Для того чтобы самостоятельно собрать лодочный мотор, необходимо разбираться в его устройстве. Дополнительно следует учитывать, что для управления моделью потребуется румпель. В данном случае целесообразнее использовать детали со старого лодочного мотора. Поддоны для двигателя подбираются отдельно. Также следует уделить особое внимание топливной системе. Некоторые специалисты способны сложить лодочный мотор из бензопилы либо триммера.
Устройство простого мотора
В верхней части любого лодочного мотора располагается непосредственно двигатель. Через топливный насос он соединяется с поршневой системой. Дополнительно следует отметить, что в лодочном моторе имеется специальное коромысло. Оно необходимо для того, чтобы обеспечивать работу клапанов. В данном случае многое зависит от кубатуры двигателя. На поддоне в лодочном моторе располагается струбцина. С ее помощью есть возможность закрепить модель на борту.
Фиксаторы над поддоном используются не всегда. В некоторых случаях устанавливаются также коробки передач. Дейдвуды на сегодняшний день имеются самые разнообразные. Под ними непосредственно располагается коленчатый вал, который соединяется с центральным штоком. Таким образом, вращательный момент передается на нижнюю шестерню. Через специальную головку осуществляется вращение винтов.
Модель из бензопилы
Лодочный мотор из бензопилы можно сделать, однако необходимы детали с устаревшей модели. В первую очередь извлекается двигатель устройства. Устанавливается он сразу на поддон. При этом топливную систему для него можно подобрать самую обычную. В этом случае параметр предельной частоты не превысит 1300 оборотов в минуту. Коромысла на эти лодочные подойдут с тремя клапанами. Однако особое внимание необходимо уделить типу конвектора.
С помощью данной детали можно будет управлять румпелем. После закрепления верхней плиты есть возможность перейти к дейдвуду. в данном случае лучше подбирать прочный. При этом центральный шток необходимо позаимствовать со старого лодочного мотора. В конце работы потребуется только установить нижнюю шестерню с винтами. Для откачки воды дополнительно потребуется помпа.
Мотор из триммера
Моторы из триммера собираются довольно просто. В первую очередь специалисты советуют снять ручку. Заменить ее необходимо на шток. Далее важно сделать поддон для двигателя. В данном случае можно использовать даже чугунную плиту. Двигатель на нее необходимо крепить очень аккуратно. Топливный насос для системы можно использовать обычный. Однако распределительный вал целесообразнее подбирать прочный, в противном случае больших нагрузок он не выдержит. Дейдвуд в данном случае крепится только после фиксации верхней шестерни.
При желании на лодочные моторы (самодельные) можно установить термостат. Струбцина монтируется после закрепления дейдвуда. Чтобы редуктор двигателя не болтался, многие специалисты советуют использовать специальную резиновую прокладку. Винты у модели необходимо закрепить на вертикальном вале.
Модель из мотоблока
Собрать самодельные лодочные моторы из мотоблока довольно сложно, однако возможно. Если рассматривать электрические модификации, то в первую очередь из устройства извлекается стартер. Дополнительно необходимо отсоединить двигатель. Если используется четырехтактная модификация, то топливная система подойдет самая обычная. Водяную помпу в данном случае важно подбирать качественную. В свою очередь, дейдвуд можно взять с устаревшего лодочного мотора. Для закрепления топливного насоса многие используют различные фиксаторы. Самым простым способом принято считать постановку его над карбюратором. При этом с коромыслом он соприкасаться не должен.
Коленчатый вал на лодочные моторы (самодельные) должен крепиться над верхней шестерней. На этом этапе надо проверить прочность струбцины. Поддон, в свою очередь, не должен ее перекрывать. Водяная помпа в данном случае устанавливается под дейдвудом. Чтобы не мешать работе нижнего штока, многие специалисты советуют использовать специальные рессоры. После их закрепления останется только зафиксировать винты и румпель.
Устройства с двухсторонним маховиком
Сделать с двухсторонним маховиком лодочный мотор своими руками - задача непростая. Двигатель в данном случае целесообразнее подобрать двухтактного типа. При этом коромысло под него должно быть рассчитано на три клапана. Также перед установкой необходимо проверить прочность толкателей. Предельное давление они должны выдерживать не менее 3 бар. В этом случае можно будет надеяться на стабильную работу двигателя. Поддон в данном случае необходимо монтировать под струбциной. Для удобства его можно скрепить винтами и затем воспользоваться герметиком. После закрепления румпеля подсоединяется дейдвуд. Защита винта лодочного мотора устанавливается в последнюю очередь.
