Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Стирлинг — это устройсво преобразующее тепловую энергию в
механическую ну как двигатель, с тем лиш отличием, что эта тепловая энергия
приходит к нему из вне, а не производится им непосредственно(как это происходит
например в двигателе внутреннего сгорания). Это и есть его самое уникальное и
замечательное свойство отличающее его от всех остальных машин. Да, ну и само
собой такое название Стирлинг пошло от фамилии человека который всё это первый
придумал, кто заинтересуется историей этого вопроса может нарыть в интернете
кучу инфы, меня лично это мало волнует.

Понять его устройство можно на примере ряда картинок ниже.

Допустим мы имеем какой то замкнутый объем воздуха в жестком
корпусе с эластичной мембраной (или поршнем по другому). Нагревая корпус
двигателя воздух внутри расширится и совершит работу, выгибая мембрану наружу.
И наоборот охлаждая корпус мембрана вогнется, опять совершив работу. Вот и весь
цикл, проще не придумаеш, осталось только «автоматизировать» этот
процес.

 Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Для этого внутри корпуса двигателя размещается так
называемый поршень вытеснитель(на рисунке он зелёненький с нерусским словом),
смысл этого девайса в том что он должен перегонять оставшийся в корпусе воздух
от горячей области внизу к охлаждаемой вверху. На рисунке видно что сам поршень
вытеснитель занимает собой почти половину объёма внутренней полости двигателя,
в виде такого диска, не плотно прилегающего к стенкам. Через этот зазор воздух
перетекает из горячей полости в холодную и обратно.Надо сказать что сам этот
поршень в идеале должен быть лёгким и плохо проводящим тепло, поскольку он
фактически разделяет собой гарячую и холодную области внутри двигателя.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Ну а дальше уже всем знакомая кривошипно-шатунная схема
связывает вытеснитель и мембрану(или рабочий поршень) на одной оси вращения,что
обеспечит нам цикличность процесса т.е. поднятие и опускание поршней.
(внимательно изучайте картинки включайте воображение)

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Ещё одна важная деталь на которую нужно обратить внимание
заключается в том что рабочий поршень отстаёт от вытеснителя на 90 градусов по
ходу вращения двигателя(у нас на рисунке как вы могли заметить вращение
происходит против часовой стрелки). Это идеальный вариант соединения для такой
схемы. Попытайтесь проиграть каждую картинку по очереди, представить что
происходит сдавлением воздуха внутри двигателя и как всё это преобразуется в
возвратно-поступательное движение.

Надо ещё признать, что на схеме, а именно на оси ,
отсутствует одна важная деталь — это маховик, он то и поддерживает весь цикл
вращения.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

НЕ отчаивайтесь если срезу не всё понятно, я сам помню долго
въезжал в своё время, а некоторые моменты полностью понял только когда собрал
свой первый стирлинг. Главное начать, и если не потеряете интерес, то
разберётесь, а я на других примерах надеюсь помогу вам, ибо здесь на самом деле
масса хитрых моментов.

Вот например таже схемка но уже в движении, теперь я думаю
будет несколько понятнее. Причем это фактически разрез реальной рабочей модели,
жаль правда что только в одном боковом виде.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

А вот еще одна конструкция где видно как рабочий поршень
отстаёт от вытеснителя на 90 градусов по ходу вращения двигателя, также
присутствует маховик.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Или вот ещё пример.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Всё это были примеры низкотемпературных двигателей, так
сказать моделек, игрушек, поясняющих принцип работы. Промышленные стирлинги
которые используются в разных целях, от генерации электроэнергии, до говорят,
движения подводных лодок выглядят совершенно по другому (будем рассматривать их
в других разделах сайта). Но принцип всегда остаётся темже — нагрев и
охлаждение замкнутого объема воздуха, а ещё лучше водорода или гелия (короче
рабочего тела по другому).

Вообще Стирлинги делят на три типа, альфа, бетта, гамма.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Красным помечена нагреваемая область, синим охлождаемая

  Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими рукамиSuper-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими рукамиSuper-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

 

Ещё пару мультиков для представления, альфа и бетта
соответственно.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

А вот вообще всё по полочкам, гамма версия.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

ну и наконец альфа тип во всей красе.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

 

А вот маленький Стирлинг охлаждает своей работой какой-то
чип на материнской плате, интересное применение. Жаль у меня нет видео с этой
штукой, интересно было бы глянуть.

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Зато есть принципиальная схема этого девайса

Super-texnolog.narod.ru стирлинг двигатель стирлинга делаем сами своими руками

Источник: //super-texnolog.narod.ru/stirling1.htm