается, и рабочее тело сжимается, снижая давление ещё больше, что позволяет холодному поршню подняться. Сила импульса маховика сжимает газ и направляет его обратно к горячему цилиндру.
4. На этом этапе рабочая жидкость, достигая своего минимального объема, подаётся в горячий цилиндр, где начинает толкать горячий поршень вниз. Газ снова нагревается, его давление увеличивается, он расширяется, толкая горячий поршень вниз во время рабочего хода, и цикл начинается снова.

Регенератор, расположенный в воздушном канале между двумя поршнями, не строго необходим в конструкции двигателя Стирлинга, но служит для повышения эффективности двигателя.

Обычно это металлическая или керамическая матрица с большой площадью поверхности, способная поглощать или отдавать тепло. С ее помощью можно снизить расход топлива и повысить общую эффективность рабочего цикла.

Канал для переноса газа между двумя цилиндрами по существу мертвое пространство, часто он остается максимально коротким.

Двигатели Стирлинга использовались в различных формах с 1930-х годов в качестве движущей силы для целого ряда транспортных средств с двигателями мощностью 75 кВт и более.

Несмотря на то, что ранние разработки были предназначены для автомобильной промышленности, из-за своей низкой удельной мощности двигатель Stirling больше подходит для стационарного применения, а в последние годы его стали больше использовать для производства электрической энергии:

1. Идеально подходит для использования небольшими комбинированными теплоэнергетическими установками для сбора отработанного тепла. Генераторы двигателя Стирлинга с выходной электрической мощностью от 1 кВт до 10 кВт доступны для бытового применения, а отработанное тепло используется котлом центрального отопления. Общая тепловая эффективность этих установок может достигать 80%.
2. В некоторых странах такие устройства используются для выработки электроэнергии из тепловой энергии.

Как сделать самостоятельно

Несмотря на кажущуюся простоту, сделать двигатель Стирлинга своими руками в домашних условиях непросто. На это нужно потратить немного времени, уделяя внимание деталям. Никакие станки не потребуются. Вот несколько советов для тех, кто решился на эксперимент.

1. Создание цилиндра. Можно использовать ёмкость из нержавеющей стали, диаметр которой около 95 мм, а высота 235 мм. Этот материал выдерживает сильный нагрев. Не стоит заменять его на алюминиевую банку. Для изготовления диафрагмы подойдёт пластиковая крышка.
2. Охладители. Подойдут нескольких жестяных банок диаметром 150 мм. Чтобы сделать водовыпускное отверстие, можно использовать сантехнические детали.
3. Поршень. Его легко изготовить из проволоки. Понадобится вата, выполненная из нержавеющей стали, которую нужно намотать на сетку из того же материала.
4. Коленчатый вал — самое сложное. Он должен быть прямым с жесткими изгибами. Нужны подшипники, латунные соединители и 4-миллиметровая стальная катанка.
5. Маховик. Стальной круг 4 мм толщиной и 170 мм в диаметре, который нужно навинтить на коленчатый вал.
6. Диафрагма. Понадобится отрезок тонкой резины, её нужно растянуть и нагреть, чтобы придать форму. Как шаблон подойдёт выпуклая пластиковая крышка.
7. Статор. Содержит примерно одинаковые катушки из медной проволоки. Затем их нужно приклеить к фанерному диску, который будет привинчен к боковой части двигателя.

Когда катушки будут готовы, стоит проверить, что у всех одинаковое сопротивление, а провод без разрывов.

Как самостоятельно изготовить двигатель Стирлинга

Долго искал рабочую схему. Находил но всегда было связанно с тем что или с оборудованием проблемы или с материалами.Решил сделать как арбалет. Посмотрев много вариантов и прикидывал что у меня есть в наличии и что я смогу сделать самому на своём оборудовании.Те размеры что я прикидывал сразу,при собранном аппарате мне не понравилось.Получился слишком широким.

Пришлось станину цилиндров укоротить. А маховик ставить на одном подшипнике(на одном пилоне).Материалы маховик,шатуны,противовес,уплотнительная шайба,лампада и рабочий цилиндр бронза.Пилоны,рабочий поршень,станина цилиндров охладитель и шайба с резьбой от жаровой камеры алюминий.Вал маховика и шток вытеснителя сталь.Жаровая камера нержавейка.Вытеснитель графит.

А что получилось ставлю на обозрение,вам судить.

Статья приведена без изменений с сайта автора:  http://culibinc.narod.ru
Автор статьи Казаку Анатолий Иванович

Двигатель стирлинга своими руками

Всем привет! Сегодня я хочу представить вашему вниманию самодельный двигатель, который  любую разницу температур преобразовывает в механическую работу:

Двигатель Стирлинга — тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.

Материал из Википедии (Тыц)

Представляю вашему вниманию свой двигатель, сделанный по картинках из Интернета:

Увидев это чудо, у меня возникло желание его сделать)) Тем более на просторах Интернета оказалось много чертежей и конструкций двигателя. Скажу сразу: сделать— не трудно, но отрегулировать и добиться нормальной работы—  немного проблематично. У меня он нормально заработал только с третьего раза (надеюсь вы так мучиться не будете)))).

• Принцип работы двигателя стирлинга:
• Все сделано из материалов, доступных каждому мозгочину:
• Ну и как же без размеров)))
• Каркас двигателя сделан из проволоки от скрепок. Все неподвижные соединения проволоки-паяные(хорошая статья о пайке)
• Вытеснитель (диск который перемещает воздух внутри двигателя) — из чертежной бумаги и склеен суперклеем (внутри он полый):
• Чем меньше зазор между крышками и вытеснителем в верхнем и нижнем положении, тем больше кпд двигателя.

Шток вытеснителя- из вытяжной заклепки (изготовление: акуратно вытянуть внутреннюю часть и если надо- зачистить наждачной бумагой нулевкой; внешнюю часть приклеить к верхней «холодной» крышке шляпкой вовнутрь). Но у этого варианта есть недостаток- нет полной герметиности и есть небольшое трение, хотя капля моторного масла поможет от него избавиться.

Цилиндр поршня- горлышко от обыкновенной пластиковой бутылки:

Кожух поршня сделан из медицинской перчатки и закреплен нитью, которую после намотки нужно пропитать суперклеем для надежности. По центру кожуха приклеен диск из нескольких слоев картона, на котором закреплен шатун.

Коленвал- из тех же скрепок, что и весь каркас двигателя. угол между коленами поршня и вытеснителя- 90 градусов.  Рабочий ход вытеснителя- 5мм; поршня- 8мм.

1. Маховик- состоит из двух CD дисков которые приклеены на картонный цилиндр и посажены на ось коленвала.
2. Итак, хватит нести всякий бред представляю вам видео работы двигателя:
3. Трудности, которые у меня возникали, в основном были связаны с избыточним трением и отсутствием точных размеров конструкции. в первом случае капля моторного масла и центровка коленвала исправляла ситуацию, то во втором- приходилось полагаться на интуицию))) Но как видите все вышло(правда 3 раза полностью переделывал двигатель))))
4. Если у вас возникли вопросы- пишите в коментариях, разберемся)))
5. Спасибо за внимание)))

Двигатель стирлинга большой мощности своими руками

Содержание

• 1 История
• 2 Простейшие двигатели, собираемые за 5 минут
• 3 Двигатель внешнего сгорания
• 4 Плюсы двигателя Стирлинга
• 5 Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и видео)
• 6 Что понадобится для простейшего электродвигателя?
• 7 Принцип работы
• 8 Конфигурация двигателя. Пробы и ошибки
• 9 Коэффициент полезного действия
• 10 Как сделать
• 11 Как сделать
• 12 Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и видео)
• 13 Второй способ: материалы
• 14 Как изготовить дома работающий двигатель Стирлинга?
• 15 Низкотемпературный двигатель Стирлинга
• 16 Мотор Стирлинга из консервной банки
• 17 Как сделать двигатель Стирлинга в домашних условиях?
• 18 Что делать, если самоделка не работает?
• 19 Три основных варианта двигателя Стирлинга
• 20 Как сделать самостоятельно

История

Двигатель Стирлинга — это тепловой двигатель, изобретенный в начале 19 века. Автором, как ясно, был некий Стирлинг по имени Роберт, шотландский священник. Устройство представляет собой двигатель внешнего сгорания, в котором корпус перемещается в закрытом контейнере, постоянно меняя его температуру.

В связи с распространением двигателей другого типа о нем почти забыли. Однако, благодаря своим преимуществам, сегодня двигатель Стирлинга (многие любители строят его дома своими руками) возвращается.

Основное отличие от двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что тепловая энергия поступает извне, а не генерируется в самом двигателе, как в двигателе внутреннего сгорания.

Простейшие двигатели, собираемые за 5 минут

Первый однополюсный двигатель
Фарадея можно собрать за одну минуту. Требуется очень мало деталей. Все они, за исключением резьбы, есть на фото.

Необходим неодимовый магнит:

аксиально намагниченный диск или стержень (южный полюс с одной стороны и северный полюс с другой). Подойдет любой из четырех на фото.

Винт, гвоздь или саморез

из намагничивающегося материала. Длина около 45 мм. Более короткие или более длинные могут снизить скорость вращения. Острый конец облегчает и ускоряет работу.

Аккумулятор

AA 1,2 В эл
кабель
адекватная длина.

Устройство собирается таким образом: магнит крепится к головке винта. Затем конец винта намагничивается к батарее. Через скользящий контакт на магнит подается ток. Вращение начинается.

Изменяя полюса магнита или полярность аккумулятора, двигатель перемещается в противоположном направлении.

Второй двигатель — линейный. Это не вращение, а линейное движение.

он состоит из одной батарейки AAA, двух кубических неодимовых магнитов 8 * 8*

8 мм и витая медная проволока, образующая своеобразный туннель диаметром 12 мм. Но лучше использовать круглые магниты.

Провод должен быть без изоляции! Его диаметр 0,5 мм. Диаметр маркера, на который он был навинчен — 11 мм. Направление движения зависит от типа намотки (по часовой стрелке, против часовой стрелки) и от внешних полюсов магнитов. Магниты к аккумулятору необходимо подводить с одинаковыми полюсами, соответственно внешние полюса тоже всегда имеют одинаковое название. Еще рабочее видео.

В следующем видео движение батареи с неодимовыми магнитами в удлиненной пружине (примерно 5 мм между витками).

Вы можете создать круговую пружину, чтобы «поезд» двигался, не останавливаясь, по кругу.

Двигатель внешнего сгорания

Ключевое отличие двигателя Стирлинга в том, что топливо горит не внутри цилиндра, а снаружи. В результате салон остается герметичным и идеально чистым, без нагара и без необходимости ухода. Работает практически бесшумно, так как нет детонации обогащенной топливной смеси.

Остальные преимущества можно резюмировать следующим образом:

• Абсолютная экологическая безопасность.
• Более простая конструкция обеспечивает высокую надежность.
• Чрезвычайно долгий срок службы.
• Всеяден по сравнению с источником тепла.
• Очень высокий КПД.

обеспечить более полное сгорание топлива вне цилиндра намного проще, чем внутри. Отопление может осуществляться не только от углеводородных источников энергии, но и от солнечной энергии с использованием высокотемпературных солнечных концентраторов. В таком сочетании КПД генератора переменного тока превышает 30%!

Для сравнения: лучшие серийные фотоэлементы демонстрируют КПД всего 24%. Бесшумность была решающим фактором при установке двигателя Стирлинга на подводные лодки последней серии в Японии и Швеции.

В середине 80-х годов 20 века в США собрали и установили двигатель Стирлинга на автомобиль Chevrolet Celebrity (Chevrolet Celebrity MOD 2 Stirling)

На фото автомобиль AMC Spirit Stirling Experimental Engines

Результаты оказались неожиданными: глушитель, смазка и катализаторы больше не требовались, экономия топлива составила до 45%, а ускорение осталось практически неизменным.

На фото Dodge D-150 НАСА с двигателем Стирлинга

Двигатели Стирлинга также используются НАСА (НАСА) в космических кораблях.

Но у них есть и недостатки.

Для достижения максимальной эффективности, достижимой на практике, необходимо обеспечить очень большую разницу температур в холодной и горячей частях цилиндра. В противном случае «удельная мощность» снижается».

На фото автомобиль P-40 OPEL STIRLING ENGINE

Идеальная рабочая жидкость (газ) — водород, но его молекулы настолько малы, что способны «пропитать» материал цилиндра. Второй по эффективности газ — гелий, но он дорогой. И КПД снижается на 5%. Но можно использовать азот, аммиак и даже сухой воздух. Но мощность будет ниже идеальной.

Плюсы двигателя Стирлинга

Основное преимущество этого типа силового агрегата в том, что он может работать на разных видах топлива. На практике было проверено следующее: сначала во внешнюю камеру устройства вводили бензин, затем дизельное топливо, затем метан, затем нефть и растительное масло. Все это было сделано без выключения двигателя и продолжало успешно работать.

Кроме того, большим преимуществом перед традиционными двух- или четырехтактными двигателями внутреннего сгорания является то, что двигатель Стирлинга не требует дополнительных аксессуаров, таких как газораспределительный механизм, коробка передач и стартер.

Ресурс двигателя Стирлинга составляет более 100 000 безостановочных рабочих мест.

Важное преимущество — бесшумная работа. Такому двигателю не нужно удалять выхлопные газы. В нем не может быть стука двигателя, практически нет вибрации.

Бета-дизайн двигателя

Экологическим преимуществом является то, что двигатель не загрязняет окружающую среду, а значит, это гарантия здоровья.

Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и видео)

Сделаем двигатель Стирлинга.

Двигатель Стирлинга — это тепловой двигатель, который работает путем циклического сжатия и расширения воздуха или другого газа (рабочего тела) при различных температурах, чтобы добиться чистого преобразования тепловой энергии в механическую работу. Более конкретно, двигатель Стирлинга — это двигатель с рекуперацией тепла с замкнутым контуром с постоянно газообразной рабочей жидкостью.

Двигатели Стирлинга более эффективны, чем паровые, и могут достигать 50% эффективности. Они также могут работать бесшумно и могут использовать практически любой источник тепла. Источник тепла генерируется вне двигателя Стирлинга, а не за счет внутреннего сгорания, как в случае цикла Отто или дизельных двигателей.

Двигатели Стирлинга совместимы с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии, поскольку они могут стать более значимыми по мере роста цен на обычное топливо, а также в свете таких проблем, как истощение запасов нефти и изменение климата.

В этом проекте мы дадим вам простые инструкции о том, как сделать очень простой двигатель Стирлинга своими руками, используя пробирку и шприц .

Что понадобится для простейшего электродвигателя?

Учтите, что сделать рабочую электрическую машину, предназначенную для выполнения какой-либо полезной работы от поворота елки в домашних условиях, довольно сложно. Поэтому рассмотрим простую модель, демонстрирующую, как работает электродвигатель. С его помощью можно продемонстрировать взаимодействие магнитных полей в обмотке якоря и статоре. Такая модель будет полезна в качестве наглядного пособия в школе или для приятного познавательного времяпрепровождения с детьми.

Чтобы сделать самый простой самодельный электродвигатель, вам понадобится обычная пальчиковая батарейка, кусок медного провода с лакированной изоляцией, кусок постоянного магнита размером не больше батареи и пара скрепок. Из инструмента вам понадобятся кусачки или плоскогубцы, кусок наждачной бумаги или другой абразивный инструмент, достаточно скотча.

Процесс изготовления электродвигателя состоит из следующих этапов:

• Намотайте на пальчиковый аккумулятор от 10 до 15 витков медной проволоки — это будет ротор двигателя. Можно использовать не только аккумулятор, но и любую круглую базу.
• Снимаем обмотку с АКБ, стараемся сильно не беспокоить диаметр витков. Закрепите всю катушку двумя диаметрально противоположными витками, как показано на рисунке ниже.

  Рис. 1: отрегулируйте обмотку с катушками

• Очистите концы якоря двигателя мелким наждаком. Ваша задача — снять слой утеплителя, так как текущий сбор будет проходить через эти концы.
• С помощью плоскогубцев согните две скобы так, чтобы они образовали круглые кольца в центре скобы. В качестве основы для сгибания кольца можно использовать любой твердый предмет, например, спичку.

  Рис. 2: сложите скрепку

• Закрепите оба зажима липкой лентой на пальцах клемм аккумулятора, важно, чтобы они плотно прилегали. При необходимости сверните несколько слоев малярного скотча.
• Концы ротора поместите в петли, он также будет выступать, как вал электродвигателя. Зачищенные концы проволоки должны быть на скобах.

  Рис. 3: поместите ротор в петли

• Прикрепите постоянный магнит под катушкой к поверхности пальцевой батареи.

Простой электродвигатель готов — просто надавите на катушку пальцем, и начнется вращательное движение, которое будет продолжаться, пока вал двигателя не остановится или батарея не разрядится.

Рис. 4: запустить катушку

Если вращения не происходит, проверьте качество токосъема и состояние контактов, свободу движения вала в направляющих и расстояние катушки от магнита. Чем короче расстояние от магнита до катушки, тем лучше магнитное взаимодействие, поэтому можно улучшить работу электродвигателя за счет уменьшения длины полюсов.

Принцип работы

Вы можете представить замкнутый объем воздуха, заключенный в корпус с мембраной, то есть поршень. Когда корпус нагревается, воздух расширяется и работает, изгибая поршень. Потом остывает и снова складывается. Это цикл механизма.

Неудивительно, что многие самодельные акустические двигатели Стирлинга производятся собственными силами. Инструменты и материалы для этого требуют минимум, который можно найти в доме каждого. Давайте рассмотрим два разных способа его простого создания.

Конфигурация двигателя. Пробы и ошибки

После долгих раздумий (и нескольких лет разочарований) я понял, что в этой настройке были некоторые ошибки. Прежде всего, в любом двигателе Стирлинга нагреватель, регенератор и холодильник должны быть «моноблочными», то есть располагаться в непосредственной близости друг от друга. Это означает, что все эти три термодинамических компонента должны находиться вдали от вытеснителя двигателя, а не «разбросаны» по всей траектории дроссельной заслонки, как я сделал на MK I. Эта продуманная конструкция очень важна для хорошей производительности и такой конструкции узкая компоновка моноблока хорошо видна на всех двигателях Philips. Тот факт, что я поместил регенератор в тесном контакте с блоком двигателя, способствовал потерям тепла по всей длине двигателя, явно плохое решение в конструкции Стирлинга.

Коэффициент полезного действия

КПД от разницы температур в двигателе может достигать около 70%. Для цикла Карно на графике эффективность следующая.

В основном на машину ставили 4-цилиндровый двигатель Стирлинга, он был установлен в начале 20 века и давал КПД 35.

Американская автомобильная компания Mechanical Technology Inc (Mecanical Technology Incorporated) создает двигатели Стирлинга. Их ДВС дают КПД 43,5%.

Как сделать

Из жести изготовлены топка и два цилиндра для основания, из которых и будет собран двигатель Стирлинга ручной работы. Размеры подбираются самостоятельно, с учетом целей, для которых предназначен данный прибор. Предположим, двигатель был создан для демонстрационных целей. Тогда размах главного цилиндра будет двадцать-двадцать пять сантиметров, не более. Остальные детали должны ему соответствовать.

Сверху цилиндра выполнены два выступа и отверстия диаметром от четырех до пяти миллиметров для перемещения поршня. Эти элементы будут действовать как подшипники для установки узла кривошипа.

Далее создают рабочую жидкость двигателя (им станет обычная вода). Оловянные кружки привариваются к цилиндру, который сворачивают в трубку. В них просверливаются отверстия и вставляются латунные трубы длиной от двадцати пяти до тридцати пяти сантиметров и диаметром от четырех до пяти миллиметров. В конце концов, они проверяют, насколько плотной стала камера, заливая ее водой.

Затем идет вытеснитель. Для изготовления возьмите заготовку из дерева. На станке стараются придать ему форму обычного цилиндра. Вытеснитель должен быть немного меньше диаметра цилиндра. Оптимальная высота подбирается после изготовления двигателя Стирлинга своими руками. Поэтому на данном этапе длина должна иметь некоторый запас.

Радиус превращается в стержень цилиндра. В центре деревянной емкости просверливается отверстие, подходящее для стебля, вставляем его. Вверху стержня необходимо предусмотреть место для шатунного устройства.

Затем берут медные трубы длиной четыре с половиной сантиметра и диаметром два с половиной сантиметра. К баллону приваривается жестяная чашка. По бокам стенок делают отверстие для сообщения емкости с баллоном.

Поршень также настраивается на токарном станке под большой диаметр цилиндра изнутри. Вверху шток шарнирно соединен между собой.

Сборка завершена, механизм настроен. Для этого поршень вставляется в больший цилиндр и соединяется с другим меньшим цилиндром.

Кривошипный механизм построен на большом цилиндре. Одна часть двигателя фиксируется паяльником. Основные части закреплены на деревянной основе.

Цилиндр наполняется водой, а под дно ставится свеча. Собранный вручную двигатель Стирлинга от начала до конца проверяется на работоспособность.

Как сделать

Из поролона часто своими руками делают простой и маломощный двигатель Стирлинга в домашних условиях. Из него готовят вытеснитель для двигателя. Вырежьте круг из пенопласта. Диаметр должен быть немного меньше, чем у консервной банки, а высота — чуть больше половины.

В центре крышки проделывается отверстие для будущего шатуна. Чтобы она ходила плавно, скрепку складывают по спирали и приваривают к крышке.

Круг из пенопласта в центре протыкается тонкой резьбой с помощью шурупа и закрепляется сверху шайбой. Затем пайкой соединяется скрепка.

Вытеснитель вставляется в отверстие в крышке, а банка и крышка свариваются для герметизации. На скрепке делается маленькое кольцо и еще одно отверстие большего размера в крышке.

Оловянную фольгу сворачивают в цилиндр и сваривают, затем прикрепляют к банке, чтобы не оставалось зазоров.

Скоба трансформируется в коленчатый вал. Расстояние должно составлять ровно девяносто градусов. Колено над цилиндром делается немного больше другого.

Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и видео)

Сделаем двигатель Стирлинга.

Двигатель Стирлинга — это тепловой двигатель, который работает за счет циклического сжатия и расширения воздуха или другого газа (рабочего тела) при разных температурах, так что происходит чистое преобразование тепловой энергии в механическую работу. Более конкретно, двигатель Стирлинга — это двигатель с рекуперацией тепла с замкнутым контуром с постоянно газообразной рабочей жидкостью.

Двигатели Стирлинга более эффективны, чем паровые, и могут достигать 50% эффективности. Они также могут работать бесшумно и могут использовать практически любой источник тепла. Источник тепла генерируется вне двигателя Стирлинга, а не за счет внутреннего сгорания, как в случае цикла Отто или дизельных двигателей.

Двигатели Стирлинга совместимы с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии, поскольку они могут стать более значимыми по мере роста цен на обычное топливо, а также в свете таких проблем, как истощение запасов нефти и изменение климата.

Второй способ: материалы

Двигатель можно сделать по-другому. Для этого вам потребуются следующие материалы:

Как изготовить дома работающий двигатель Стирлинга?

По многочисленным просьбам Дмитрий Петраков снял пошаговые инструкции по сборке мощного двигателя Стирлинга в зависимости от его размеров и количества потребляемого тепла. В этой модели, доступной каждому зрителю, задействованы обычные материалы — получить их может любой желающий. Все размеры, представленные в этом видео, были выбраны автором на основе многолетнего опыта Стирлинга в этой конструкции, и для данного конкретного примера они являются оптимальными.

В этой доступной каждому зрителю модели задействованы обычные материалы, благодаря которым их может получить любой желающий. Все размеры, представленные в этом видео, были выбраны на основе многолетнего опыта Стирлинга в этой конструкции и являются оптимальными для этого конкретного примера.

С чувством, чувством и последовательностью. Двигатель Стирлинга работает с нагрузкой (водяной насос).

Водяной насос, собранный как рабочий прототип, предназначен для работы в паре с двигателями Стирлинга. Особенность насоса заключается в низком потреблении энергии, необходимой для выполнения его работы: такая конструкция использует лишь небольшую часть внутреннего динамического рабочего объема двигателя, а значит, до минимума влияет на его производительность.

Низкотемпературный двигатель Стирлинга

Двигатель Стирлинга. Практически для любого мастера эта чудесная вещь может стать настоящим наркотиком. Вам просто нужно сделать это один раз и увидеть в действии, как вы хотите делать это снова и снова. Относительная простота этих моторов позволяет делать их буквально из барахла. Я не останавливаюсь на общих принципах и структуре. Об этом много информации в Интернете. Например: Википедия. Приступим непосредственно к построению простейшего низкотемпературного гамма-Стирлинга.

Чтобы собрать двигатель своими руками, нам понадобятся две стеклянные крышки от банки. Они будут действовать как холодная и горячая часть. У этих чехлов ножницами вырезается край

В крышке по центру просверливается отверстие. Размер отверстия должен быть немного меньше диаметра будущего цилиндра.

Корпус двигателя Стирлинга вырезан из пластиковой молочной бутылки. Эти бутылки просто делятся на кольца. Нам это понадобится. Следует отметить, что бутылки могут незначительно отличаться для разных видов молока.

Корпус приклеивается к крышке эпоксидным пластиком или герметиком.

Корпус ручки идеален как цилиндр. В этой модели колпачок имеет меньший диаметр, чем сам маркер, и может стать поршнем.

Небольшая часть отрезается маркером. У шапки сверху срезается одна часть.

он вытеснитель. Пока двигатель Стирлинга работает, он перемещает воздух внутри корпуса из горячей части в холодную и наоборот. Изготовлен из губки для посуды. К центру приклеен магнит.

Поскольку верхняя крышка изготовлена ​​из листового металла, она может притягиваться магнитным полем. Буек может застрять. Чтобы этого не произошло, магнит нужно дополнительно закрепить картонным кружком.

