Parní stroj vlastníma rukama. Jak si vyrobit motor doma Udělej si sám domácí spalovací motor

20.06.2019

Obtížnost výroby: ★★★★☆

Doba výroby: Jeden den

Dostupné materiály: ████████░░ 80 %

V tomto článku vám řeknu, jak vyrobit parní stroj vlastníma rukama. Motor bude malý, jednopístový s cívkou. Výkon je poměrně dostačující k otáčení rotoru malého generátoru a použití tohoto motoru jako autonomního zdroje elektřiny při pěší turistice.

Teleskopická anténa (lze sejmout ze staré TV nebo rádia), průměr nejsilnější trubky musí být alespoň 8 mm
Malá trubka pro pár pístů (instalatérský obchod).
Měděný drát o průměru cca 1,5 mm (lze sehnat v cívce transformátoru nebo v rádiu).
Šrouby, matice, šrouby
Olovo (v rybářském obchodě nebo nalezené ve starém autobaterie). Je potřeba vytvarovat setrvačník. Našel jsem hotový setrvačník, ale tato položka se vám může hodit.
Dřevěné tyče.
Paprsky pro kola jízdních kol
Stojan (v mém případě z plátu textolitu o tloušťce 5 mm, ale vhodná je i překližka).
Dřevěné bloky (kusy desek)
Olivová sklenice
Trubice

Superglue, svařování za studena, epoxidová pryskyřice (stavební trh).
Smirek
Vrtat
páječka
Pilka na kov

Jak vyrobit parní stroj

Schéma motoru

Trubka válce a cívky.

Odřízněte 3 kusy z antény:
? První kus je 38 mm dlouhý a 8 mm v průměru (samotný válec).
? Druhý kus je 30 mm dlouhý a 4 mm v průměru.
? Třetí je 6 mm dlouhý a 4 mm v průměru.

Vezmeme trubku č. 2 a uděláme do ní uprostřed otvor o průměru 4 mm. Vezměte tubu č. 3 a přilepte ji kolmo na tubu č. 2, po zaschnutí superlepidla vše zakryjte studeným svařováním (např. POXIPOL).

Kulatou železnou podložku s otvorem uprostřed připevníme na díl č. 3 (průměr - o něco více než trubka č. 1), po zaschnutí zpevníme studeným svařováním.

Všechny švy navíc pokryjeme epoxidovou pryskyřicí pro lepší těsnost.

Jak vyrobit píst s ojnicí

Vezmeme šroub (1) o průměru 7 mm a upneme ho do svěráku. Začneme kolem něj namotávat měděný drát (2) asi 6 závitů. Každou otočku potřeme superlepidlem. Odřízneme přebytečné konce šroubu.

Drát pokryjeme epoxidem. Píst po zaschnutí upravíme brusným papírem pod válec tak, aby se tam volně pohyboval a nepropouštěl vzduch.

Z hliníkového plechu vyrobíme pás o délce 4 mm a délce 19 mm. Dáme mu tvar písmene P (3).

Na obou koncích vyvrtáme otvory (4) o průměru 2 mm, aby bylo možno zapíchnout kousek pletací jehlice. Strany části ve tvaru U by měly být 7x5x7 mm. Přilepíme k pístu stranou, která je 5 mm.

Ojnici (5) vyrobíme z cyklistické pletací jehlice. Nalepte na oba konce paprsků dva malé kousky trubiček (6) z antény o průměru a délce 3 mm. Vzdálenost mezi středy ojnice je 50 mm. Dále zasuneme spojovací tyč jedním koncem do části ve tvaru U a zafixujeme pletací jehlou.

Pletací jehlici na obou koncích přilepíme, aby nevypadla.

Trojúhelníková spojovací tyč

Trojúhelníková spojovací tyč je vyrobena podobným způsobem, pouze na jedné straně bude kus pletací jehly a na druhé straně trubice. Délka ojnice 75 mm.

Trojúhelník a cívka

parní kotel

Parní kotel bude sklenice oliv s uzavřeným víkem. Připájel jsem i matici, aby se přes ni dala prolít voda a pevně utáhla šroubem. Trubku jsem také připájel k víčku.
Tady je fotka:

Foto sestavy motoru

Motor sestavujeme na dřevěnou plošinu a každý prvek umísťujeme na podpěru

Video z parního stroje
Verze 2.0

Kosmetická úprava motoru. Nádrž má nyní vlastní dřevěnou plošinu a talířek na suchou palivovou tabletu. Všechny díly jsou lakované Krásné barvy. Mimochodem, jako zdroj tepla je nejlepší použít domácí

Vzhledem k tomu, že ropné produkty neustále zdražují (koneckonců, ropa má tendenci docházet), je touha ušetřit na palivu celkem pochopitelná a mini motor může být dobrým řešením.

Jak ekonomický je mini spalovací motor?

Jak víte, spalovací motory se dělí na benzinové a naftové a jak první, tak i druhý dnes procházejí výraznými změnami. Důvodem modernizace jak samotných mechanismů, tak paliva je výrazně zhoršená ekologie, na jejímž stavu mají vliv i emise zařízení na kapalné palivo. Tak se například objevil ekobenzín zředěný lihem v poměru 8:2 až 2:8, to znamená, že líh v takovém palivu může obsahovat 20 až 80 procent. Tím ale upgrade končí. klesající trend benzinové motory objemově prakticky nepozorován. Nejmenší příklady jsou instalovány v modelech letadel, ty větší se používají na sekačkách na trávu, přívěsné motory, sněžné skútry, skútry a další podobná vozidla.

Pokud jde o dnešek, udělalo se toho opravdu hodně, aby byl tento motor skutečně mikroskopický. Zájem je v současné době Toyota vytvořili nejmenší miniauta Corolla II, Corsa a Tercel, jsou vybaveny dieselovými motory 1N A 1NT pouze 1,5 litru. Jedním z problémů je, že životnost takových mechanismů je extrémně nízká a důvodem je velmi rychlé vyčerpání zdroje. skupina válec-píst. Tam jsou také velmi malé vznětové spalovací motory, o objemu pouhých 0,21 litru. Jsou instalovány na kompaktních motorových vozidlech a stavební mechanismy, ale nemůžete očekávat velký výkon, maximum, které vydávají, je 3,25 hp. Spotřeba paliva u takových modelů je však malá, o čemž svědčí objem palivová nádrž- 2,5 litru.

Jak účinný je nejmenší spalovací motor?

Klasický spalovací motor, který je založen na vratném pohybu pístu, ztrácí výkon, jak se zmenšuje zdvihový objem. Všechno je to o výrazné ztrátě účinnosti při převodu právě tohoto pohybu CPG na rotační, který je pro kola tak nezbytný. Ještě před druhou světovou válkou však mechanik samouk Felix Heinrich Wankel vytvořil první funkční příklad spalovacího motoru s rotačními písty, u kterého se všechny součásti pouze otáčejí. Logicky tato konstrukce, která velmi připomíná elektromotor, snižuje počet dílů o 40 % oproti standardním motorům.

I když předtím dnes ne všechny problémy vyřešeny tento mechanismus, životnost, účinnost a šetrnost k životnímu prostředí splňují zavedené světové standardy. Produktivita překračuje všechny myslitelné meze. Motor s rotačním pístem s pracovním objemem 1,3 litru umožňuje vyvinout výkon 220 Koňská síla . Instalace turbodmychadla zvyšuje toto číslo na 350 koní, což je velmi významné. No, nejvíc malý motor s vnitřním spalováním z řady „wankelů“, známých pod obchodní značkou OSMG 1400, má objem pouze 0,005 litru, ale přitom produkuje výkon 1,27 koní. na vlastní hmotnost 335 gramů.

Hlavní výhoda motory s rotačními písty- žádný hluk doprovázející činnost mechanismů díky nízké hmotnosti provozních jednotek a přesnému vyvážení hřídele.

Nejmenší vznětový motor jako zdroj energie

Pokud mluvíme o plnohodnotném, pak má dnes nápad inženýra Jesuse Wildera nejmenší velikost. Jedná se o 12válcový motor typu V, plně konzistentní se spalovacím motorem Ferrar já a Lamborghini. Ve skutečnosti je však mechanismus zbytečná cetka, protože neběží na kapalné palivo, ale na stlačený vzduch a s pracovním objemem 12 kubických centimetrů má velmi nízkou účinnost.

