两小时DIY速成 罐头盒制作斯特林发动机

作为一个热爱DIY的爱好者，我习惯处理自己DIY剩下的废料。现在，我将使用废弃不用的破铜烂铁制备一个小功率引擎。自从我2003年认识了斯特林引擎，一直在我脑海挥之不去，取材简单，原理也不难，做出来的东西又运转良好，这是DIY的境界之一吧。恰巧某工作室刚好可以给我加工器件的良机，为检验自己DIY水平是否退步，我花上一个周末的时间，从废弃物中取材，超强动力制备动力超强的引擎工作开始了！

1   工具和材料

1.1   材料

○ 移气器气缸，其中一个是有锥形底的契形罐，组装在一起

○ 两个空的不锈钢汤罐，至少一个拥有锥形底

○ 移气器

○ 可以刚好被移气缸无摩擦纳住的铝制饮料罐。

○ 两个薄的金属碟片（例如食物罐的盖子）

○ 动力活塞缸

○ 铜管或者青铜管，尽量圆，约40-50mm长

○ 动力活塞

○ 飞轮

○ 具有较低摩擦系数的球轴承

○ CD片，或者其他类似的圆片，制备轮圈

○ 硬币（配重）

○ 横梁

○ 金属片或者木头（12"厚），要保证足够厚，有一定刚度

○ 引擎支架

○ 支撑小木头（1"×1/2"也可以稍大），至少24"(600mm)长

○ 一块木头作为支承座，至少12"长4"宽（300 x 100mm）

其他

○ 青铜管（内径1/8"）、不锈钢丝（直径1/8"）-每个约12"长（上述值并不需要非常精确，只需要不锈钢丝可以在管内可以紧贴滑行）

○ 衣架 铁丝

○ 两个接线端子

○ JB环氧胶

○ 快干环氧胶（例如Araldite）

1.2   工具

必要工具

● 钢锯

● 电钻

● 木工锯

特别工具

● 可以打磨去料的抛光工具

2   设计

γ型斯特林引擎（伪爱因斯坦说：γ型斯特林引擎——具有两个独立气缸，其中一缸中配备动力活塞，一缸配备移气器）的"核心"乃是一个大的移气缸纳住一个移气器（也可以称作转换器，是斯特林引擎的核心装备），该移气缸与另一个动力缸连通，动力活塞缸同时还纳住一个动力活塞，动力活塞通过一系列传动装置，反过来再为移气器提供动力。在曲柄设计中，我采用了Darryl Boyd’s设计，加入了一个"平衡木"的系统。利用该平衡木可以实现动力活塞和移气器的动力转换。不是多新奇或者多巧妙，仅仅是因为……我手上就那点材料，而且看起来效果也可圈可点。

踏破铁鞋，蓦然发现，铝制易拉罐可以与不锈钢的汤罐配合的很好。因此移气缸我决定选用不锈钢汤罐，而移气器则使用铝制的饮料罐，至于理由嘛，便宜（重点）、轻便、易安装。不锈钢汤罐成为了整个引擎稳固的躯体，同时我可以将底部设计成可拆卸的以维持平衡。

关于剩下的部分，废弃的底板用来制作底座，一个1"×1/2"的松木制备整个引擎装置的支撑体，一片3/4"的铝条用作平衡杆。总结起来，整个引擎就是一个零件的凌乱集合体。如果你是笔耕不辍，并且热衷废弃物品的DIY者，你懂的。

3   动力活塞

动力活塞和动力活塞缸的制作可以有好几种方法。一种简便方案就是到网上买石墨活塞和玻璃缸，可以保证良好的质量。另外，你还可以参照 路人甲的方法 ，就是在空心圆柱端部套上橡胶膜。这可能是最简单的一种方法，但是他限制了行程，同时也会有摩擦过大的问题。

也可以用JB环氧胶水和空心圆管制备动力活塞，很简单，就是用保鲜膜将空心圆管封装起来，具体参看 路人乙的方法 。声明，虽然我看过他们的制作，但是我不会这么做的，我已经拥有了加工好的活塞/气缸组合。不过他们的方法还是颇为流行的。

活塞尺寸是直径２０ｍｍ×２０ｍｍ的实体圆柱。在圆柱的一端打了一个１/8"的小孔，一小段不锈钢条制作曲柄，热焊在孔中，同时一段青铜管胶结在不锈钢曲柄上。用钳子将铜管末端压扁，钻个2.5mm小孔，用来连接用衣架铁丝制备的曲轴。在发动机术语中，它叫做"连杆小头轴承"。

4   飞轮

飞轮是盒式录像机上的某个零件。由于它和轴承可以完美的配合，同时其洁白无暇的胴体（好吧，我邪恶了），让我对其爱不释手。轴承中心又孔刚好与我手头的青铜管的尺寸绝对配合，这绝不是一个巧合！因此它就充当飞轮的角色啦。

开始，我尝试将一小段青铜管粘接在录像带盘的表面上，以充当凸轮轴。但是胶水连接金属表面的表现实在让人不敢恭维，总是粘接失效。因此我不得不在轮盘上钻个小孔（给力的钻机），然后使用衣架上的铁丝穿在中间来制做凸轮