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两小时DIY速成 罐头盒制作斯特林发动机

时间:06-23 来源:本站整理 点击:

轴。取一块松木作为飞轮的支撑块,然后在松木一端钻一个小孔,用一小段青铜管将木头和飞轮固定起来,把飞轮套在这个管子上。

5   移气器

移气器是用一个铝制啤酒罐做的。找一个比啤酒罐直径略微偏大的盖子,用热熔胶将盖子胶结在铝制啤酒罐上,使移气器成为是一个平整的空心圆柱。但是用热熔胶密封会使移气器密闭,为防止加热加压导致密闭的移气器爆炸,继而导致斯特林引擎失效,在移气器顶部,我们用小针扎上几个"出气孔"。在正面顶部的中央,用钻头钻一个小孔,然后把用不锈钢丝制备成的连杆粘接到孔中。我手头上的不锈钢连杆,与青铜动力活塞配合的很好,保证较小摩擦力的同时,气密性也不差。我手头上的不锈钢连杆,与这个小孔配合的很好,保证较小摩擦力的同时,气密性也不差。

移气器的长度是非常重要的——理论上,它应该占据移气缸内2/3的空间。在此之前也还要计算一下曲柄行程(我的曲柄前进行程约为20mm),然后用气缸尺寸(90mm)减去该行程,得到移气器最大的尺寸为70mm。

实际上,在制备气缸的过程中,我们才将曲柄粘接到移气器上,否则要是移气器与气缸配合不好将很难修改。同样,也不需要尺寸都量取精确,这都是为后来修改提供便利。胶合曲柄,我使用JB环氧胶。但是温度稍高时,这种快干胶就好像有发软的迹象。

6   移气缸

移气器气缸制作:用开罐器把一个不锈钢罐的底面全部剪掉。拿起另外一个同样规格的不锈钢罐,从同样的底部网上剪掉2英尺,将边缘整理成楔形。这样楔形的设计比较灵活。他能够与配合的第一个不锈钢罐形成良好的密闭条件。同时,在加入移气器和动力活塞时也能够顺利取下。

在移气器顶部的中央钻孔,用JB胶水将铜管与移气器粘接起来,形成密闭空间。在不锈钢罐侧壁部分掏个洞,尺寸与动力活塞的直径相差无几,这时就要用到打磨工具和各种套件。最后把将动力活塞粘接好。

组装时需要把各个曲轴连接起来。在移气器上面的连杆部分也需要加一小段青铜管,整平,像制作动力活塞连杆一样制作一个移气器连杆。连杆最终和曲轴连接起来。活塞外面的外套(用来接触冷却水,降低顶部温度用)是用金枪鱼罐头做的。但是这个用起来其实比简单的空气散热效率还要低,并且有渗水现象。最后,这个外套还是取消了。

7   曲柄制作

曲柄连杆是用衣架铁丝制作的。在上部的连接头,只需要将衣架铁丝折弯成90度角,然后插入2.5mm的定位孔当中。在孔的另一端(也就是衣架铁丝的从孔中的突出部分)用热粘胶将铁丝和连杆固定起来。连杆将整个装置连接成一个连贯的循环整体(从动力活塞出发,通过曲柄装置将动力传递到飞轮),这些铜质的连接件都取材于废旧的接线端子。

连接各个连杆时,其形状和尺寸都是比较随意的,但是要保证相互连接时尽量保持垂直。其中一颗连接螺栓整体被掏空,在侧面还攻丝一个小螺纹,另外一颗螺栓用来夹紧连接器中连杆的末端。这个想法参照路人丙。

为了在折弯过程中很好的控制有效长度,连杆中间部分都采用了"Z"型折弯。

8   装配配件

在装配之前,先在稿纸上画个草图,计算引擎各个零件所占的空间。这样可以避免装配之后发现各个零件有干涉或者互相影响,导致引擎不能正常工作。在裁剪和粘接之前,按照装配图先量量,观察哪些地方需要修改。底座用废弃的甲板木制做,横梁使用长度250mm,材料为金属铝条,铝条中央钻孔用来和支撑轴连接,两端分别钻取孔径略小的孔,用来和曲轴连接。用松木做三个木条,较长的用来支撑铝条横梁,两根较短的用来支撑气缸和飞轮盘,用螺钉紧固在底座上。

尽管在着手装配之前就计算了各个尺寸,并在木条和横梁上划了线。我的钻孔无能加上我的"醉汉"便宜钻床搞的最后甚至不能在木条上完整的钻一个笔直通孔。总之,在经历各种错误各种调试后,终于将各个零件各安其位,各做其事。

9   根据效果修修补补

引擎第一次顺利运行成功,但随后也出现了几个问题。首先,飞轮盘的位置不大合适,这会导致气动活塞曲轴不水平,活塞和气缸会产生强烈的摩擦。另外,飞轮盘自重还是太轻,转动惯量太小,我在飞轮上增加了CD盘片(用以加大半径),还增加了两个硬币(增加飞轮重量)。其次,引擎工作过程中,横梁和飞轮盘稍微有点晃动,这个倒是加入几个垫片就可以解决。

经历各种修改和调整,在浪费了不少燃料之后,引擎终于看起来正常工作了。在蜡烛作为燃料的

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