Модели с двухтактными двигателями
Сделать с двухтактным своими руками можно, только если использовать коленчатый вал диметром не менее 60 мм. В противном случае он нагрузку не выдержит. Маховик в данном случае можно подбирать обычный. При этом топливный насос предельное давление обязан выдерживать не менее 3 бар. Коромысла специалисты советуют устанавливать только на три клапаны. Термостат монтируется на лодочные моторы (самодельные) при желании.
Выпускные клапаны в системе устанавливаются чаще всего алюминиевые. Устройства охлаждения имеются разнообразные на сегодняшний день. Самым простым вариантом принято считать водяную модификацию. Для этого в поддоне следует заранее предусмотреть заборники. Толкатели над двигателем необходимо устанавливать в последнюю очередь. Дейдвуд для двухтактной модификации подходит со штоком на 120 мм.
Устройства с четырехтактными двигателями
Собрать самодельный подвесной лодочный мотор с четырехтактным двигателем можно, однако придется использовать детали с другой модели. В частности, необходимо отдельно подбирать струбцину для устройства. Также следует обратить внимание на то, что коромысло потребуется в данном случае на четыре клапана. При этом бак устанавливается под топливную систему возле поддона.
Дейдвуды для двигателя подбираются, как правило, на два штока. При этом коленчатый вал необходимо выбирать отдельно. Коннекторы в таких устройствах устанавливаются довольно часто. Румпель должен крепиться непосредственно к маховику. Фиксаторы для этого лучше всего использовать стальные. Без сварки в данном случае обойтись довольно сложно.
Модификации на ручном стартере
Самодельные лодочные моторы (болотоходы) с ручными стартерами являются довольно распространенными. Устанавливаются указанные компоненты возле распределительного вала. Для того чтобы их закрепить, необходимо использовать резиновую прокладку. При этом винтов должно иметься не менее четырех. Если рассматривать четырехтактные двигатели, то там стартеры, как правило, устанавливаются электронного типа. Однако для двухтактных модификаций ручные устройства подходят идеально.
Модель с защищенным редуктором
Лодочные моторы с защищенным редуктором на сегодняшний день являются довольно востребованными. Для того чтобы их собрать самостоятельно, необходимо подобрать двигатель мощностью не мене 3 кВт. Стартер в данном случае подходит ручного типа. В первую очередь вырезается струбцина для двигателя. Только после этого можно приступить к установке топливной системы. Термостат при желании устанавливается на коромысло.
Следующим шагом крепится редуктор. Чтобы коромысло не дергалось во время работы, под него можно подложить прокладку. Устанавливаются толкатели на поддон, и для этого потребуется воспользоваться сварочным аппаратом. Верхний шток в данном случае важно крепить под струбциной. Чтобы давление не деформировало поддон, многие специалисты советуют устанавливать дополнительные опоры.
Устройства с антикавитационной плитой
Лодочные моторы при помощи антикавитационной плиты управляются довольно комфортно. В данном случае начинать работу по сбору устройства необходимо с закрепления двигателя. Только после этого навариваются фиксаторы. Чтобы закрепить топливный насос, можно воспользоваться винтами. В данном случае прокладку устанавливать не обязательно. Отдельное внимание следует уделить топливной системе. Крепиться она должна рядом с водяным поршнем. Антикавитационная плита фиксируется возле коннектора. Однако с поддоном соприкасаться она не должна. В итоге останется только установить дейдвуд.
Мотор с коробкой передач
Лодочные моторы с коробками передач собирать довольно сложно. В данном случае коннектор необходимо подбирать качественный. В свою очередь, двигатель можно использовать четырехтактный. Толкатели для системы устанавливаются довольно широкие. Крепиться коробка передач должна у верхнего фланца. Для того чтобы избежать коротких замыканий, всю проводку необходимо тщательно скрыть. Дополнительно следует позаботиться о хорошем водяном насосе. Для перекрытия верхнего штока от карбюратора можно воспользоваться герметиком.
Модель с фиксатором заднего хода
Для того чтобы собрать мотор с фиксатором заднего хода, в первую очередь необходимо закрепить стандартно двигатель. После этого к плите подсоединяется румпель. Топливную систему можно устанавливать только после коромысла. Чтобы не зажимать карбюратор, многие советуют использовать прокладки.
Крепиться фиксатор заднего хода должен непосредственно под струбциной. С этой целью необходимо воспользоваться сварочным аппаратом. После этого останется только закрепить дейдвуд. Если лодочный мотор устанавливается с коробкой передач, то фиксатор можно расположить непосредственно в нем. Однако сделать это довольно сложно из-за того, что придется распиливать корпус блока.
Элементарные навыки и умение превращать энергию в движение предметов обязательно пригодятся в будущем. Невероятно увлекательный процесс создания самодельного мотора не займет много времени и финансовых трат, однако поспособствует приобретению полезных навыков при совместном времяпрепровождении.
Заранее подготовьте следующие элементы:- кусочек магнита или старый, ненужный виброзвонок мобильного телефона;
- сверло;
- фторопласт;
- медная проволока;
- провод;
- микрочип.
На самом деле, это лишь один вариант из многих, как можно самостоятельно сделать мотор. Если вам интересны подобные опыты, начните с малого, а после, возможно, именно вы откроете миру новые достижения в области физики.
В отличие от древних времён, когда надеяться на появление попутного ветра можно было только полагаясь на силы природы, в наши дни можно перемещаться по поверхности воды в любом направлении без значительных физических усилий и при полном штиле.
Благодаря учёным, которые добыли для человечества электричество и приручили огонь двигателя внутреннего сгорания, любой лодочник может самостоятельно приделать к своему плавсредству какой-нибудь моторчик.
Из чего можно сделать лодочный мотор?
Лодочный мотор можно изготовить из многих механизмов, которые пылятся в сарае или в гараже и по назначению не применяются.
Часто бывает так, что техника выходит из строя, а чтобы её починить требуется потратить более половины стоимости нового устройства. Намного проще в этом случае приобрести новый прибор, а старый отложить и использовать его в качестве источника запчастей и различных болтиков-гаечек. Именно из таких устройств и можно изготовить лодочный мотор.
Если в наличии таких приборов нет, то можно недорого приобрести такой механизм на вторичном рынке. Главное, чтобы в таких устройствах был исправен двигатель.
Лодочный мотор из триммера
Минимально изменив конструкцию триммера можно устроить отличный тяговый агрегат для лодки любой конструкции. Двигатель и трансмиссия в таком приборе уже есть, достаточно изготовить крепление для лодки, а вместо бобины с леской или диска установить гребной винт.
Прежде чем изготавливать лодочный мотор из триммера, следует понимать, что мощность таких устройств очень мала, и передвигаться против сильного течения вряд ли удастся.
Триммер в качестве лодочного мотора идеально подойдёт при использовании на озере или пруду.
К недостаткам использования данного прибора следует отнести высокий уровень шума. Кроме того, при небольшой скорости движения придётся дышать абсолютно всеми продуктами «жизнедеятельности» этой системы.
Лодочный мотор из шуруповёрта
Отличными показателями в плане производства шума и экологичности обладают лодочные моторы на электрической тяге. Можно изготовить мотор для лодки из шуруповёрта, но мощность устройства не должна быть менее 300 Вт. Для передачи крутящего момента к винту, который расположен под водой, можно использовать гибкий вал от триммера.
В качестве гребного винта используется небольшой алюминиевый винт от автомобильного вентилятора, а для обеспечения продолжительного времени работы такого устройства применяются автомобильные аккумуляторы ёмкостью 60 А/ч.
Недостатками таких конструкций является необходимость возить с собой полностью заряженный автомобильный аккумулятор. Масса такой детали составляет более 20 кг . К недостаткам можно отнести ограниченность хода такого мотора, после разрядки аккумулятора возникнет необходимость снова вручную приводить лодку в движение.
Лодочный мотор из мотоблока
Самым мощным из самодельных лодочных моторов считается устройство изготовленное из мотоблока. Техника для обработки приусадебного участка оснащается выносливыми и долговечными четырёхтактными двигателями внутреннего сгорания, которые, будучи установлены на плавсредство,
позволят ему развивать приличную скорость как по течению, так и против него. Такие двигатели имеют значительную массу и, обычно, не используются на
.
Наиболее простой способ установки лодочного мотора такой конструкции заключается в минимальных переделках основной конструкции. Достаточно прикрепить к корпусу лодки мотоблок, и установить вместо фрез алюминиевые лопасти. Лопасти должны быть расположены в одной плоскости с валом, который в данном случае располагается перпендикулярно движению плавсредства Лопасти имеют вид прямоугольных пластин, которые нижней половиной должны быть опущены в воду, а верхняя часть свободно перемещаться по воздуху. Такое устройство гребного колеса, позволит перемещаться с высокой скоростью даже в местах, где глубина не превышает полуметра. Отлично справляется лодочный двигатель изготовленный из мотоблока с быстрым течением.
Другие варианты
Изготовить самодельный двигатель можно не только используя триммеры и шуруповёрты за основу. Если есть желание сконструировать лодочный мотор самостоятельно и есть значительный запас времени и средств, то в качестве силового агрегата можно использовать любое техническое устройство оснащённое двигателем внутреннего сгорания или приводимое в движение с помощью электродвигателя.
Как поймать больше рыбы?
Я уже довольно давно занимаюсь активной рыбалкой и нашел много способов как улучшить клев. И вот самые эффективные:
- Активатор клева . Привлекает рыбу в холодной и теплой воде с помощью феромонов, входящих в состав и стимулирует ее аппетит. Жаль, что Росприроднадзор хочет ввести запрет на его продажу.
- Более чувствительные снасти. Обзоры и инструкции по другим типам снастстей вы можете найти на страницах моего сайта.
- Приманки с использованием феромонов.
Остальные секреты успешной рыбалки вы можете получить бесплатно, читая другие наши статьи на сайте.
Многие мастера ставят на лодку двигатели от мотоциклов. В этом случае удаётся регулировать обороты гребного винта с помощью переключения коробки передач. Мощные 12-вольтовые двигатели, которые используются в различных механизмах, могут успешно применяться в качестве лодочных двигателей.
Делаем лодочный мотор своими руками
Изготовить лодочный мотор совсем несложно — достаточно приготовить все необходимые для этого детали и собрать устройство таким образом, чтобы исключить вероятность повреждения лодки при работе такого агрегата, и обеспечить безопасность для людей.
Наиболее простой вариант изготовления самодельного мотора из триммера. Для сборки понадобятся следующие материалы и инструменты:
- Триммер.
- Гаечные ключи.
- Пассатижи.
- Отвёртка.
- Болгарка или ножовка по металлу.
- Дрель и спиральные свёрла по металлу.
- Шпилька 12 мм.
- Тиски.
Для изготовления рабочего варианта лодочного мотора потребуется приобрести триммер. Можно использовать любую модель, но чем мощнее устройство, тем лодка будет иметь более высокие скоростные характеристики
Изготовление гребного винта — это первое с чего стоит начать. Для винта используется дюралевая пластина размером 100 — 30 мм. Ровно посередине такой пластины необходимо сделать отверстие для установки его на вал триммера. Диаметр отверстия зависит от толщины вала редуктора и обычно составляет 17 мм. Перед изгибом дюралевой пластины её необходимо отжечь. Затем плоскогубцами слегка отгибается каждая сторона таким образом, чтобы при осевом вращении такой пластины её шаг составлял не более 10 мм.
Затем с косилки снимают бобину и на её место устанавливают винт. Необходимо хорошо затянуть гайку, чтобы винт во время работы не проворачивался. Диски триммера закрепляются с помощью гайки с левой резьбой, поэтому при работе лодочного мотора можно не опасаться потери винта, по причине откручивания гайки.
Затем необходимо сделать надёжные крепления, с помощью которого триммер будет установлен на лодку. На корпусе триммера в месте сочленения двух половинок имеется колечко для крепления ремня. Именно эта деталь и будет соединять корпус триммера с лодкой. Необходимо изготовить крепление, которое будет надёжно соединять корпус лодки с «ушком» триммера. Для этой цели можно использовать механическую мясорубку, у которой с помощью болгарки или ножовки по металлу отделяется нижняя часть. Затем в корпусе получившегося зажима делается отверстие диаметром 12 мм. Отверстие должно располагаться в поперечной плоскости винтового зажима.
От металлической шпильки диаметром 12 мм необходимо отрезать кусок длиной 100 мм. С одной стороны данный отрезок шпильки слегка сплющивается и в нём делается отверстие диаметром 6 мм. В это отверстие продевается болт 6 мм, на который устанавливается «ушко» триммера. Болт необходимо стянуть самостопорящейся гайкой.
Процесс установки мотора на лодку происходит в такой последовательности:
- крепление устанавливается на транец и надёжно фиксируется с помощью резьбового соединения;
- устанавливается самодельный лодочный мотор в отверстие крепления.
Мотор можно заводить и управлять лодкой, ровно держа корпус лодочного двигателя, а при необходимости отклонять его в противоположную сторону поворота лодки.
Редуктор и его влияние на работу
Применение редуктора для лодочного мотора позволяет изменить направление осевого вращения. Редуктор изменяет в несколько раз скорость вращения вала, что положительно сказывается на рабочем ресурсе двигателя. При комплектации редуктором лодочного мотора следует придерживаться золотой середины и не ставить устройство с большим передаточным соотношением. Невыполнение этого правила приводит к чрезмерному расходованию топлива, невысокой скорости движения лодки и перегреву двигателя. Самый надёжный способ установить редуктор с оптимальным передаточным соотношением для данного двигателя — это испытать несколько различных устройств. Если при работе не будет ощущаться чрезмерной нагрузки, которая проявляется в невозможности быстрого набора высоких оборотов и скорость движения плавсредства будет довольно высока, то тогда данное передаточное соотношение можно считать оптимальным для данного двигателя.
Усреднённое передаточное соотношение, которое будет хорошо работать со многими двигателями внутреннего сгорания, используемых в качестве лодочного мотора, равно 1/5.
Электрические двигатели в качестве тяги для лодок можно использовать без редуктора. Тяговой силы таких устройств достаточно, чтобы стабильно работать в режиме прямой передачи крутящего момента на винт. Отличным инженерным решением является использование электродвигателя под водой. При таком расположении винт закрепляется непосредственно на валу электродвигателя.
Самодельный мотор с коробкой передач
Изготовить самостоятельно мотор с коробкой передач непросто, но такая конструкция позволит менять скорость движения лодки и изменять тяговые характеристики гребного винта. Такая конструкция удобна при ловле рыбы методом троллинга, кроме этого, переключение на более низшую передачу позволит более эффективно двигаться плавсредству против сильного ветра и при значительной нагрузке.
Наиболее компактным вариантом двигателя, который можно изготовить самостоятельно, является устройство, в котором в качестве силового агрегата используется двухтактный двигатель от мопеда «Карпаты». Такое устройство будет иметь всего две скорости, но этого вполне достаточно.
Двигатель устанавливается на самостоятельно изготовленную раму, которая представляет собой обрезанную часть рамы мопеда. Правая крышка и ведущая звёздочка снимаются, а к валу крепится небольшой редуктор, которому затем присоединяется стандартная «нога» от лодочного мотора «Вихрь», по которой и происходит передача крутящего момента. Все детали должны быть установлены таким образом, чтобы конструкция была максимально сбалансирована, иначе при движении будет ощущаться заметный перекос, а при использовании такого двигателя с лодкой ПВХ возможно опрокидывание плавсредства. Ручка управления таким устройством должна быть не менее 0,5 длины, иначе во время управления лодкой можно получить ожоги от горячего двигателя и колена глушителя.
Достоинства такого лодочного мотора заключается в очень тихой работе, небольшом расходе топлива и возможностью переключиться на пониженную передачу, когда это необходимо.
Можно, конечно купить красивые заводские модели двигателей Стирлинга, как например, в этом китайском интернет-магазине. Однако, иногда хочется творить самому и сделать вещь, пусть даже из подручных средств. На нашем сайте уже есть несколько вариантов изготовления данных моторов, а в этой публикации ознакомьтесь с совсем простым вариантом изготовления в домашних условиях.
Для его изготовления вам понадобятся подручные материалы: банка из под консервов, небольшой кусок поролона, CD-диск, два болтика и скрепки.
Поролон – одни из самых распространенных материалов, которые используются при изготовлении моторов Стирлинга. Из него делается вытеснитель двигателя. Из куска нашего поролона вырезаем круг, диаметр его делаем на два миллиметров меньше внутреннего диаметра банки, а высоту немного больше ее половины.
В центре крышки просверливаем отверстие, в которое вставим потом шатун. Для ровного хода шатуна делаем из скрепки спиральку и припаиваем ее к крышке.
Поролоновый круг из поролона пронизываем посередине винтиком и застопориваем его шайбой сверху и снизу шайбой и гайкой. После этого присоединяем путем пайки отрезок скрепки, предварительно распрямив ее.
Теперь втыкаем вытеснитель в сделанное заранее отверстие в крышке и герметично пайкой соединяем крышку и банку. На конце скрепки делаем небольшую петельку, а в крышке просверливаем еще одно отверстие, но чуть-чуть больше, чем первое.
Из жести делаем цилиндр, используя пайку.
Присоединяем с помощью паяльника готовый цилиндр к банке, так, чтобы не осталось щелей в месте пайки.
Из скрепки изготавливаем коленвал. Разнос колен нужно сделать в 90 градусов. Колено, которое будет над цилиндром по высоте на 1-2 мм больше другого.
Из скрепок изготавливаем стойки под вал. Делаем мембрану. Для этого на цилиндр надеваем полиэтиленовую пленку, немного продавливаем ее внутрь и закрепляем на цилиндре ниткой.
Шатун который нужно будет приделать к мембране, изготавливаем из скрепки и вставляем его в обрезок резины. По длине шатун нужно сделать таким, чтобы в нижней мертвой точке вала мембрана была втянута внутрь цилиндра, а в высшей – напротив – вытянута. Второй шатун настраиваем так же.
Шатун с резиной приклеиваем к мембране, а другой присоединяем к вытеснителю.
Присоединяем паяльником ножки из скрепок к банке и на кривошип пристраиваем маховик. Например, можно использовать СД-диск.
Двигатель Стирлинга в домашних условиях сделан. Теперь осталось под банку подвести тепло – зажечь свечку. А через несколько секунд дать толчок маховику.
Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и видео)
www.newphysicist.com
Давайте сделаем двигатель Стирлинга.
Мотор Стирлинга – это тепловой двигатель, который работает за счет циклического сжатия и расширения воздуха или другого газа (рабочего тела) при различных температурах, так что происходит чистое преобразование тепловой энергии в механическую работу. Более конкретно, двигатель Стирлинга представляет собой двигатель с рекуперативным тепловым двигателем с замкнутым циклом с постоянно газообразным рабочим телом.
Двигатели Стирлинга имеют более высокий КПД по сравнению с паровыми двигателями и могут достигать 50% эффективности. Они также способны бесшумно работать и могут использовать практически любой источник тепла. Источник тепловой энергии генерируется вне двигателя Стирлинга, а не путем внутреннего сгорания, как в случае двигателей с циклом Отто или дизельным циклом.
Двигатели Стирлинга совместимы с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии, поскольку они могут становиться все более значительными по мере роста цен на традиционные виды топлива, а также в свете таких проблем, как истощение запасов нефти и изменение климата.
В этом проекте мы дадим вам простые инструкции по созданию очень простого двигателя DIY Стирлинга с использованием пробирки и шприца .
Как сделать простой движок Стирлинга – Видео
Компоненты и шаги, чтобы сделать моторчик Стирлинга
1. Кусок лиственных пород или фанеры
Это основа для вашего двигателя. Таким образом, он должен быть достаточно жестким, чтобы справляться с движениями двигателя. Затем сделайте три маленьких отверстия, как показано на рисунке. Вы также можете использовать фанеру, дерево и т.д.
2. Мраморные или стеклянные шарики
В двигателе Стирлинга эти шарики выполняют важную функцию. В этом проекте мрамор действует как вытеснитель горячего воздуха от теплой стороны пробирки к холодной стороне. Когда мрамор вытесняет горячий воздух, он остывает.
3. Палки и винты
Шпильки и винты используются для удержания пробирки в удобном положении для свободного перемещения в любом направлении без каких-либо перерывов.
4. Резиновые кусочки
Купите ластик и нарежьте его на следующие формы. Он используется для того, чтобы надежно удерживать пробирку и поддерживать ее герметичность. Не должно быть утечек в ротовой части пробирки. Если это так, проект не будет успешным.
5. Шприц
Шприц является одной из самых важных и движущихся частей в простом двигателе Стирлинга. Добавьте немного смазки внутрь шприца, чтобы поршень мог свободно перемещаться внутри цилиндра. Когда воздух расширяется внутри пробирки, он толкает поршень вниз. В результате цилиндр шприца перемещается вверх. В то же время мрамор катится к горячей стороне пробирки и вытесняет горячий воздух и заставляет его остывать (уменьшать объем).
6. Пробирка Пробирка является наиболее важным и рабочим компонентом простого двигателя Стирлинга. Пробирка изготовлена из стекла определенного типа (например, из боросиликатного стекла), обладающего высокой термостойкостью. Так что его можно нагревать до высоких температур.
Как работает двигатель Стирлинга?
Некоторые люди говорят, что двигатели Стирлинга просты. Если это правда, то так же, как и великие уравнения физики (например, E = mc2), они просты: на поверхности они просты, но богаче, сложнее и потенциально очень запутаны, пока вы их не осознаете. Я думаю, что безопаснее думать о двигателях Стирлинга как о сложных: многие очень плохие видео на YouTube показывают, как легко «объяснить» их очень неполным и неудовлетворительным образом.
На мой взгляд, вы не можете понять двигатель Стирлинга, просто создав его или наблюдая за тем, как он работает извне: вам нужно серьезно подумать о цикле шагов, через которые он проходит, что происходит с газом внутри, и как это отличается из того, что происходит в обычном паровом двигателе.
Все, что требуется для работы двигателя, – это наличие разницы температур между горячей и холодной частями газовой камеры. Были построены модели, которые могут работать только с разницей температуры 4 ° C, хотя заводские двигатели, вероятно, будут работать с разницей в несколько сотен градусов. Эти двигатели могут стать наиболее эффективной формой двигателя внутреннего сгорания.
Двигатели Стирлинга и концентрированная солнечная энергия
Двигатели Стирлинга обеспечивают аккуратный метод преобразования тепловой энергии в движение, которое может привести в движение генератор. Наиболее распространенная схема состоит в том, чтобы двигатель был в центре параболического зеркала. Зеркало будет установлено на устройство слежения, чтобы солнечные лучи фокусировались на двигателе.
* Двигатель Стирлинга как приемник
Возможно, вы играли с выпуклыми линзами в школьные годы. Сосредоточение солнечной энергии для сжигания листа бумаги или спички, я прав? Новые технологии развиваются день ото дня. Концентрированная солнечная тепловая энергия приобретает все большее внимание в эти дни.
Выше приведен короткий видеофильм о простом двигателе с пробиркой, использующим стеклянные шарики в качестве вытеснителя и стеклянный шприц в качестве силового поршня.
Этот простой двигатель Стирлинга был построен из материалов, которые доступны в большинстве школьных научных лабораторий и может быть использован для демонстрации простого теплового двигателя.
Диаграмма давление-объем за цикл
Процесс 1 → 2 Расширение рабочего газа на горячем конце пробирки, тепло передается газу, и газ расширяется, увеличивая объем и толкая поршень шприца вверх.
Процесс 2 → 3 По мере движения мрамора к горячему концу пробирки газ вытесняется из горячего конца пробирки на холодный конец, а по мере движения газа он отдает тепло стенке пробирки.
Процесс 3 → 4 Из рабочего газа отводится тепло, и объем уменьшается, поршень шприца движется вниз.
Процесс 4 → 1 Завершает цикл. Рабочий газ движется от холодного конца пробирки к горячему концу, поскольку мраморные шары вытесняют ее, получая тепло от стенки пробирки, когда она движется, тем самым увеличивая давление газа.
Очень простой ДВС
Основная задача – попытка предложить конструкцию ДВС максимально простую со всех точек зрения.
Основные критерии:
· В двигателе нет никаких ноу хау от которых было бы неизвестно или даже которые где-то не применялись бы
· Количество отдельных деталей должно быть минимально
· Сами детали максимально просты
· Нет деталей которые сильно отличаются по сложности от других (исключение КШМ-его принимаем как классический)
Исходя из этих критериев, задаем общий облик:
1. Как наиболее эффективный выбираем четырехтактный ДВС
2. Число цилиндров 1 или 2
На рисунке 1 показаны основные детали предполагаемого ДВС. КШМ классический, на рисунке его нет. Плита (поз 1) является основой обеспечивающей жесткость между двумя отдельными цилиндрами (поз 4, 5) и тремя корпусами коренных подшипников (поз 8-9). Цилиндры к плите крепятся шпильками с прижимными планками через бурт, либо вворачиваются в посадочные отверстия на резьбе.
Рисунок 2: болты крепления коренных подшипников (поз. 10) запрессовываются в отверстия плиты, от проворачивания фиксируются «лыской» на головке болта и «тупика» на плите.
Затем в отверстия плиты запрессовываются центрующие втулки (поз. 12). А на них запрессовываются верхние корпуса коренных подшипников (поз.8) Укладывается каленвал и устанавливаются нижние крышки коренных подшипников (поз. 9) фиксируя их гайками (рис.1, поз. 11)
Поршни с шатунами устанавливаются в цилиндры и монтируются шатунные вкладыши и крышки. Завинчиваются в цилиндры головки, ориентируя их газовыми каналами с помощью регулировочных колец (рис.3, поз. 1)
Увеличенная длинна передней части плиты (рис.1, размер Б) необходима для монтажа шестерни привода масляного насоса на каленвале. Монтируется сам масляный насос на кронштейн, закрепленный на корпусе переднего коренного подшипника (на рисунку не показано) монтируется масляная система – набор стальных трубок. Далее монтируются передняя и задние крышки ДВС (рис.1, поз2-3) с сальниками. С низу ДВС закрывает поддон (рис.1, поз. 13)
Механизмы ДВС
1 КШМ классический – Квал-Шатун-Поршень.
2 ГРМ количество клапанов один .
Первый в мире ДВС имел 1 выпускной клапан нижнего расположения и автоматический впускной, находящийся в камере сгорания. Предлагается следующая схема ГРМ: с одним главным клапаном (перекрывает газовый канал цилиндра) и атмосферный клапан (управляет потоками газов перед главным клапаном).
Рисунок 3:
1 Головка
2 Цилиндры
3 Главный клапан
4 Якорь
5,6 нижний и верхний электромагнит
7 Корпус атмосферного клапана
8 Заслонка атмосферного клапана
9 Атмосферный клапан
10 Съемная рубашка охлаждения
11 Регулировочное кольцоПредлагается электромагнитная схема управления главным клапаном для управления заслонкой атмосферного клапана также предлагается электромагнитный привод. Можно применить и «классический» механический привод с распредвалом, толкателями и т. д., но это усложнит конструкцию.
В схеме 2 необычных решения, заставляющих сомневаться в ее работоспособности:
А) Один клапан главный и общий атмосферный на 2 цилиндра.
В) Электромагнитный привод клапанов
Попробуем теоретически обосновать работоспособность этой схемы:
A. Рассмотрим взаимную работу главных и атмосферного клапанов (рис.4).
Из рис. 3 и рис. 4 следует: 1) переключение клапанов происходит 1 раз за 1 оборот К-вала, требование к быстроте закрытия и открытия не очень жесткие
2) поршень не должен «догонять» открытый главный клапан
3) так как главный клапан 1, его диаметр можно сделать достаточно большим, увеличивая сечение седло-клапан
4) главный клапан омывается поочередно горячими и холодными газами. Что снижает его термонапряженность, улучшает испарение топлива, хотя несколько снижает плотность свежего заряда
5) есть возможность сделать газовый канал главного клапана в головке минимально коротким, уменьшая передачу тепла отработанных газов в тело головки
6) требование к герметичности заслонки атмосферного клапана не очень высокие и незначительный переток газа через зазоры не сильно отразится на работе ДВС.
B. Электромагнитный привод клапанов. Главное – обеспечить быстродействие клапанов и герметичность главного.
Быстродействия можно добиться за счет: 1) минимальный вес подвижных деталей
2) Отсутствие «мощных» пружин, устраняет их резонанс. Хотя возможно и целесообразно добавить в систему «мягкую» пружину, работающую на открытие главного клапана.
3) Создание мощной магнитной силы
4) Герметичность: вообще-то достигается не усилием прижатия. А точностью подгонки сопрягаемых поверхностей. Усилие нужно для быстродействия. При притирке клапана, он даже под своим весом уже должен быть герметичен (проверка керосином), т. е. мощная магнитная сила закрытия нужна для быстродействия и удержания клапана в начале такта сжатия. По мере роста давления в цилиндре, напряжение с катушки магнита вообще можно снять, а клапан будет удерживаться высоким давлением в цилиндре.Имея такую конструкцию ГРМ, где общий клапан открыт при тактах выпуск-впуск напрашивается еще один способ продувки цилиндра с использованием газодинамических процессов во впускном и выпускном тракте (рис. 6):
1) впускная труба, 2) канал главного клапана, 3) ресивер, 4) выпускная труба, 5) глушитель
Особенность в том, что нет механических клапанов, что делает систему максимально простой. Но требует сложного расчета. Чтобы обеспечить следующие процессы:
1) так как впускная система соединены между собой через канал главного клапана непосредственно. На такте выпуска поток отработанных газов должен полностью уходить в ресивер и выпускную трубу не попадая во впускную. Для этого выходное отверстия впускной трубы должно быть направлено в направлении потока отработанных газов, чтобы добиться эффекта эжекции
2) выпускной тракт необходимо рассчитать так, чтобы пока поршень находится вблизи ВМТ волна отработанных газов уходила из ресивера, создавая в нем разряжение, которое заполняло бы свежим воздухом из впускной трубы, объем воздуха должен быть достаточным для дальнейшего заполнения цилиндра, и отработанные газы минимально попадали бы в цилиндр
Система питания
Система питания может быть дизельной и на бензине. На бензине – инжекторная – впрыск через форсунку перед клапаном. Топливо должно впрыскиваться в самый первый момент спуска, после переключения заслонки атмосферного клапана на подачу свежего заряда, чтобы топливо не попадало в выпускную систему.
Предлагается еще один способ подачи топлива – через отверстие в седле клапана непосредственно в сечение «седло-клапан» (рис.5)
Элементы системы:
1) Эл. магнитный клапан, 2) запорная игла с сердечником, 3) пружина, 4) воздушный штуцер, 5) катушка клапана, 6) топливный штуцер
А) Топливный жиклер Б) эмульсионная камера, В) кольцевой канал в седле, Ц) воздушный жиклер, Д) отверстия подачи топливной эмульсии
Система является как бы гибридной, от инжектора имеется электромагнитный клапан, дозировано подающий топливо на каждый цикл в самом начале такта впуска. От карбюратора есть эмульсионная камера Б, откуда эмульсия через кольцевой канал В и отверстие подачи Д за счет разряжения на такте впуска засасывается в цилиндр, причем в самом начале впуска. Далее камера и каналы просто продуваются воздухом из воздушного жиклера, унося в цилиндр оставшиеся пары топлива.
На такте «выпуск» отработанные газы имея небольшое давление могут попасть в каналы и смесительную камеру и далее в воздушный штуцер, но их количество не значительно и не должно повлиять на работу системы.
Особенность: электромагнитный клапан всеже не форсунка, где топливо подается под достаточно высоким давлением от электронасоса. Здесь жиклер большого диаметра и подача топлива под небольшим давлением, которое можно получить от верхнего расположения топливного бака и, возможно, создания избыточного давления (подпора газом) в самом баке.
Также система хорошо подойдет для питания сжиженным газом использую газобаллонное оборудование.