Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Model silnika Stirlinga

RAFAŁ.M 31 Maj 2009 03:31 61055 62
  • Model silnika Stirlinga


    Witam wszystkich

    Chciałbym przedstawić model silnika Stirlinga który wykonałem pod koniec zeszłego roku. Jest to silnik spalania zewnętrznego działający pod wpływem różnicy temperatur. Zasada działania takich silników jest dokładnie opisana na stronie www.stirling.fc.pl lub na stronie http://jpom.republika.pl/machiny_cale.html .Prace nad silnikiem trwały dosyć długo ponieważ większość części silnika wykonywałem własnoręcznie z pomocą prostych narzędzi bez korzystania z tokarki lub frezarki. Planów konstrukcyjnych silnika zasadniczo nie było jedynie niektóre z elementów rozrysowałem w corelu i wydrukowałem jako szablon.Wzorowałem się na podobnych konstrukcjach podpatrzonych w internecie .Silnik w większości wykonany jest z aluminium wyszlifowanego drobnym papierem ściernym i wypolerowanego.Elementy ruchome są osadzone na łożyskach pozyskanych z dysków twardych lub z silników krokowych.Wypornik wykonałem z probówki szklanej a jego cylindrem jest druga probówka o większej średnicy tak,że odstęp między ściankami szklanego wypornika i cylindra wynosi około 0.5mm. Tłoczysko wypornika pochodzi z prowadnicy od CD-romu i porusza się w tulejach z brązu. Warunkiem poprawnej pracy modelu było zapewnienie odpowiedniej szczelności tłoka napędowego przy zachowaniu minimalnych oporów podczas pracy.Tłok wymontowałem ze starej pompy hydraulicznej od citroena, natomiast jego cylinder stanowią panewki z brązu od kserokopiarki. Okazało się że te elementy idealnie pasują do siebie.Koło zamachowe jest z magnetofonu szpulowego a raczej tylko pierścień koła, ponieważ środek wyciąłem i wstawiłem szprychy żeby ciekawiej wyglądało.
    Całość jest posklejana poxipolem ,uszczelniona silikonem i skręcana śrubami. Po uruchomieniu silnika okazało się że ma wystarczająca moc i obroty do napędzania małej prądnicy z silniczka krokowego. Wyprostowane napięcie z prądnicy umożliwia zasilanie małego radyjka lub ładowanie telefonu .Silnik pracuje bardzo cicho i rusza po około 15-20 sekundach od zapalenia podgrzewacza z denaturatem. Maksymalnych obrotów nie sprawdzałem ale z obciążoną prądnicą na oko wynoszą około 800-1000/min.
    Model przykręciłem do drewnianej podstawy zabejcowanej i polakierowanej.Koszt wykonania wyniósł około 80-100zł ponieważ kupiłem tylko dwa kawałki płaskownika aluminiowego, śruby ampulowe ,probówki,podgrzewacz i deskę reszta była w domu. Poniżej zdjęcia z prac nad silnikiem i linki do filmów.

    http://www.youtube.com/watch?v=Ig-o79npBGs




    http://www.youtube.com/watch?v=JSPntAGxjAk
    http://www.youtube.com/watch?v=fW6fm2uWLKc
    http://www.youtube.com/watch?v=DdDl2dX0peA

    Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga
    Prace nad silnikiem;
    Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga


    Fajne!
  • #2 31 Maj 2009 10:06
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  

    Naprawdę widać włożoną pracę w to, jestem po wrażeniem.
    Jak uzyskałeś tak ładnie matową czerń na stelażu ?

  • #3 31 Maj 2009 11:02
    Deepone
    Poziom 21  

    Jestem pod wrażeniem, tak ładnie wykonanej całości dawno nie widziałem.
    Podoba mi się to, że w końcu ktoś wykorzystał to do zasilania.
    Przyglądając się zdjęciom to w zasadzie usuwając środek z koła zamachowego i montując szprychy nie tylko poprawiłeś wygląd ale wydaje mi się że spadła także jego waga.