Колпачок залит эпоксидной смолой. На обоих концах есть отверстия для крепления магнита и держателя шатуна. Отверстия продеваются непосредственно винтом. Эти винты нужны для настройки двигателя. Магнит в поршне приклеен к винту и отрегулирован так, что, находясь внизу цилиндра, притягивает вытеснитель. Также вам нужно будет приклеить к этому магниту резиновую пробку. Подойдет секция велосипедной камеры или покрышки. Ограничитель нужен, чтобы магниты поршня и буйка не слишком сильно притягивались. В противном случае давления может быть недостаточно, чтобы разорвать магнитную связь.

К верхней части поршня приклеивается резиновое уплотнение. Это необходимо для герметизации и защиты корпуса от взлома.

Корпус поршня состоит из резиновой перчатки. Вам нужно отрезать мизинец.

После того, как кожух приклеен, сверху приклеивается еще одна резиновая прокладка. В резиновых уплотнителях и кожухе шилом просверливается отверстие. В это отверстие вкручивается держатель шатуна. Этот держатель состоит из винта и приварной шайбы.

В качестве крепления коленчатого вала идеально подошел эпоксидный пакет. Такую же баночку можно взять из-под шипучих витаминов или аспирина.

Дно этой банки вырезается и просверливаются отверстия. Вверху — для удержания коленвала. Снизу — для доступа к держателю шатуна.

Коленчатый вал и шатун выполнены из проволоки. Белые фигуры — ограничитель. Изготовлен из трубки Chupa Chups. От этой трубы вырезаются небольшие кусочки, а получившиеся части разрезаются по длине. Это облегчает их надевание. Высота колена определяется половиной расстояния, которое цилиндр должен пройти от самой низкой точки до самой высокой точки, где магнитная связь перестает функционировать.

Итак, у нас все готово к первым испытаниям. Для начала нужно проверить герметичность. Вы должны дуть в цилиндр. Все швы можно очистить с помощью средства для мытья посуды. Малейшая утечка воздуха — и двигатель не запустится. Если с уплотнением все в порядке, можно вставить поршень и зафиксировать кожух резинкой.

В нижнем положении цилиндра буек необходимо подтянуть вверх. Затем всю конструкцию кладут на чашку с горячей водой. Через некоторое время воздух внутри двигателя начнет нагреваться и выталкивать поршень. В какой-то момент магнитная связь разорвется, и вытеснитель упадет на дно. Таким образом, воздух в двигателе перестанет контактировать с нагретой частью и начнет охлаждаться. Поршень начнет втягиваться. В идеале поршень должен начать двигаться вверх и вниз. Но этого может и не произойти. Либо давления будет недостаточно для перемещения поршня, либо воздух станет слишком горячим, и поршень не будет вытянут полностью. В результате у этого двигателя могут быть мертвые зоны. На самом деле это не страшно. Главное, чтобы мертвые зоны не были слишком большими. Волан нужен для компенсации мертвых зон.

Еще одна очень важная часть этого этапа — здесь вы можете услышать, как работает двигатель Стирлинга. Я помню свой первый стиль, который не сработал только потому, что я не мог понять, как и как это работает. Здесь, помогая поршню двигаться вверх и вниз руками, вы можете почувствовать, как давление увеличивается и уменьшается.

Эту конструкцию можно немного улучшить, добавив к верхней крышке шприц. Этот шприц тоже нужно положить на эпоксидную смолу, иглодержатель нужно немного срезать. Положение поршня в шприце должно быть в центральном положении. С помощью этого шприца вы можете регулировать объем воздуха внутри мотора. Запуск и настройка станут намного проще.

Затем можно смонтировать опору коленвала. Высота шатуна к цилиндру регулируется винтом.

Маховик сделан из компакт-диска. Отверстие заделано пластиковой эпоксидной смолой. Затем нужно просверлить отверстие ровно по центру. Найти центр очень просто. Мы используем свойства прямоугольного треугольника, вписанного в круг. Его гипотенуза проходит через центр. Вам нужно приклеить лист бумаги под прямым углом к ​​краю диска. Ориентация не важна. На пересечении сторон листа с краем диска наносим метки. Линия, проведенная через эти отметки, пройдет через центр.

Весь двигатель готов.

Ставим двигатель Стирлинга на чашку кипятка. Ждем какое-то время, а он должен заработать сам. Если этого не произошло, нужно слегка помочь ему рукой.

Двигатель Стирлинга в работе

Мотор Стирлинга из консервной банки

Для его изготовления понадобятся подручные материалы: банка консервов, кусок поролона, компакт-диск, два болта и скрепки.

Поролон — один из наиболее распространенных материалов, используемых при производстве двигателей Стирлинга. Из него делают мотор-вытеснитель. Из куска нашего поролона вырезаем круг, делаем его диаметр на два миллиметра меньше внутреннего диаметра банки, а высоту чуть больше половины.

В центре крышки делаем отверстие, в которое потом вставляем шатун. Для хорошей работы шатуна делаем из канцелярской скрепки спираль и привариваем к крышке.

Прокалываем круг из пенопласта в центре винтом и фиксируем шайбой сверху и снизу шайбой и гайкой. Далее фиксируем пайкой кусок канцелярской скрепки, предварительно расправив ее.

Теперь вставляем вытеснитель в предварительно сделанное отверстие в крышке и плотно соединяем крышку и банку сваркой. На конце скрепки делаем небольшую петлю и в крышке делаем еще одно отверстие, но чуть больше первого.

Изготовляем оловянный цилиндр с помощью сварки.

Готовый цилиндр фиксируем к банке с помощью паяльника, чтобы в месте сварки не осталось зазоров.

Коленвал делаем из канцелярской скрепки. Расстояние между коленями должно быть под углом 90 градусов. Колено, которое будет на 1-2 мм выше другого по высоте над цилиндром.

Изготавливаем стеллажи для дерева из скоб. Изготовление мембраны. Для этого на цилиндр накидываем полиэтиленовую пленку, слегка вдавливаем внутрь и закрепляем на цилиндре ниткой.

Шатун, который необходимо прикрепить к мембране, состоит из зажима и вставляется в кусок резины. Длина шатуна должна быть сделана таким образом, чтобы в нижней мертвой точке вала диафрагма втягивалась в цилиндр, а максимально, наоборот, расширялась. Таким же образом устанавливаем второй шатун.

Шатун с резиной приклеиваем к мембране, а второй закрепляем на буйке.

Паяльником фиксируем ножки скрепки к банке и фиксируем маховик к кривошипу. Например, вы можете использовать компакт-диск.

Двигатель Стирлинга самодельный. Теперь осталось подвести огонь под банку — зажечь свечу. А через несколько секунд нажмите на маховик.

Как сделать двигатель Стирлинга в домашних условиях?

Конечно, вы можете купить красивые заводские модели двигателей Стирлинга, как в этом китайском интернет-магазине. Однако иногда хочется создать себя и что-то сделать, даже подручными средствами. На нашем сайте уже есть несколько вариантов изготовления этих двигателей, а в этой публикации рассмотрим очень простой вариант изготовления двигателя Стирлинга в домашних условиях.

Что делать, если самоделка не работает?

Если вдруг вы своими руками собрали вечный электродвигатель, но он не вращается, не спешите сердиться. Наиболее частая причина отсутствия вращения двигателя — чрезмерное расстояние между магнитом и катушкой. В этом случае нужно просто немного подрезать ножки, которые держат вращающуюся деталь.

В этом вся технология сборки самодельного магнитного электродвигателя в домашних условиях. Если вы смотрели видеоуроки, то наверняка убедились, что сделать мотор с аккумулятором, медным проводом и магнитом своими руками можно разными способами. Надеемся, обучение было для вас интересным и полезным!

Три основных варианта двигателя Стирлинга

Модификация Альфа

Двигатель сконструирован таким образом, что имеет как горячий цилиндр-поршень, так и холодный цилиндр-поршень. Горячий поршень толкается за счет расширения воздуха, а холодный находится в системе охлаждения и перемещается за счет воздушного охлаждения.

Модификация Бета

Эта конструкция предполагает, что цилиндр и поршень нагреваются с одной стороны и охлаждаются с другой. Поршень толкает к холодной стороне, а поплавок толкает к горячей стороне. Регенератор перемещает охлажденный воздух в горячий рабочий объем цилиндра.

Модификация Гамма

Устройство данной модификации состоит из двух цилиндров и поршней. Имеет регенератор циркуляции газа. Цилиндр горячий с одной стороны и холодный с другой, он содержит поршень и вытеснитель. Второй цилиндр полностью холодный, поршень один.

Как сделать самостоятельно

Несмотря на кажущуюся простоту, сделать двигатель Стирлинга своими руками в домашних условиях непросто. На это необходимо потратить какое-то время, обращая внимание на детали. Никаких станков не требуется. Вот несколько советов для тех, кто хочет поэкспериментировать.

Когда катушки готовы, стоит проверить, что все они имеют одинаковое сопротивление и что провод не имеет разрывов.

Post Views:
170

Двигатель внутреннего сгорания, электромобили и связь с качеством воздуха — Урок

(0 оценок)

Нажмите здесь, чтобы оценить

Quick Look

Уровень: 5
(3-5)

Необходимое время: 45 минут

Зависимость от урока: Нет

предметных областей:
Земля и космос, Наука и техника

Доля:

TE Информационный бюллетень

Резюме

Этот урок знакомит учащихся с концепциями загрязнения воздуха транспортом и связанными с ним последствиями для здоровья, а также с решениями для автомобилей, которые помогают уменьшить загрязнение воздуха и улучшить его качество.
Сначала учащиеся смотрят видео о транспортных средствах в пробке и размышляют о том, что они увидели. Затем они узнают о твердых частицах (ТЧ), первичном загрязнителе воздуха, и проводят базовую визуальную оценку качества воздуха и воздействия ТЧ на здоровье. Наконец, учащиеся сравнивают и противопоставляют транспортные средства, работающие на газе, и электромобили в отношении их источников энергии и воздействия на качество воздуха.
Этот урок знакомит учащихся с понятиями загрязнения воздуха и качества воздуха. Учащиеся узнают об основном влиянии выбросов газовых и электрических транспортных средств на качество воздуха. Учащиеся работают вместе, чтобы узнать о диаграмме индекса качества воздуха с цветовой кодировкой и о том, что означает каждый уровень диаграммы с точки зрения уровня загрязнения приземного озона и соответствующего рейтинга качества воздуха. Также представлены источник приземного озона и его воздействие, а также способы уменьшения загрязнения озоном и обеспечения безопасности в дни высокого уровня озона.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Разработка новых технологий, использующих альтернативные источники энергии, является ключом к разработке автомобилей с экологически чистой энергией, которые помогают улучшить качество воздуха.

Инженеры-химики совершенствуют существующие технологии аккумуляторов и разрабатывают новые конструкции аккумуляторов.

Инженеры-электрики разрабатывают электрические схемы для зарядки аккумулятора и распределения электроэнергии от аккумулятора к электродвигателю.

Многие электромобили изготавливаются из новых материалов, которые легче и прочнее и могут включать в себя экологически чистые материалы, которые инженеры-материаловеды разрабатывают, обрабатывают и тестируют.

Инженеры-механики проектируют, разрабатывают и испытывают механические устройства в электромобилях, включая электродвигатели, трансмиссии, трансмиссии и системы рулевого управления.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

• Напомним, что твердые частицы и приземный озон влияют на качество воздуха.
• Признать, что приземное загрязнение озоном и твердыми частицами образуется в результате выбросов газовых транспортных средств, а не транспортных средств с электрическим приводом, поскольку они не производят никаких выбросов.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering связано с одной или несколькими науками K-12,
технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) ,
проект D2L (www.achievementstandards. org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классу, и т.д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемая производительность NGSS
4-ESS3-1. Получите и объедините информацию, чтобы описать, что энергия и топливо получены из природных ресурсов, и их использование влияет на окружающую среду. (4 класс) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Концепции поперечного сечения
Получайте и комбинируйте информацию из книг и других надежных источников для объяснения явлений. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия и топливо, используемые людьми, получены из природных источников, и их использование влияет на окружающую среду различными способами. Некоторые ресурсы возобновляемы со временем, а другие нет. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Причинно-следственные связи обычно выявляются и используются для объяснения изменений. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Знание соответствующих научных концепций и результатов исследований важно в технике. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв! Со временем потребности и желания людей меняются, как и их потребности в новых и улучшенных технологиях. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

Ожидаемая производительность NGSS
5-ESS3-1. Получайте и комбинируйте информацию о том, как отдельные сообщества используют научные идеи для защиты ресурсов Земли и окружающей среды. (5 класс) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Концепции поперечного сечения
Получайте и комбинируйте информацию из книг и/или других надежных источников для объяснения явлений или решений проблемы дизайна. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Деятельность человека в сельском хозяйстве, промышленности и повседневной жизни оказала большое влияние на землю, растительность, реки, океан, воздух и даже космическое пространство. Но отдельные люди и сообщества делают что-то, чтобы помочь защитить ресурсы и окружающую среду Земли. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Систему можно описать с точки зрения ее компонентов и их взаимодействия. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – технологии

• Опишите полезные и вредные эффекты технологий.
  (Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом?

  Спасибо за ваш отзыв!

• Объясните, почему ответственное использование технологий требует устойчивого управления ресурсами.
  (Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом?

  Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписывайся

Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Рабочие листы и вложения

Рабочая таблица соединений ICE, EV и AQ (docx)

Рабочий лист соединений ICE, EV и AQ (pdf)

ICE, EV & AQ Connections Worksheet Ключ ответа (docx)

ICE, EV & AQ Connections Worksheet Ключ ответа (pdf)

Осмысленная оценка (docx)

Осмысленная оценка (pdf)

Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/cub-2633-internal-combustion-engine-electric-vehicles-3-5-lesson] для печати или загрузки.

Больше учебных программ, подобных этому

Начальный урок

Автомобили и качество воздуха

Этот урок знакомит учащихся с концепциями загрязнения воздуха транспортом и связанными с ним последствиями для здоровья, а также с решениями для транспортных средств, которые помогают уменьшить загрязнение воздуха и улучшить его качество.

Автомобили и связь с качеством воздуха

Высший элементарный урок

Транспорт и окружающая среда: энергия, топливо и выбросы

Глядя на транспорт и окружающую среду, учащиеся узнают, что некоторые творения человека, такие как транспортные средства, могут нанести вред окружающей среде. Они также узнают об альтернативных видах топлива и транспортных средствах, разработанных инженерами для минимизации загрязнения окружающей среды. Связанная с этим практическая деятельность дает учащимся возможность…

Транспорт и окружающая среда: энергия, топливо и выбросы

Урок средней школы

Введение в исследование качества воздуха

Студенты изучают основы структуры атмосферы Земли, типы загрязняющих веществ, присутствующих в атмосфере (первичные, вторичные, газофазные соединения, твердые частицы), и важность исследования качества воздуха. Они также знакомятся с некоторыми инженерными концепциями, такими как…

Введение в исследование качества воздуха

Высший элементарный урок

Грязный воздух?

Студенты знакомятся с концепциями загрязнения воздуха и технологиями, разработанными инженерами для уменьшения загрязнения воздуха. Они развивают понимание видимых загрязнителей воздуха с демонстрацией неполного сгорания, демонстрацией «смога в банке», созданием простых сажевых…

Грязный воздух?

Предварительные знания

Базовое понимание того, что чистый воздух необходим для выживания людей и других живых существ, и что транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) используют ископаемое топливо для получения энергии.

Введение/Мотивация

Сегодня мы будем использовать наше чувство наблюдения, то есть то, как мы смотрим на вещи, чтобы понять их, для изучения двух типов автомобилей — автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, или автомобилей с ДВС, и электромобилей, также известных как электромобили.

Сначала мы узнаем, как автомобили влияют на качество воздуха, что является способом измерения чистоты нашего воздуха. Мы также узнаем о типе транспорта, который производит загрязнитель воздуха, называемый твердыми частицами или сокращенно ТЧ, который вызывает загрязнение воздуха.

Затем мы увидим, как PM влияет на воздух вокруг нас. Далее мы рассмотрим, как PM влияет на наше здоровье, если мы вдыхаем воздух с большим количеством PM.

Наконец, мы сравним и сопоставим ДВС и электромобили, чтобы увидеть, влияют ли эти транспортные средства на воздух, которым мы дышим, и на наше здоровье.

Идеи уроков-мероприятий: https://www. airnow.gov/all-publications/

Предыстория урока и концепции для учителей

Полезно базовое понимание того, как работают двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе, по сравнению с тем, как работают двигатели электромобилей с батарейным питанием.

Транспортные средства, работающие на газе, сжигают бензин, ископаемое топливо, для получения энергии, при этом выбросы из выхлопных труб транспортных средств выбрасываются в воздух. Эти выбросы содержат различные загрязнители воздуха, в том числе твердые частицы, также известные как ТЧ. ТЧ представляют значительный риск для здоровья человека, особенно мелкодисперсные ТЧ 2,5, которые могут попадать в кровоток и поражать различные органы тела и вызывать заболевания. Грубый PM 10, когда он накапливается в атмосфере, создает дымку и ограничивает видимость. Загрязнение ТЧ влияет на качество воздуха, также известное как AQ. AQ является мерой того, насколько здоровым воздухом можно дышать.

Авторское право

Авторское право © https://www.cdc.gov/air/images/particle-pollution-4_365.jpg

Приземный озон, или O ₃ , образуется при сжигании ископаемого топлива, например, транспортными средствами и промышленными предприятиями, а выбросы, которые выбрасываются в воздух, объединяются вместе в присутствии солнечного света и высоких температур для образования озона. Поскольку солнечный свет является ключевым фактором, озон может представлять особую проблему в летние месяцы и в светлое время суток. Однако загрязнение озоном может произойти в любое время года, если условия подходящие. Вдыхание озона вызывает раздражение и повреждение дыхательной системы. Чувствительные группы, к которым относятся молодые, пожилые, активные люди и люди с респираторными заболеваниями, такими как астма, еще более чувствительны к вдыханию озона.

Авторское право

Авторское право © https://scijinks. gov/air-quality/air-quality2.jpg

Авторское право

Авторское право © https://www.climatecentral.org/gallery/graphics/explainer-how-ground-level-ozone-is-formed

Электромобили

, которые питаются от аккумуляторов, а не от сжигания топлива, не выделяют никаких выбросов в атмосферу. Таким образом, электромобили не загрязняют воздух и не загрязняют воздух, поэтому их называют автомобилями с нулевым уровнем выбросов.

Процедура:

1. В качестве упражнения «подумай-пары-поделитесь» задайте учащимся следующие контрольные вопросы перед уроком. Напишите каждый вопрос по очереди на доске или интерактивной доске и запишите ответы учащихся по мере того, как они делятся своими мыслями:

• Как вы думаете, важен ли чистый воздух?
• Что делает воздух грязным?
• Есть ли способы сохранить воздух чистым или сделать грязный воздух чистым?

2. Поделитесь тем, что сегодняшнее занятие посвящено тому, как транспортные средства (автомобили) влияют на чистоту воздуха и существуют ли транспортные решения, помогающие очистить воздух.
3. Объясните учащимся, что они работают в группах по два человека в качестве инженеров-экологов, чтобы выяснить, как транспорт влияет на чистоту воздуха для дыхания, что мы называем качеством воздуха, узнавая о загрязнении воздуха, связанном с транспортом. Кроме того, они будут сравнивать два разных типа автомобилей — ICE (двигатель внутреннего сгорания) и EV (электромобиль) — чтобы выяснить, помогает ли какой-либо из них сделать наш воздух чище и здоровее для дыхания.
4. Назначьте партнеров и раздайте рабочий лист ICE, EV & AQ Connections каждому учащемуся.
5. Прочтите вслух основные вопросы на рабочем листе, чтобы напомнить «инженерным группам», о чем следует думать, когда они вместе наблюдают и выполняют каждый шаг рабочего листа.
6. В разделе 1 рабочего листа покажите классу видео с движущимися автомобилями. Попросите учащихся нарисовать или написать о том, что они наблюдали. Проведите краткое обсуждение в классе о том, думают ли учащиеся, что автомобили влияют на чистоту воздуха.
7. В разделе 2 рабочего листа скажите учащимся, что давайте узнаем об одном типе загрязнения воздуха, называемом твердыми частицами или сокращенно ТЧ. Покажите классу видео с твердыми частицами. После просмотра видео просмотрите ключевые моменты PM, описанные в рабочей таблице. Предложите учащимся вместе со своими партнерами наблюдать за изображениями и отвечать на перечисленные вопросы. Просмотрите ответы учащихся всем классом и попросите добровольцев объяснить и/или записать свои ответы на доске или SmartBoard.
8. Продолжая раздел 2, предложите учащимся узнать об одном типе загрязнения воздуха, называемом озоном. Покажите классу видео об озоне. После просмотра видео просмотрите ключевые моменты об озоне, описанные в рабочем листе. Предложите учащимся вместе со своими партнерами наблюдать за изображениями и отвечать на перечисленные вопросы. Просмотрите ответы учащихся всем классом и попросите добровольцев объяснить и/или записать свои ответы на доске или SmartBoard.

Сравнение различных размеров БДМ

авторское право

авторское право © https://www.epa.gov/pm-pollution/particle-matter-pm-basics#PM

9. В разделе 3 рабочего листа попросите учащихся определить различные последствия для здоровья от вдыхания загрязненного воздуха ТЧ. Снова со своим искусственным партнером попросите учеников сопоставить каждую фразу с соответствующим изображением. Обсудите в классе ответы учащихся и то, что они заметили о воздействии загрязнения воздуха вдыханием твердых частиц на здоровье людей.
10. В разделе 4 рабочего листа скажите учащимся, что теперь, когда они больше узнают о загрязнении воздуха ТЧ и его влиянии на наше здоровье, они собираются изучить, как два разных типа автомобилей — автомобили с бензиновым двигателем и электромобили, также известные как Электромобили — влияние на уровень загрязнения воздуха и наша помощь. Покажите видео о транспортных средствах, работающих на газе. Далее покажите видео на электромобилях. Попросите команды учащихся обсудить, чем оба типа автомобилей похожи, нарисовав и записав свои ответы. Затем команды учащихся обсуждают, чем отличаются оба типа автомобилей, рисуют и записывают свои ответы.
11. Наконец, проведите обсуждение в классе по следующим вопросам итогового оценивания:

• Важен ли чистый воздух? Объяснять.
• Газовые или электрические автомобили загрязняют наш воздух?
• Бензиновые или электрические автомобили делают наш воздух чище?

Связанные виды деятельности

• Связь между качеством воздуха и погодой. В этом упражнении учащиеся изучат закономерность между уровнями загрязнения воздуха и погодными условиями. Учащиеся работают вместе, чтобы изучить диаграмму индекса качества воздуха (AQI) с цветовой кодировкой, которая описывает уровни загрязнения воздуха двумя основными загрязнителями воздуха, поступающими от транспорта — твердыми частицами (ТЧ) и озоном, — и действиями, которые необходимо предпринимать в дни с высоким уровнем загрязнения.

Закрытие урока

Отличный класс! Вместе мы накопили опыт, исследуя два разных типа автомобилей — автомобили с ДВС и электромобили, а также то, как каждый тип влияет на наш воздух и здоровье. А теперь представьте, что в будущем вы едете на своей первой машине, какую машину вы бы хотели водить и почему?

Словарь/Определения

загрязнение воздуха: смесь твердых частиц и газов в воздухе из антропогенных источников, таких как автомобильные выхлопы (выбросы), химические вещества с заводов, и природных источников, таких как пыль, пыльца и плесень.

качество воздуха: показатель того, насколько чистый или грязный воздух.

Электромобиль (EV): транспортное средство с двигателем, работающим от аккумуляторной батареи и не выбрасывающим в воздух никаких выхлопных газов или загрязнителей воздуха (нулевые выбросы).

выбросы: что-то, что выделяется или выделяется (например, выхлопные газы автомобилей).

приземный озон: Загрязнение воздуха, которое образуется от выхлопных газов (выбросов) транспортных средств и промышленности в присутствии солнечного света и тепла.

Транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания (ДВС): транспортное средство с двигателем, который работает на сжигании газа (ископаемого топлива) и выпускает в воздух выхлопные газы (выбросы), содержащие загрязнители воздуха.

твердые частицы: также известны как ТЧ и представляют собой смесь чрезвычайно мелких частиц и жидких капель в воздухе, которые выбрасываются в воздух из таких источников, как лесные пожары, электростанции, промышленность и автомобили.

загрязнитель: химическое или биологическое вещество, наносящее вред воде, воздуху или почве.

Оценка

Оценка перед уроком

Вопросы для обсуждения: Задайте учащимся и обсудите всем классом:

• Как вы думаете, важен ли чистый воздух? Что делает воздух грязным? Есть ли способы сделать грязный воздух чистым? Скажите учащимся, что они узнают больше о том, как транспортные средства (автомобили) влияют на чистоту воздуха во время занятия.

Встроенная (формирующая) оценка урока

Управляемый рабочий лист: Scaffold Обучение учащихся путем их работы в парах при заполнении рабочего листа ICE, EV & AQ Connections с партнером, как указано в разделе «Процедура».

Итоговое оценивание

Рефлексия в классе: Попросите учащихся поделиться чем-то, что они узнали или до сих пор интересуют относительно взаимосвязи между автомобилями с ДВС, электромобилями, загрязнением воздуха и здоровьем.

Осмысление: Предложите учащимся поразмышлять над научными концепциями, которые они исследовали, и/или научными и инженерными навыками, которые они использовали, а также вопросами или идеями, которые у них есть, заполнив модифицированный тест на осмысление.