Další věc je ta nejmenší dieselový motor, vyvinuté britskými vědci. Pravda, jako palivo nepotřebuje motorovou naftu, ale speciální směs metanolu a vodíku, která se samovolně vznítí se zvyšujícím se tlakem. Při hodinovém pohybu pístu ve spalovací komoře, jejíž objem nepřesahuje jeden krychlový milimetr, dojde k záblesku, který uvede mechanismus do pohybu. Je zvláštní, že mikroskopických rozměrů bylo dosaženo instalací plochých dílů, zejména stejné písty jsou ultratenké desky. Již dnes se ve spalovacím motoru o rozměrech 5x15x3 milimetry malinká hřídel otáčí rychlostí 50 000 ot./min., v důsledku čehož produkuje výkon asi 11,2 wattu.

Vědci se zatím potýkají s řadou problémů, které je třeba vyřešit, než budou naftové minimotory dále vyrábět masová produkce. Zejména se jedná o kolosální tepelné ztráty způsobené extrémně tenkými stěnami spalovací komory a křehkostí materiálů při vystavení vysoké teploty. Když však malé spalovací motory sjedou z linky, bude stačit jen několik gramů paliva, aby mechanismus s účinností 10 % pracoval 20krát déle a účinnější než baterie stejné velikosti.

Můžete si samozřejmě koupit krásné tovární modely Stirlingových motorů, jako například v tomto čínském internetovém obchodě. Někdy však chcete vytvořit sami sebe a vytvořit věc, a to i z improvizovaných prostředků. Náš web již nabízí několik možností výroby těchto motorů a v této publikaci si je přečtěte úplně jednoduchá možnost výroba doma.

K jeho výrobě budete potřebovat improvizované materiály: plechovku konzerv, malý kousek pěnové gumy, CD, dva šrouby a kancelářské sponky.

Pěnová pryž je jedním z nejběžnějších materiálů používaných při výrobě Stirlingových motorů. Vyrábí se z něj přetlačovač motoru. Z kousku naší pěnové gumy jsme vyřízli kruh, jeho průměr uděláme o dva milimetry menší než vnitřní průměr plechovky a výška je o něco více než polovina.

Do středu krytu vyvrtáme otvor, do kterého následně zasuneme ojnici. Pro hladký chod ojnice uděláme ze sponky spirálku a připájíme ji ke krytu.

Kruh pěnové pryže z pěnové pryže uprostřed propíchneme šroubem a zaaretujeme podložkou shora a zdola podložkou a maticí. Poté připevníme kus kancelářské sponky pájením, když jsme ji předtím narovnali.

Nyní zapíchneme vytěsňovač do předem vytvořeného otvoru ve víčku a hermeticky připájeme víčko a sklenici k sobě. Na konci kancelářské sponky uděláme malou smyčku a do víčka vyvrtáme další otvor, ale o něco více než ten první.

Pomocí pájení vyrobíme válec z cínu.

Hotový válec připevníme páječkou na sklenici, aby v místě pájení nezůstaly žádné mezery.

Vyrábíme klikový hřídel z kancelářské sponky. Rozestup kolen by měl být proveden pod úhlem 90 stupňů. Koleno, které bude na výšku nad válcem, je o 1-2 mm větší než to druhé.

Stojany na šachtu vyrábíme z kancelářských spon. Výroba membrány K tomu na válec položíme plastovou fólii, trochu ji zatlačíme dovnitř a připevníme na válec závitem.

Spojovací tyč, kterou bude nutné připevnit k membráně, je vyrobena z kancelářské sponky a vložena do kusu gumy. Délka ojnice musí být provedena tak, aby ve spodní části mrtvý střed hřídele byla membrána vtažena do válce a v horním naopak prodloužena. Druhá ojnice je konfigurována stejným způsobem.

Ojnici přilepíme gumou k membráně a druhou připevníme k vytlačovačce.

Páječkou připevníme nožičky od kancelářských spon na zavařovací sklenici a na kliku připevníme setrvačník. Můžete například použít CD.

Stirlingův motor vyrobený doma. Nyní zbývá přivést teplo pod sklenici - zapálit svíčku. A po několika sekundách zatlačte na setrvačník.

Jak vyrobit jednoduchý Stirlingův motor (s fotografiemi a videem)

www.newphysicist.com

Udělejme Stirlingův motor.

Stirlingův motor je tepelný motor, který pracuje na principu cyklické komprese a expanze vzduchu nebo jiného plynu (pracovní kapaliny) při různé teploty, takže dochází k čisté přeměně tepelné energie na mechanická práce. Přesněji řečeno, Stirlingův motor je regenerativní tepelný motor s uzavřeným cyklem s neustále plynnou pracovní kapalinou.

Stirlingovy motory mají více vysoká účinnost ve srovnání s parními motory a může dosáhnout 50% účinnosti. Jsou také schopny pracovat tiše a mohou využívat téměř jakýkoli zdroj tepla. Zdroj tepelné energie je generován mimo Stirlingův motor a nikoli vnitřním spalováním, jako je tomu u motorů s Ottovým nebo dieselovým cyklem.

Stirlingovy motory jsou kompatibilní s alternativní a obnovitelné zdroje energie, protože mohou nabýt na významu s rostoucí cenou tradičních paliv a ve světle problémů, jako je vyčerpání zásob ropy a změna klimatu.

V tomto projektu vám dáme jednoduché instrukce vytvořit velmi jednoduchý motor DIY Míchání pomocí zkumavky a injekční stříkačky .

Jak vyrobit jednoduchý Stirlingův motor - video

Komponenty a kroky k výrobě Stirlingova motoru

1. Kus tvrdého dřeva nebo překližky

To je základ pro váš motor. Musí být tedy dostatečně tuhý, aby zvládl pohyby motoru. Poté vytvořte tři malé otvory, jak je znázorněno na obrázku. Můžete také použít překližku, dřevo atd.

2. Mramorové nebo skleněné korálky

Ve Stirlingově motoru tyto koule fungují důležitou funkci. V tomto projektu funguje mramor jako vytlačovač horkého vzduchu z teplé strany zkumavky na studenou stranu. Když se mramor přemístí horký vzduch, ochladí se.

3. Tyčinky a šrouby

Čepy a šrouby slouží k držení trubky v pohodlné poloze pro volný pohyb v jakémkoli směru bez jakéhokoli přerušení.

4. Gumové kusy

Kupte si gumu a vystřihněte ji do následujících tvarů. Slouží k bezpečnému uchycení trubky a udržení její těsnosti. U ústí zkumavky by nemělo docházet k úniku. Pokud ano, projekt nebude úspěšný.

5. Stříkačka

Stříkačka je jednou z nejdůležitějších a pohyblivých součástí jednoduchý motor Stirlingová. Přidejte trochu lubrikantu do vnitřku stříkačky, aby se píst mohl volně pohybovat uvnitř válce. Jak vzduch expanduje uvnitř zkumavky, tlačí píst dolů. V důsledku toho se válec injekční stříkačky posune nahoru. Zároveň se mramor kutálí směrem k horké straně trubice a vytlačuje horký vzduch ven a způsobuje jeho ochlazení (snížení objemu).

6. Zkumavka Zkumavka je nejdůležitější a pracovní součást jednoduchého Stirlingova motoru. Zkumavka je vyrobena z určitého typu skla (jako je borosilikátové sklo), které je vysoce tepelně odolné. Dá se tedy zahřát na vysoké teploty.

Jak funguje Stirlingův motor?

Někteří lidé říkají, že Stirlingovy motory jsou jednoduché. Pokud je to pravda, pak stejně jako velké fyzikální rovnice (např. E = mc2) jsou jednoduché: jsou jednoduché na povrchu, ale bohatší, složitější a potenciálně velmi matoucí, dokud si je neuvědomíte. Myslím, že je bezpečnější považovat Stirlingovy motory za složité: mnohé z nich jsou velmi špatná videa YouTube ukazuje, jak snadné je „vysvětlit“ je velmi neúplným a neuspokojivým způsobem.

Podle mého názoru nemůžete Stirlingovu motoru porozumět jen tím, že jej postavíte nebo budete sledovat, jak funguje zvenčí: musíte se vážně zamyslet nad cyklem kroků, kterými prochází, co se děje s plynem uvnitř a jak se liší od co se děje v běžném parním stroji.

Vše, co je potřeba pro provoz motoru, je přítomnost teplotního rozdílu mezi horkou a studenou částí plynové komory. Byly vyrobeny modely, které mohou pracovat pouze s teplotním rozdílem 4 °C, ačkoli tovární motory budou pravděpodobně pracovat s rozdílem několika set stupňů. Tyto motory se mohou stát nejvíce účinná forma spalovací motor.

Stirlingovy motory a koncentrovaná sluneční energie

Stirlingovy motory poskytují úhledný způsob přeměny tepelné energie na pohyb, který může pohánět generátor. Nejběžnějším uspořádáním je mít motor ve středu parabolického zrcadla. Zrcátko bude namontováno na sledovači, aby zaostřilo sluneční paprsky na motor.

* Stirlingův motor jako přijímač

Možná jste si během školních let hráli s konvexními čočkami. Koncentrace solární energie za spálení papíru nebo zápalky, nemám pravdu? Nové technologie se vyvíjejí den ode dne. Koncentrovaná solární tepelná energie si v dnešní době získává stále více pozornosti.

Nahoře je krátké video jednoduchého motoru ze zkumavky využívající skleněné kuličky jako hnací plyn a skleněnou injekční stříkačku jako silový píst.

Tento jednoduchý Stirlingův motor byl vyroben z materiálů, které jsou dostupné ve většině školních vědeckých laboratoří a lze je použít k předvedení jednoduchého tepelného motoru.

Diagram tlak-objem na cyklus

Proces 1 → 2 Expanze pracovního plynu na horkém konci trubice, teplo se přenáší do plynu a plyn expanduje, zvětšuje objem a tlačí píst stříkačky nahoru.

Proces 2 → 3 Jak se mramor pohybuje směrem k horkému konci trubice, plyn je vytlačován z horkého konce trubice do studeného konce a jak se plyn pohybuje, předává teplo stěně trubice.

Proces 3 → 4 Teplo se odebírá z pracovního plynu a objem se zmenšuje, píst stříkačky se pohybuje dolů.

Proces 4 → 1 Ukončí cyklus. Pracovní plyn se pohybuje od studeného konce trubice k horkému konci, jak jej kuličky vytlačují, přičemž při pohybu přijímá teplo ze stěny trubky, čímž se zvyšuje tlak plynu.

Návod

Vyjměte motor z vozu. Chcete-li to provést: vypusťte olej z klikové skříně a chladicí kapalinu z chladicího systému, vyjměte baterii. Poté odšroubujte 4 šrouby klíčem „13“ a sejměte kapotu, abyste v budoucnu usnadnili provádění dalších manipulací. Odstranit vzduchový filtr. Po odšroubování čtyř šroubů klíčem „13“ vyjměte.

Odstraňte tlumič výfuku začněte zezadu. Pomocí klíče „13“ odšroubujte čtyři matice, které připevňují „kalhoty“ k výfukovému potrubí. Odšroubujte klíč "13" zadní kardanový hřídel připevněný k převodovce zadní náprava. Odstranit vnější ložisko, vytáhněte kardan z převodovky. Odšroubujte 4 šrouby klíčem „17“, které připevňují skříň k motoru, 3 šrouby „13“ a dvě matice „13“ ze zadního držáku převodovky. Vyjměte krabici.

Odstraňte vše z motoru přílohy: , palivové čerpadlo, rozdělovač zapalování. Odšroubujte přední nosník. Odebrat . Odšroubujte šrouby hlavy válců s nástrčnou hlavou, každý si označte podle své značky, abyste se při montáži nespletli. Demontujte hlavu válců. Vytáhněte motor pomocí navijáku nebo rukou. Položte jej na rovný a čistý povrch.

Demontujte olejovou vanu, olejové čerpadlo. Odšroubujte matice zásuvky "14". šrouby ojnice, sejměte kryty a opatrně vyjměte písty s ojnicemi skrz válce. Písty, ojnice a víčka si označte, aby se při montáži nezamíchaly. Zablokujte setrvačník a sejměte jej z klikového hřídele. Odšroubujte šrouby víka radikálových ložisek a odstraňte je spolu se spodními volnými listy; vyjměte klikový hřídel.

Vytlačte pístní čepy. Zkontrolujte písty, pokud mají závadu, vyměňte je. Dejte blok válců na podvrtání nová velikost písty. Klikový hřídel změřte, v případě defektu ho dejte na vyvrtání na opravný rozměr, nebo na navařování, případně vyměňte za nový. podle velikosti krku klikový hřídel vyberte si jeho velikost. Zkontrolujte a změřte ojnice, v případě závady vyměňte. Zkontrolujte hlavu válců přiléhající k bloku válců. V případě mezery - písek. Zkontrolujte ventily, vadné - vyměňte, vezměte diamantové mazivo a lapujte sedla.

Zatlačte pístní čepy do pístu a ojnic. Vyměňte olejový odstřikovač a kompresní kroužky. Vložte písty s trnem do bloku válců. Vložte ložiska klikového hřídele do ojnic, namontujte klikový hřídel. Vložte pouzdra do krytů ojnic a našroubujte je na ojnice momentový klíč s požadovaným úsilím. Dát olejové čerpadlo, paleta.

Namontujte motor na auto. Našroubujte hlavu válců momentovým klíčem na požadovaný utahovací moment. Nastavte ventily pomocí spároměru. Dát kryt ventilu. Přišroubujte krabici, tlumič výfuku, nástavce. Upravte časování zapalování. Nalévat minerální olej a projít během. Motor zpočátku nepřetěžujte. Snažte se udržovat otáčky motoru do 2500 ot./min.

Při každodenních činnostech se člověk nejčastěji musí potýkat se spalovacími motory. Benzín a dieselové motory jsou široce používány v automobilovém průmyslu. Existuje ale také speciální třída elektráren s běžné jméno motory vnější spalování.

Motory s vnějším spalováním

U motorů s vnějším spalováním proces spalování paliva a zdroj tepelný efekt oddělené od pracovní instalace. Tato kategorie obvykle zahrnuje páru a plynové turbíny a Stirlingovy motory. První prototypy podobné instalace byly navrženy před více než dvěma stoletími a byly používány téměř po celé 19. století.

Když rychle se rozvíjející průmysl potřeboval výkonné a hospodárné elektrárny, přišli konstruktéři s náhradou výbušných parních strojů, kde byla pracovní tekutinou pára pod vysokým tlakem. Tak se objevily spalovací motory, které se rozšířily již na počátku 19. století. Jen o několik desetiletí později byly nahrazeny spalovacími motory. Stojí výrazně méně než jejich široká distribuce.

Ale dnes se konstruktéři blíže zaměřují na zastaralé spalovací motory. To je způsobeno jejich výhodami. Hlavní výhodou je, že takové instalace nepotřebují dobře čistit a drahé palivo.

Motory s vnějším spalováním jsou nenáročné, i když jejich konstrukce a údržba jsou stále poměrně drahé.

Stirlingův motor

Jedním z nejznámějších zástupců rodiny spalovacích motorů je Stirlingův stroj. Byl vynalezen v roce 1816, několikrát vylepšen, ale následně dále na dlouhou dobu byl nezaslouženě zapomenut. Nyní se Stirlingův motor dočkal znovuzrození. S úspěchem se používá i při průzkumu vesmíru.

Provoz Stirlingova stroje je založen na uzavřeném termodynamickém cyklu. Probíhají zde periodické procesy komprese a expanze při různých teplotách. Řízení pracovního toku probíhá změnou jeho objemu.

Stirlingův motor může pracovat jako tepelné čerpadlo, tlakový generátor, chladicí zařízení.

V tento motor Při nízkých teplotách se plyn stlačuje a při vysokých teplotách expanduje. K periodické změně parametrů dochází díky použití speciálního pístu, který má funkci přestavníku. Teplo se do pracovní kapaliny dodává z mimo přes stěnu válce. Tato funkce dává právo