  • #4 31 Maj 2009 11:24
    Sobota
    Poziom 26  

    Jestem pod wrażenie, nie przypuszczałem że bez CNC da się zrobić tak dobrze wykonany silnik. Jakie wymiary ma podstawa?

  • #5 31 Maj 2009 11:35
    pawelskt902
    Poziom 9  

    Gdzie kupiłeś tak krótkie próbówki.

  • #6 31 Maj 2009 15:10
    RAFAŁ.M
    Poziom 18  

    Witam i dziękuję za słowa uznania.Pomimo że użyte aluminium jest miękkim stopem to i tak jego obróbka zajmowała dużo czasu szczególnie końcowe polerowanie.Podstawę polakierowałem zwykłym lakierem matowym położyłem tylko jedną warstwę. Przy kilku warstwach powierzchnia miała nierównomierną fakturę i wychodziły jakieś plamy. Podstawa silnika ma wymiary 27/9.5cm a deska 45/15cm .Probówki były znacznie dłuższe ,przycinałem je cienką tarczką diamentową na obrotach.

  • #7 31 Maj 2009 15:35
    bambus1121
    Poziom 14  

    E no powiem że ekstra. A ja mam pytanie czy bardzo trudno jest coś takiego sklecić. Oczywiście ja nie chciałbym robić tak dopracowanej maszyny tylko taki pokazowy model aby sprawdzić jak to działa na żywo. A tak poza tym to masz reke do takich rzeczy.

  • #8 31 Maj 2009 16:19
    gosp
    Spec od drukarek

    To wydaje się niesamowite, nigdy nie słyszałem o tym silniku, wielkie brawa dla autora - masz zapał jubilera.
    Podoba mi się pomysł użycia tego jako awaryjnej ładowarki telefonów :D...już to widzę - film reklamowy: koleś na odludziu, samochód "zdechł" bateria w telefonie padła - wyciąga takie cacko z bagażnika... twój biznes będzie się zawsze kręcił, jak koło od "Stirlinga" :D
    Tak na poważnie, to bardzo ciekawi mnie sprawność tego silnika, może opłaci się zrobić większy kilkucylindrowy i wstawić go np. do starego trabanta?:D - i niech sobie wtedy rosną ceny paliw...

  • #9 31 Maj 2009 16:47
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  

    Wikipedia napisał:

    ...
    Zbudowane dotychczas prototypy silnika osiągały moc do 500 KM i dobre współczynniki sprawności 35-40% (klasyczne silniki spalinowe mają ten współczynnik na poziomie ok. 20-25%)
    ...

    Więc sprawność ma dość wysoką. Kiedyś sam myślałem aby zbudować coś takiego do samochodu i nawet zacząłem projektować silnik 4 cylindrowy do malucha.
    Ale jakoś nigdy nie zabrałem się aż tak za niego aby go skończyć. Sporo problemów pojawia się po drodze, chodź by sama chłodnica która musi dość szybko ciepło wytrącać.

    Pozdrawiam

  • #10 31 Maj 2009 16:54
    Pafnucy Horeszko
    Poziom 9  

    Wita!
    Jestem pod wrażeniem. Sam konstruowałem kiedyś maszyny parowe w tym i kilku cylindrowe, zawsze wydawało mi się, że bez dostępu do precyzyjnej tokarki, dobrych a dokładnych szlifierek, frezarek i usług galwanizerskich nic precyzyjnego zbudować nie można. Na Twoim przykładzie widać, że jednak można wykonać tak szczegółowo dopracowaną konstrukcję, nie mając dostępu to tak specjalistycznego sprzętu. Gratuluję i pomysłu i wykonania. Słowa uznania. Warto by było zrobić rysunki tego silnika i je opublikować.

  • #11 31 Maj 2009 19:39
    qba3
    Poziom 12  

    gratuluje genialnego wykonania modelu, dbałość o szczegóły na najwyższym poziomie, bardzo mnie zaciekawił ten model zbliżają się wakacje chyba też spróbuje coś takiego wykonać, a próbował ktoś zbudować coś takiego w trochę większej skali?