Расширение урока

Программа проверки качества воздуха AirNow.gov: https://www.airnow.gov/air-quality-flag-program/

Дополнительная мультимедийная поддержка

См. раздел AirNow.gov «Для учащихся» в возрасте 7–10 лет: https://www.airnow.gov/education/students/

и раздел «Для учителей»: https://www.airnow.gov/education/teachers/

AirNow.gov «Озон: хорошо наверху, плохо рядом», интерактив: https://www.airnow.gov/publications/air-quality-animations/ozone-good-up-high-bad-nearby/

Energy 101 Электромобили: https://www.youtube.com/watch?v=M69GBL0IDzI

использованная литература

AirNow.gov. По состоянию на 29 июля 2021 г. (Источник публикаций руководств по деятельности) https://www.airnow.gov/publications/activity-guides-publications/

AirNow.gov. По состоянию на 29 июля 2021 г. (Источник индекса качества воздуха и информации о качестве воздуха и здоровье) https://www.airnow.gov/aqi-and-health/

Армстронг, Патрисия. Таксономия Блума. 2021. Учебный центр Университета Вандербильта. https://cft.vanderbilt.edu/guides-sub-pages/blooms-taxonomy/

EPA. gov. По состоянию на 30 сентября 2021 г. (Источник информации о воздействии PM на здоровье)

https://www.epa.gov/pm-pollution/health-and-environmental-effects-particle-matter-pm

EPA.gov. По состоянию на 30 сентября 2021 г. (Источник воздействия озона на здоровье)

https://www.epa.gov/ground-level-ozone-pollution/health-effects-ozone-pollution

Макфадден, Кристофер. Как инженеры-экологи помогают бороться с загрязнением воздуха. 3 августа 2020 г. Интересная инженерия. https://interestingengineering.com/how-environmental-engineers-help-fight-air-pollution

Писупати, Сарма. Озон на уровне земли и фотохимический смог. 2020.Энергосбережение для защиты окружающей среды. https://www.e-education.psu.edu/egee102/node/1975

SciJinks.gov. По состоянию на 29 июля 2021 г. (Источник изображений качества воздуха, озона, загрязнения воздуха) https://scijinks.gov/air-quality/

Weather.gov. По состоянию на 29 июля 2021 г. (Источник образования приземного озона и влияние погоды на качество воздуха) https://www. weather.gov/wrn/summer-article-clearing-the-air

Другая связанная информация

Что, если невидимое загрязнение воздуха станет видимым? видео

Что такое твердые частицы? видео

Озон и загрязнение воздуха видео

Видео о двигателе внутреннего сгорания

Видео о том, как работают подключаемые автомобили

Авторские права

© 2022 Регенты Колорадского университета в Боулдере

Авторы

Дженнифер Тейлор, довузовское инженерное образование, Комплексная программа преподавания и обучения, Колорадский университет в Боулдере

Программа поддержки

Довузовское инженерное образование, Комплексная программа преподавания и обучения, Колорадский университет в Боулдере

Благодарности

Эта учебная программа была разработана в рамках гранта Национального научного фонда № 1941524. Любые мнения, результаты и выводы или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда.

Этот учебный план был разработан при поддержке образовательной сети AEROKATS и ROVER (AREN) (Henry/NNX16AB95A). AREN — это программа научной активации Управления научной миссии НАСА (SciAct).

Последнее изменение: 28 июня 2022 г.

Моральное обоснование двигателей внутреннего сгорания, работающих на этаноле +ВИДЕО

Марк Дж. Раух — автор документов по этанолу*
Exec. Вице-президент/соиздатель
КАНАЛ AUTO

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Действительно ли электромобили сделают нашу планету лучше?
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Электромобили и менее удачливые
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Несправедливость электромобилей (обновлено: будут субсидироваться даже покупатели электромобилей, манипулирующие налогами)

В 2014 году два разных автора написали две похожие книги с почти одинаковым названием. Первой была опубликована книга Кэтлин Хартнетт Уайт «Ископаемое топливо: нравственное дело». Пять месяцев
позже был опубликован «Моральный довод в пользу ископаемого топлива» Алекса Эпштейна. Похожие заголовки, похожие темы, похожие выводы и одинаково неправильные.

Их общая идея заключается в том, что из-за ископаемого топлива человечество, а на самом деле и вся жизнь на Земле, в долгу перед ископаемым топливом за то, что оно вытащило нас всех из грязи, трясины и повседневных страданий.
непосильная жизнь. Излишне говорить, что ископаемое топливо (точнее, абиотическое топливо) само по себе является неодушевленным, неразумным веществом. Следовательно, вопрос морали должен относиться к сознательному использованию одушевленными
разумные животные (люди) решили использовать эти абиотические виды топлива, несмотря на то, что сами виды топлива являются причиной смерти и необратимой инвалидности сотен миллионов живых разумных животных.
(представляющие все виды). Увы, здесь нет морали.

Интересно, что и г-жа Хартнетт, и г-н Эпштейн обращаются к автору Мэтту Ридли, чтобы помочь «сформулировать» свое утверждение о том, что использование абиотических видов топлива является моральным доводом. Один
особенно яркое заявление Мэтта Ридли можно найти в его книге «Рациональный оптимист: как развивается процветание» на странице 158. Ридли пишет:

«Современный комбайн, управляемый одним человеком, может собрать достаточно пшеницы. за один день испечь полмиллиона батонов».

Эпштейн и Хартнетт неправильно используют слова Ридли, чтобы осыпать похвалами нефтяное топливо и уголь. Как я утверждал в своей редакционной статье 2018 г.
«Аморальность утверждения о моральном обосновании ископаемых
Топливо», посылка обеих книг была абсурдной, потому что так называемое ископаемое топливо не делало ничего подобного.
наименее терпимо.

По иронии судьбы мисс Хартнетт, кажется, непреднамеренно пришла к такому же выводу, когда она пишет:

«Когда новаторские умы разработали паровой двигатель…»

Но затем она сбивается с пути и искажает правду, когда заканчивает предложение словами:

«…которые могли бы преобразовать тепловую энергию, хранящуюся в угле, в механическую энергию, экономические ограничения, в которых прежде существовали все человеческие общества, были разрушены».

Хартнетт делает поспешный вывод о том, что паровая машина была разработана из-за угля, или что только уголь мог использоваться для приведения в действие паровой машины, или что сам уголь был ответственен за «раздувание на части».
экономических границ человеческого общества». На самом деле, паровая машина работает не на угле, а на паре, полученном из воды… простой воды. Для нагрева воды не требуется уголь, для этого можно использовать
уголь или дрова или что-то еще, что горит, включая этанол. Уголь существует на Земле дольше, чем люди; уголь ничего не изменил — изобретение паровой машины изменило общество. Тоже самое
то можно сказать о двигателе внутреннего сгорания, который не был изобретен «новаторскими умами» из-за наличия нефтяного масла и производства мазутного топлива — он был
создан для работы на спиртовом топливе (Сэмюэл Мори, Николас Отто и Генри Форд). А алкоголь известен людям, наверное, столько же, сколько они знают об угле.

Надежный двигатель социальных изменений — это двигатель внутреннего сгорания, а не топливо. Герой морализаторства — изобретение двигателя, будь то паровая машина или двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Двигатель внутреннего сгорания — это особенно чудесное устройство, в полном смысле слова «чудо» — он может все, и он это сделал.

К сожалению, двигатель внутреннего сгорания страдает от сильной враждебности и враждебности из-за смертоносных выбросов, которые могут происходить при работе двигателя внутреннего сгорания. Смертельный
выбросы не являются конечным продуктом двигателя, они являются конечным результатом использования грязного топлива для работы двигателя. Это топливо, произведенное из нефтяного масла, затемняет наши небеса и наши легкие.
причиной войн, в результате которых погибли или стали инвалидами сотни миллионов людей (и многие, многие миллионы других животных).

Двигатель внутреннего сгорания, работающий на лучшем и более чистом топливе, изменит всю парадигму.

СРАВНЕНИЯ

Одним из вариантов двигателя внутреннего сгорания, работающего на нефтяном топливе (бензине или дизельном топливе), является электродвигатель. Считается сияющим рыцарем, стоящим на вершине холма, почти рядом
достаточно прикоснуться. Он стоит там уже больше века, но просто вне досягаемости. Те же врожденные проблемы, которые мешали электродвигателю вытеснить двигатель внутреннего сгорания в качестве основного
двигатель масс 100 лет назад по-прежнему препятствует его внедрению сегодня: стоимость, надежное хранение, диапазон мобильности и быстрая перезарядка.

Некоторые очень ученые люди и исследования утверждают, что, если принять во внимание все, электромобили не чище, чем бензиновые и дизельные автомобили внутреннего сгорания. Например, прочитайте:
«Электромобили не обязательно чистые». И посмотрите это:

С другой стороны, некоторые очень ученые люди и исследования показывают, что, если принять во внимание все, электромобили определенно чище, чем автомобили с ДВС на бензине и дизеле, примерно на
30% — 40%. Например, прочтите: Электромобили чище, даже если они работают на угле.
И смотри это:

Очевидно, что в зависимости от предрасположенности человека можно найти достаточно отчетов, чтобы подтвердить его или ее первоначальную склонность.

РЕАЛЬНОСТЬ

Мы с моим деловым партнером Бобом Гордоном придерживаемся другого подхода. Мы говорим, что сравнение между электромобилями и бензиновыми/дизельными автомобилями не имеет значения. Мы говорим не будем бросать ребенка (внутренняя
двигатель внутреннего сгорания) с грязной, смертоносной водой из ванны (нефтяное топливо). Мы должны сохранить замечательный двигатель внутреннего сгорания и просто использовать лучшее топливо, более чистое топливо, такое топливо, как этанол.
Исследования, проведенные за последние 150 лет, всегда показывали, что этанол намного чище любого нефтяного топлива. Недавние исследования продолжают указывать на улучшение этанола по сравнению с бензином в диапазоне от 40% до
примерно на 80% чище. Например, см. эти исследования:

Преимущества кукурузного этанола в отношении парниковых газов – оценка последних данных

Биотопливо и выбросы парниковых газов: мифы против фактов

Инновации снижают выбросы парниковых газов при использовании этанола на основе кукурузы

Обзор и оценка исследований по использованию E15 в легковых автомобилях

Изменения в землепользовании и выбросы парниковых газов из кукурузы и целлюлозного этанола

Топливный этанол, произведенный из кукурузы на Среднем Западе США: помощь или препятствие для видения Киото?

Это означает, что независимо от сравнения бензиновых двигателей внутреннего сгорания и электрических двигателей, двигатели внутреннего сгорания, работающие на этаноле, чище, чем любой из них.

История становится еще лучше, потому что новая технология двигателей внутреннего сгорания и усовершенствования сделали двигатели внутреннего сгорания более эффективными в использовании лучшего топлива (этанола). Например, новый внутренний
двигатель внутреннего сгорания, разработанный MayMaan Research, работает на 70% воды и 30% этанола (без бензина).
Генератор для дома/бизнеса Personal Energy System (PES) E-FUEL Corporation может работать на E100. Это означает отсутствие выбросов парниковых газов.

Значение всего этого в том, что двигатели внутреннего сгорания существуют сейчас, сегодня, а не через 5 лет, 10 лет, 25 лет или 50 лет. Двигатели внутреннего сгорания ПРЕКРАСНЫ, они работают, они испытаны и
настоящие двигатели общественного совершенствования. Они не требуют участия или зависимости от Китая или стран ОПЕК. Они не требуют использования
лагеря по добыче кобальта с рабским трудом.

Для полного раскрытия своего потенциала двигателям внутреннего сгорания просто необходимо более качественное топливо, более чистое топливо, более безопасное топливо, топливо, на 100 % произведенное внутри страны. ОНИ НУЖНЫ ЭТАНОЛ. Все автомобили с двигателями внутреннего сгорания на дороге справа
теперь можно использовать гораздо более высокие уровни этанола, чем просто E10 или E15. Это доказанный факт. На пути к будущему электромобилей сотни миллионов автомобилей с ДВС и стационарных двигателей все еще будут находиться в эксплуатации.
эксплуатации, почему бы не сделать все возможное, чтобы немедленно устранить как можно больше вредных выбросов?

Кроме того, постоянное и расширенное использование этанолового топлива сохранит миллионы рабочих мест и неисчислимое количество предприятий, если и когда электромобили станут доминирующим транспортным средством на дорогах. АЗС, удобство
магазины, ремонтные мастерские и производители запчастей и комплектующих обанкротятся. Сами нефтяные компании обанкротятся. Как ни странно, нефтяная промышленность должна быть самым большим сторонником этанола.
потому что смеси этанол-бензин обеспечат дальнейшее использование бензина. Они должны требовать, чтобы правительство утвердило E30, E40, E50 и даже E85, потому что это единственный способ застраховать долю нефтяной компании.
на рынке автомобильного топлива. Электрические автомобили не будут нуждаться в нефтяном топливе. Если бы люди, работающие в API или AFPM, имели хоть какой-то смысл, они бы поняли это и выступили за этанол.

Сохранение рабочих мест — дело стоящее и нравственное; Предотвращение войн и спасение жизней является моральным императивом; Защита здоровья наших сограждан и сообщества диких животных является моральным долгом. Все это составляет The Moral Case.
для двигателей внутреннего сгорания, работающих на этаноле.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Этанол – спаситель нефтяной промышленности, магазинов у дома,
Автомобильная промышленность цепочки поставок и многое другое!

* Печатная версия «THE ETHANOL PAPERS — The Whole Story on Ethanol Fuel» доступна через Barnes & Noble, Amazon и других ведущих книжных продавцов. Знай это

| Новости

Какие переменные являются одними из самых важных, которые вы можете задать при создании двигателя? Это может быть долгой дискуссией, но сжатие, безусловно, является одним из основных. Это определяет не только то, сколько энергии вы производите, но и то, как вы можете ее получить; с усилением или без. В двигателе внутреннего сгорания, который мы знаем для автомобилей, степень сжатия всегда является фиксированной настройкой. Некоторые современные двигатели могут на мгновение приостановить открытие клапана во время такта сжатия, чтобы стравить сжатие, но физически двигатель все еще работает в том же такте. В то время как этот метод сжигает меньше топлива, такая же энергия тратится впустую на ход этого поршня.

Но что, если бы вы могли сдвигать глубину верхней мертвой точки (ВМТ) и нижней мертвой точки (НМТ) вверх и вниз в цилиндре, таким образом механически изменяя степень сжатия, регулируя объем цилиндра? Это то, что Nissan делает со своим четырехцилиндровым двигателем VC-T (Variable-Compression Turbo) в грядущем Infiniti QX50 2018 года. Это новый двигатель с переменным сжатием, в котором используется многорычажный вращающийся узел для регулировки от 8:1 до 14:1, в зависимости от необходимости.

Если вы не знаете, что такое QX50, это потому, что любители хот-родов обычно не обращают внимания на еще один четырехместный кроссовер CUV. Но этот прорыв подкрепляет аргументы в пользу двигателя внутреннего сгорания в будущем, поскольку Nissan/Infiniti заявляет, что эта инновация увеличивает топливную экономичность их турбочетверки мощностью 256 л.с. на 27 процентов. При легком использовании он может повысить степень сжатия для повышения эффективности сгорания. Когда требуется больше лошадиных сил, двигатель может снизить степень сжатия, чтобы обеспечить большее давление наддува, что дает двигателю невероятный контроль над выходной мощностью не только с помощью дроссельной заслонки, но и с помощью используемой комбинации сжатия и наддува.

Как это сделать? На видео выше вы можете увидеть, что поршень и его шатун больше не движутся непосредственно по коленчатому валу, вместо этого они соединяются с рычагом, прикрепленным к сверхкороткоходному коленчатому валу (который по форме начинает напоминать распределительный вал) в центре. . Точка опоры или ось рычага регулируется с помощью внешнего двигателя и двух кривошипов, которые вы видите в правом нижнем углу.

Деталь 14 — это эксцентриковый вал, на котором ехал зеленый шатун на видео, на котором привод (в основном часть 19-28) регулирует изменение точки опоры рычага, на котором движется поршень, что фактически регулирует ВМТ и НМТ поршня. В сообщениях говорится, что 2,0-литровый турбированный двигатель будет производить не менее 265 литров, что довольно впечатляет, учитывая рабочий объем. Кроме того, они утверждают, что это увеличивает вес двигателя только на 22 фунта по сравнению с сопоставимым четырехцилиндровым двигателем. Это также ставит его очень близко к Nissan/Infiniti VQ V6, обеспечивая при этом превосходную экономию топлива.

С целью 2025 CAFE 54,5 миль на галлон автопроизводители делают то, что они могут выжать из каждого бита пробега. Гибриды, электромобили, автомобили на водороде и природный газ — все это короткие шаги, но все они опирались на традиционную конструкцию поршня и коленчатого вала, в то время как другие стремятся полностью исключить ее из уравнения. Если не считать Wankel Rotory, это один из самых радикальных отклонений от нормы в истории автомобилестроения, и он считается первым в отрасли; и это один из немногих, стремящихся выжать еще больше эффективности из обычного газового насоса.

«Технология VC-T — это шаг вперед для Infiniti, — сказал Роланд Крюгер, президент Infiniti Motor Company. «Это революционный следующий шаг в оптимизации эффективности двигателя внутреннего сгорания. Этот технологический прорыв обеспечивает мощность высокопроизводительного 2,0-литрового бензинового двигателя с турбонаддувом и в то же время высокий уровень эффективности».

Для Для получения дополнительной информации вы можете прочитать патентную заявку Nissan/Infiniti здесь, которая касается их производственного дизайна.

Чтобы узнать больше о многорычажном двигателе с переменной степенью сжатия, вы можете прочитать более ранний патент Nissan/Infiniti здесь.

Страницы трендов

• Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

• Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен.