Высокотемпературный двигатель Стирлинга

Решил немного усовершенствовать, ставшую классической, конструкцию самодельного двигателя Стирлинга. В интернете можно найти большое количество двигателей изготовленных по этой схеме.

В большинстве конструкций используется корпус полностью изготовленный из металлической банки. На мой взгляд это не очень хорошо. Так как верхняя и нижняя части двигателя должны быть максимально изолированы друг от друга. Для этой цели идеально подошла баночка от чипсов. Она изготовлена из картона, а внутренняя часть покрыта фольгой. Таких баночек понадобится две.

В качестве арматуры, которая будет удерживать коленвал и маховик, подойдет любая консервная банка. Главное чтобы совпадали размеры донца и входили друг в друга.  

От стержня шариковой ручки понадобится пишущий узел. Таких деталей нам нужно три.  

Та часть в которой был шарик стачивается на наждачной бумаге так, чтобы свободно пролезала скрепка. Скрепки нужно брать полированные.  

Обе банки из под чипсов обрезаются. На какой размер - не знаю. Все делал на глаз. У меня вышло примерно 5 мм. В верхней части одной банки делается посередине отверстие. В него вставляется обточенный пишущий узел от шариковой ручки.  

В классических конструкциях в качестве поршня используется резиновая мембрана. Но мощность и КПД такого двигателя будет небольшая. Поэтому лучше изготовить нормальный поршень. После некоторых экспериментов, похоже нашёл идеальный вариант. Нам понадобится графитовый стержень из карандаша. Его, при помощи напильника или шкурки нужно стереть порошок.  

Далее берём пластичную эпоксидку (лучший результат даёт "Момент Эпоксилин"), разминаем и обваливаем в графитном порошке. После чего формируем цилиндр внутри какой нибудь трубки. Я использовал сантехнический соединительный бочонок на 1/2". Пока эпоксидка не застыла поршень нужно постоянно перемещать внутри трубки. Перемещение должно быть свободным, но без больших зазоров.  

Теперь готовим вытеснитель. Идеально подходят целлюлозные губки. Их делают и для посуды и для макияжа и много для чего.  

Вытеснитель должен свободно перемещаться внутри корпуса двигателя Стирлинга. Зазор между стенкой и вытеснителем примерно 1-2 мм.  

От скрепки откусывается отрезок. Длины этого отрезка должно хватать на свободное перемещение вытеснителя. Важно, что бы часть, которая будет перемещаться внутри втулок, была идеально ровная.  

Отрезок скрепки вклеивается по центру вытеснителя.  

В верхней крышке, на середине расстояния от центра до края, делается отверстие примерно 5 мм.  

Над отверстием, при помощи того же "Эпоксилина", крепится цилиндр.  

В поршне делается отверстие и вклеивается тяга из скрепки.  

В банке, которая удерживает всю конструкцию, сверху делается подшипник. Подшипник также изготавливается из пишущего узла ручки. Технология такая: делаем две дырки напротив друг друга; зачищаем от краски; вставляем получившиеся трубочки; в трубочки вставляем разогнутую и идеально прямую скрепку (для соосности); припаиваем трубочки к банке.  

В банке также делаем технологическое отверстие. Это чтобы облегчить доступ к креплению поршня и вытеснителя.  

Далее очень важная операция. Изготовление коленвала. Коленвал изготавливается из длинной стальной скрепки. Колена привода поршня и вытеснителя двигателя Стирлинга разворачивают на 90 градусов. Причем в зависимости от того в какую сторону колена будут развернуты, будет зависеть направление вращения. На снимке, колено которое лежит - приводит поршень. Двигатель, если смотреть с его стороны, будет вращаться по часовой стрелке. Расстояние на которое нужно отгибать колено равно половине расстояния которое проходит поршень или вытеснитель. У меня высота подъема поршня 8 мм. Соответственно высота колена поршня 4 мм. Высоту колена вытеснителя лучше вычислять по месту.  

Шатуны также делаются из скрепок. На концы насаживаются трубочки термоусадки.  

Чтобы шатуны не болтались на коленвале, делаются ограничители из той же термоусадки.

Коленвал с шатунами устанавливается в держатель.  

Насаживая трубочки на тяги вытеснителя и поршня, нужно чтобы колена на валу находились в нижнем положении, а сами поршень и вытеснитель лежали на дне.  

Конструкция подставки может быть любой.  

Подставку, корпус , держатель коленвала достаточно спаять в двух точках. Спаиваемые детали необходимо зачистить. Обе половинки рабочей камеры двигателя соединяются скотчем.

Самодельный двигатель Стирлинга готов. Осталось насадить маховик.  

Видеоинструкция.

Двигатель Стирлинга в работе. 

Информация взята с сайта zabatsay.ru.