  • #12 31 Maj 2009 22:11
    Lukaszpin
    Poziom 13  

    Widzę, że są jeszcze ludzie na tym świecie co do śruby nr 5 używają klucza numer 5. Nie większego, nie mniejszego, nie regulowanego, nie kombinerek ale w 100% odpowiedniego do tego narzędzia! Do przykręcania śrubek również wkrętaka takiego jaki powinien być! Bez kaleczenia nakrętek/śrub.
    W dzisiejszych czasach każdy potrafi zrobić rysunek techniczny- używając komputera ale żeby samemu chociaż jedno zdanie napisać pismem technicznym to juz tragedia. To jakieś zabobony.
    Właśnie szczegóły dla mnie są najważniejsze i widzę, że dla kolegi też, szczegóły i dokładność.
    Myślę, że jesteś godnym wzorem do naśladowania.
    Powiem wprost: Odwaliłeś Pan kawał dobrej roboty!
    Jestem pod wrażeniem - podoba mi się to.

  • #13 01 Cze 2009 03:13
    RAFAŁ.M
    Poziom 18  

    Witam wszystkich ponownie

    Dla chętnych wykonania jakiegoś prostego modelu silnika Stirlinga polecam przejrzenie stron do których podałem linki na początku tematu. Jest tam silnik wykonany z metalowych puszek,gąbki, kilku drutów a jako tłoka napędowego użyto balonika i po regulacjach też działa. Generalnie najważniejsze jest zachowanie minimalnych oporów toczenia przy jednoczesnej szczelności konstrukcji.Natomiast stosunek pojemności cylindrów nie jest już tak krytyczny.Poniżej zamieszczam rysunki z sugerowanymi stosunkami pojemności komór.

    Model silnika Stirlinga Model silnika Stirlinga

    Niedługo postaram się zamieścić wymiary mojego silnika.

    Jeśli chodzi o sprawność to rzeczywiście dochodzi ona do 40% ,konstrukcja takich silników jest nieco inna a cylindry są wypełnione gazem obojętnym pod wysokim ciśnieniem. Na pewno można zastosować Stirlinga w samochodzie osobowym zaletą oprócz sprawności była by cicha praca (brak spalania detonacyjnego) i możliwość stosowania dowolnego paliwa nawet węgla.Problemem na pewno jest płynna regulacja mocy i obrotów ,chociaż pewnie można to obejść napędzając dużą prądnice i przejść na napęd elektryczny.Prace nad ulepszeniem silników ciągle trwają nawet NASA jest zainteresowana.

    Pozdrawiam

  • #14 01 Cze 2009 10:22
    Pawelz
    Poziom 10  

    Konstrukcja pomyślana i dopracowana. Jednak nie wszystko piękne co się świeci. Urządzenie spełnia walory estetyczne i dekoracyjne, do użytkowego przeznaczenia raczej w 19 wieku a nie dzisiaj. Nikt przecież nie będzie woził ciężkiej i wielkiej ładowarki do telefonu :wink:. Widzę że wystarczy coś wypolerować na błysk i wszyscy się tym zachwycają, nie zwracając na przydatność urządzenia. Niedługo będą się pojawiać w DIY wypolerowane urządzenie zeszłego wieku które za zadanie mają stać na półce i ładnie wyglądać.

  • #15 01 Cze 2009 10:51
    bobojad
    Poziom 12  

    Widzisz, w dzisiejszych czasach kupić możesz wszystko, ale takiej ładowarki do telefonu np na biurku w Twojej firmie każdy by pozazdrościł, a naprawdę nikt by takiego urzadzenia nie miał. Ciekawe czy tez tak krytycznie wypowiadasz się do konstrukcji wzmacniaczy lampowych?. Wyraźnie jest napisane, że silnik ma wyższą sprawność niż nasze współczesne benzyniaki, więc czemu nie odkurzyć pomysłu. Wiele rozwiązań z zeszłych wieków dopiero teraz znalazło komercyjne zastosowanie, a co do samego projektu - do tej pory zbieram szczękę, urządzenie po prostu rewelacyjne :). Jedyna uwaga jaką mógłbym mieć, to zastosowanie mosiądzu zamiast aluminium, wtedy fani steampunku bili by autorowi pokłony :).

  • #16 01 Cze 2009 11:29
    HEYAH
    Poziom 13  

    Brawa dla autora ! :) A ciekawostką odnośnie silników Stirlinga niech będzie info, iż są one współcześnie bardzo szeroko wykorzystywane w chociażby elektrowniach słonecznych, które same z siebie są dla osób zainteresowanych techniką, jak wata cukrowa dla dzieciaka w dniu dziecka (wszystkiego najlepszego! :D). Elektrownie te działają na zasadzie skupienia promieni słonecznych w jednym punkcie, przez wielkie czasze (jak satelitarne) pokryte materiałem lustrzanym. Uzyskuje się w tym punkcie temperatury zbliżone do tych panujących na słońcu. Na wysięgniku umieszczony jest silnik Stirlinga, który zadziwia swą mocą, kiedy patrzymy na jego rozmiar.
    Model silnika Stirlinga
    Silnik w załączniku jest w stanie wytworzyć kilkanaście kilowatów energii za free, ponieważ źródłem ciepła są promienie słoneczne :). Biorąc pod uwagę kiepską sprawność ogniw słonecznych - jest to przyszłość dla wykorzystania energii słonecznej, mająca swój początek kilkaset lat temu ;).
    Polecam całą stronę wiki poświęconą temu silnikowi, jest bardzo ciekawa: http://en.wikipedia.org/wiki/Stirling_engine - chyba nie istnieje jeszcze artykuł odnośnie tego silnika na wiki w naszym języku...

  • #17 01 Cze 2009 12:43
    MasterFun
    Poziom 2  

    Pawelz napisał:
    Konstrukcja pomyślana i dopracowana. Jednak nie wszystko piękne co się świeci. Urządzenie spełnia walory estetyczne i dekoracyjne, do użytkowego przeznaczenia raczej w 19 wieku a nie dzisiaj. Nikt przecież nie będzie woził ciężkiej i wielkiej ładowarki do telefonu :wink:. Widzę że wystarczy coś wypolerować na błysk i wszyscy się tym zachwycają, nie zwracając na przydatność urządzenia. Niedługo będą się pojawiać w DIY wypolerowane urządzenie zeszłego wieku które za zadanie mają stać na półce i ładnie wyglądać.


    Widzisz kolego, spróbuj najpierw sam zrobić coś takiego potem krytykuj. Nie chodzi tu nawet o przydatność urządzenia, liczy się zapał, chęci i praca jaką autor włożył aby stworzyć DZIAŁAJĄCE urządzenie...

    Btw. do autora- Żeberka na "zimnym cylindrze" też wykonywałeś ręcznie? Na ile czasu pracy silnika starcza napełniony podgrzewacz?

  • #19 01 Cze 2009 13:24
    Pawelz
    Poziom 10  

    MasterFun napisał:

    Widzisz kolego, spróbuj najpierw sam zrobić coś takiego potem krytykuj.


    Weź przestań, żeby zrobić coś takiego nie trzeba specjalnej inteligencji (przykładów jest mnóstwo począwszy od silników z puszek od piwa a na zaawansowanych konstrukcjach skończywszy). Wystarczy mieć tylko duuuużo wolnego czasu.
    Co do zastosowań to wszystko się kończy na prototypach i wątpię żeby na skalę przemysłową było to kiedykolwiek zastosowane. Swoją drogą ciekawe dlaczego autor pokazał silnik dopiero teraz a nie pod koniec ubiegłego roku kiedy go skończył. Widocznie model "rasowany" pod "publiczkę" kryje w sobie jakieś pozakulisowe tajemnice :wink:.

  • #20 01 Cze 2009 14:36
    RAFAŁ.M
    Poziom 18  

    MasterFun - Żeberka na zimnym cylindrze to kawałek radiatora odpowiednio dopasowany do reszty.Napełniony podgżewacz starczył by pewnie na kilka godzin pracy, chociaż nie sprawdzałem tego w praktyce.Jednorazowo silnik nie pracował nigdy dłużej niż kilkanaście minut.


    Pawelz - Silnik nie jest skomplikowany konstrukcyjnie i na pewno jego wykonanie przy użyciu obrabiarki CNC i tokarki zajęło by kilka dni. Jednak tutaj chodziło o ręczne wykonanie detali przy zachowaniu precyzji i estetyki wykonania dlatego prace trwały 3 miesiące. Model miał być ozdobą pracowni i wzbudzać zainteresowanie u oglądającego, przy okazji obrazując zasadę działania. Prądnica i ładowanie telefonu to tylko dodatek. Silnik działał od pierwszego uruchomienia i nie wymagał żadnego "rasowania". Został pokazany znajomym i powędrował na półkę a ja zająłem się pracą zawodową i innymi projektami.

  • #21 01 Cze 2009 14:43
    MasterFun
    Poziom 2  

    Pawelz napisał:
    Weź przestań, żeby zrobić coś takiego nie trzeba specjalnej inteligencji (przykładów jest mnóstwo począwszy od silników z puszek od piwa a na zaawansowanych konstrukcjach skończywszy). Wystarczy mieć tylko duuuużo wolnego czasu.


    Sorry że zapytam, zrobiłeś coś kiedyś podobnego co działało? (nie chodzi mi o urządzenia elektroniczne) Jeśli myślisz że aby zrobić coś takiego potrzebny jest tylko czas to nie mamy o czym rozmawiać... Owszem geniuszem nie trzeba być ale mam wrażenie że umiesz tylko rzucać krytyką a w życiu czegoś takiego byś nie zrobił (dlatego właśnie wyobraź sobie wszyscy się tym zachwycają).

    Co do tego że autor przedstawił to dopiero po jakimś czasie to przyczyn może być wiele... Dziwne Twoje podejście, nawet jeśli jest to "model "rasowany" pod "publiczkę"" to co z tego... Ważne że zrobił i zaprezentował...

  • #22 01 Cze 2009 16:20
    mariusz.grot_1993
    Poziom 13  

    Ja bym sie autora nie czepiał( i wy też nie powinniście) Zrobienie takiego modelu bez użycia tokarki numerycznej, i frezarki numerycznej, to ciężka sprawa. Samo polerowanie z pewnością zajęło wiele godzin, nie wspominając już o wycinaniu elementów. Ja bym sie na zrobienie takiego silnika nie porwał. Owszem jak pisałem można to zrobił na tokarkach itd, ale satysfakcja zrobienia wszystkiego samemu musi być niesamowicie ogromna, a zrobienie tego na CNC i złożenie do siebie to nie problem.
    Pozdrawiam

  • #23 01 Cze 2009 18:11
    Szuler17
    Poziom 22  

    No no, kawał pracy włożonej w projekt. Sam próbowałem coś takiego zrobić, ale mizerne były efekty :D Chciałem zapytać od jakiej najmniejszej różnicy temperatur silniczek zaczyna działać?

  • #24 02 Cze 2009 00:50
    gosp
    Spec od drukarek

    Cytat:

    Co do zastosowań to wszystko się kończy na prototypach i wątpię żeby na skalę przemysłową było to kiedykolwiek zastosowane. Swoją drogą ciekawe dlaczego autor pokazał silnik dopiero teraz a nie pod koniec ubiegłego roku kiedy go skończył. Widocznie model "rasowany" pod "publiczkę" kryje w sobie jakieś pozakulisowe tajemnice :wink:.


    To że tak się dzieje, nie zawsze ma wyjaśnienie racjonalne dla konsumentów - bo rynkami rządzą koncerny naftowe - podobny przykład to silniki turbinowe wielopaliwowe w zastosowaniach aut osobowych - prostsza konstrukcja, brak skrzyni biegów, przyspieszenie poniżej 10s do setki, spalanie poniżej 10l/100km przy nawet szaleńczej jeździe (mowa o silnikach 4ej generacji) pytanie czego ich jeszcze nie mamy w autach??? Człowiek który chciał uruchomić ich produkcję w USA został dosłownie zaszczuty w sądach i urzędach patentowych - ktoś nawet o tym film nakręcił.
    I nie mówiłbym hop! na twoim miejscu - bo być może za naszego życia widok lustra z takim silnikiem obok anteny satelitarnej na każdym dachu będzie normą :D

    Pozdrawiam

  • #25 02 Cze 2009 02:35
    goffer007
    Poziom 15  

    Nieprawdą jest że kończy się na prototypach. Silniki Sterlinga są wykorzystywane w elektrowniach słonecznych jako alternatywa dla drogich i niewydajnych ogniw fotowoltaicznych. Taki moduł złożony z czaszy z luster parabolicznych na stelażu i generatora napędzanego silnikiem Sterlinga może mieć kilkadziesiąt kilowatów. Cała farma kilkudziesięciu takich modułów może mieć moc sporej elektrowni konwencjonalnej. Choć osobiście nie jestem za zaśmiecaniem krajobrazu takimi potworkami to może to być niezłe źródło "zielonej" energii (jakby nie można było tego załatwić jedną atomówką :).

  • #26 02 Cze 2009 14:18
    kj1
    Specjalista elektryk

    Swoją drogą ciekawe:
    wysoka sprawność, brak zaworów, brak układów zapłonowych - to czemu te silniki nie są powszechnie stosowane?

  • #27 02 Cze 2009 14:39
    Szuler17
    Poziom 22  

    Było już o tym napisane: koncerny paliwowe i rządy potęg gospodarczych nie dopuszczą, aby im zabrano gigantyczne sumy dochodów ze sprzedaży paliw.

  • #28 02 Cze 2009 16:27
    Niebieski
    Poziom 10  

    Dobra robota.
    Czy nie dało by się przypadkiem zastosować elementów z jakiegoś małego silnika spalinowego do budowy większego modelu?

  • #29 02 Cze 2009 16:36
    goffer007
    Poziom 15  

    kj1 napisał:
    Swoją drogą ciekawe:
    wysoka sprawność, brak zaworów, brak układów zapłonowych - to czemu te silniki nie są powszechnie stosowane?


    Nie żadne koncerny paliwowe tylko praktyczność. Gdyby faktycznie silnik sterlinga był taki super to nikt nie byłby wstanie zablokować jego wprowadzenia, a gdyby koncerny paliwowe były takie wszechwładne to jeździlibyśmy samochodami palącymi po 20l/100km bez norm toksyczności spalin.

    Silniki sterlinga są duże i ciężkie co zwiększyło by masę i opór samochodu i nici z zysku na sprawności silnika. Dodatkowo elementy podgrzewające i chłodzące gaz roboczy mają sporą bezwładność cieplną co praktycznie uniemożliwia sterowanie mocą i sprawia że rozruch silnika ciągnąłby się w nieskończoność.

    Był zbudowany prototyp (chyba w skandynawii) i nic z tego nie wyszło. Chyba jedynym wyjściem byłoby zbudowanie samochodu elektrycznego z niewielkiej pojemności akumulatorami i generatorem opartym o silnik sterlinga do ciągłego doładowywanie akumulatorów.

  • #30 02 Cze 2009 16:59
    Szuler17
    Poziom 22  

    To w takim razie co z silnikami MDI na sprężone powietrze? Są produkowane samochody z takimi silnikami, jednak jakoś w Europie czy w USA nie widać ich na ulicach.

 
Black Friday do -15%
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Ferguson