Stirlingův motor - návod na výrobu

Přidal nicolaus, dne 20. 10. 2016, 0x

Snad každý automobilový nadšenec se alespoň jednou pokusil o zhotovení svého vynálezu na motorový pohon. Ne vždy je to ale jednoduché a je potřeba znát plno fyzikálních a mechanických zákonů, kterým se každý z nás ve škole snažil vyhnout. Existuje ale jeden šikovný, tepelně poháněný motůrek s názvem Stirlingův motor, na jehož zhotovení nepotřebujeme žádné učebnice a roky studia. Stačí nám totiž jen pár pomůcek, které má doma každý správný kutil.

Kde se vzal Stirlingův motor?

Na tento šikovný vynález přišel Robert Stirling v roce 1816. Už dříve se vynálezci pokoušeli o výrobu vzduchového motoru, ale marně. Stirling byl prostě lepší a uvedl do provozu první horkovzdušný motor, který sloužil k čerpání vody v lomu.

Nejdůležitější složkou Stirlingova motoru byl tepelný výměník, kterému říkal "Ekonomizér" a měl údajně snižovat spotřebu paliva. Stirling si svůj motor včetně "Ekonomizéru" a dalších vylepšení, které spolu se svým bratrem navrhl, nechal patentovat. Mezi významná vylepšení patřilo např. zvýšení tlaku, což mělo využití ve skotské slévárně železa, kde motor díky dostatečnému výkonu poháněl všechny stroje.

Kde ho najdeme dnes?

Stirlingův motor je pro nás i dnes velice významný a není to žádná ,,stará vykopávka". Používá se jako tepelné čerpadlo pro chlazení i topení, pohon pro ponorky, alternativa k fotovoltaickým panelům, nebo jako součást geotermálních elektráren.

Chci ho!

Pokud toužíte po tom, zahrát si nachvíli na Stirlinga a vyrobit si motůrek vlastní, není divu, vždyť je to jednoduché!

Na výrobu budeme potřebovat:

3x plechovku (nejlépe 3dcl, plechovka od piva) + 1x plechovku jako podstavec
1x nafukovací balónek (popř. vezměte jeden dětem)
ocelový (měděného) drát, d = 1,4mm (může být i kovové ramínko na oblečení)
ocelový drát, d= 0,6 mm
1x šroub, d = 3 mm + 2x matky a 2x podložky
ocelová vlna
vlasec
1x víčko z PET láhve
1x PVC koleno, 90°, d = 22 mm
1x CD disk
smirkový papír
zdroj tepla (zde svíčka)

Jak na to:

Nejprve si obrousíme kolínko pomocí smirku tak, aby se dalo přiložit na plechovku.

První plechovku (v budoucnu nám bude tvořit klikovou skříň) si otevřeme otvírákem tak, abychom vyjmuli jen kovový vnitřek plechovky.

Druhou (bude sloužit jako přehaněč) a třetí plechovku ale otevřeme tak, abychom uřízli horní okraj. Poté odstříhneme jejich kuželovité hrdlo. (viz. obrázek)

Plechovku, která bude přehaněč zbavíme celé spodní a horní části tak, aby nám zbyl "plechovkový pásek", který sešijeme sešívačkou. Na každé straně tohoto pásku vystříhneme rovnoměrně tři ozuby.

Do plechovky, která bude klikovou skříní vyvrtáme dvě protilehlé dírky na stranách v horní části plechovky. K tomu nám poslouží vrták o velikosti 2 mm. Poté do plechovky vystříhneme otvor ve tvaru kruhu. (viz. obrázek)

(zleva - přehaněč, kliková skříň, třetí plechovka)

Kliková skříň

Doprostřed dna plechovky pro klikovou skříň jemně zatlučeme špendlík, aby nám vznikla malá dírka.

Ustříhneme si 20 cm dlouhý drát silný cca 1,4 mm a zahneme ho pomocí kleští do tvaru na obrázku:

Tento ocelový drátek zasuneme do dírek na stranách naší klikové skříně.

Do víčka od PET láhve uděláme doprostřed malou dírku. Horní část víčka přilepíme pomocí tavné pistole na střed CD disku (bude sloužit jako setrvačník). Setrvačník navlékneme na klikovou hřídel z drátku a vyčnívající drátek ve víčku zajistíme a přelepíme tavnou pistolí. Setrvačník se musí točit a nesmí být příliš natěsno.

Přehaněč

Nyní si ocelovou vlnou vyplníme přehaněč a zajistíme ji ozuby, aby nevypadla.

Ustříhneme si 20 cm drátku užšího (tj. 0,6 mm) a uděláme na jednom jeho konci očko. Tento drátek provlékneme prostředkem vlny v přehaněči tak, aby přehaněč na očku visel. Na druhém vyčnívajícím konci drátku vytvoříme zajišťovací spirálu.

Navážeme vlasec na očko přehaněče jako na obrázku:

Ustříhneme si užší drátek (tj. 0,6 mm) a připevníme jej na klikovou hřídel, na druhém konci uděláme očko a tvar podobný písmenu 'v':

Třetí plechovka

Pomocí tavné pistole přilepíme do horní částí třetí plechovky osmirkované kolínko (tj. 1 cm od horního okraje plechovky). V místě přilepeného kolínka vyřízneme nožíkem otvor, aby byl možný průchod vzduchu.

Složení plechovek

Vlasec přehaněče protáhneme dírkou vespod klikové skříně. Přehaněč vložíme do třetí plechovky - tak spojíme všechny plechovky. Nyní třetí plechovku přilepíme tavnou pistolí ke klikové skříni. Vlasec připevníme na očko klikové hřídele tak, aby přehaněč v horní úvrati nenarážel do dna klikové skříně.

Nyní si nafukovací balónek rozstříhneme na dvě části. Do části připomínající čepičku vsuneme šroubek přesně doprostřed a zajistíme ho matičkou a podložkou. Nasadíme ho na kolínko a obtáhneme ho gumičkou (možno použít náústek balónku).

Úzkým drátkem spojíme šroubek pomocí očka mezi dvěma matkami v balónku a klikovou hřídel vystupující z plechovky. Obmotáním izolepy vytvoříme dorazy: