易拉罐自制斯特林发动机

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1、用易拉罐自制简易斯特林发动机　　本人以前写的一篇文章，很多网友根据此文制作成功。　　斯特林发动机，又称外燃式发动机。它依靠封闭在气缸内的气体热胀冷缩产生的力工作。与传统的蒸汽机和内燃机相比，它没有复杂的配气系统，能使用各种能源。它的工作介质(一般情况下用空气即可)在封闭的气缸内往复流动，既不象蒸汽机那样需要高压水蒸汽和消耗水，也不象内燃机那样爆炸燃烧，因此制作容易，成本低廉，安全环保，作为热机教学内容的知识拓展和辅助教具是很合适的，职业学校的机械班学生自己制作实验，也是很好的项目。　　图1实物图　　制成的简易斯特林发动机实物图

2、如图1。工作原理请参看图2和图3：发动机在受到热源加热时，封闭在热置换气缸和动力气缸内的空气，受热膨胀推动动力活塞上升，动力活塞运动时带动曲轴旋转，曲轴带动热置换活塞向上运动，空气穿过热置换活塞流向热置换气缸的热端，继续膨胀推动动力活塞上升;动力活塞上升到上止点时被飞轮的惯性带动通过上止点，此时在冷端经过冷却的热置换活塞已开始向下运动，空气流经低温的热置换活塞到达冷端受冷收缩，拉动力动力活塞下降。热置换活塞和动力活塞相互配合，使发动机持续运转下去。　　图2斯特林发动机剖面图　　①热置换气缸　②热置换活塞　③动力气缸　④动力活塞

3、　　　⑤支架　⑥曲轴　⑦飞轮　　　　图3斯特林发动机工作过程　　材料和工具：　　铁质八宝粥易拉罐3个。自行车辐条3根，要求辐条帽能在辐条杆上自由滑动。空牙膏管一个。废旧的光盘3张。气球一个。有韧性的泡沫塑料一块(如拖鞋底)。大头针一个，直径2毫米铁丝20厘米。透明胶布。废圆珠笔管。　　使用的工具为钳子，剪刀，电烙铁和焊锡(没有电烙铁也可以使用二合一强力胶)，锥子或钻，直尺，圆规。　　制作方法：　　本设计使用的是八宝粥罐易拉罐，因为它的开口是一个大圆形，而饮料易拉罐的开口较小，需要扩口。文中所给尺寸没有严格要求，并尽量说明设计原

4、理，以便读者可以用其它容器自行设计制作。　　一、加工支架易拉罐　　取一个易拉罐，在距罐口2厘米处左右对称地钻两个孔，孔的直径略大于自行车辐条的直径。这两个孔是曲轴主轴(参见图1图2图5)运转孔。　　在此易拉罐的底部正中钻一个孔，插入自行车辐条帽。为了保证辐条帽的螺孔和易拉罐的轴心同心，在易拉罐塑料盖的中心钻一个小孔，盖在罐口。用一根辐条穿过辐条帽，再从塑料盖的小孔伸出，用电烙铁将辐条帽和罐底焊在一起。见图4。此孔是热置换活塞杆滑道。　　　　图4支架易拉罐底部图　　二、制作热置换气缸和动力气缸　　1.制作热置换气缸。　　在一个易

5、拉罐壁距罐口4厘米处钻一个直径4毫米左右的孔。此孔最好从罐内向罐外钻，钻好后毛刺朝处，不必处理。　　2.制作动力气缸。　　取半个易拉罐作为动力气缸。在距罐底1.5厘米的罐壁上钻一个直径4毫米左右的孔，用于连接热置换气缸。　　3.连接热置换气缸和动力气缸。　　用铁皮卷一个直径1厘米、长2厘米的圆筒，把接缝焊牢。把热置换气缸、圆筒和动力气缸焊接在一起。这样两气缸通过壁上的孔和圆筒，形成了一个空气流通的通道。热置换气缸和动力气缸之间的连接筒做得较粗，是为了增加强度。三、制作曲轴和热置换活塞系统　　1.制作曲轴。　　用自行车辐条按图5

6、形状和尺寸弯制曲轴，转角处顺滑一些，尺寸差不多就行，要求不严格。弯制前在车辐条上套上一段圆珠笔管，要紧一些，以防止曲轴在支架上串动。顺着曲轴主轴方向观察时，动力活塞曲柄与热置换活塞曲柄之间成90度角。　　　　图5曲轴　　①曲轴主轴(右侧白色部分为圆珠笔管)　　②热置换活塞曲柄(长度约1.5厘米)③热置换活塞连杆轴　　④动力活塞曲柄(长度约1厘米)⑤动力活塞连杆轴　　2.制作热置换活塞上的挡片。　　见图6。　　图6热置换活塞上的档片及组装后的热置换活塞　　3.制作连杆和热置换活塞杆接头。　　用一块长5厘米，宽16毫米的铁皮，对折

7、成长5厘米，宽8毫米的铁皮，这样做是为了增加强度。在此铁皮两端各钻一个孔，一个孔的直径略大于自行车辐条的直径，另一个孔的直径略大于大头针的直径。连杆就制作完成了。再制作热置换活塞杆连接头。取一块3厘米长8毫米宽的铁皮，中心钻孔插入辐条帽，焊牢，在辐条帽顶端也焊一点焊锡，使辐条能够拧紧到辐条帽上而不能穿过它。在铁皮两端各钻一个与大头针粗细相当的孔，把铁皮两端向上折成U形。用大头针把这个连接头和连杆连接起来。见图7。　　　　图7热置换活塞连杆和活塞杆接头组件　　一、整体组装与制作动力橡皮膜组件　　1.把热置换活塞装入热置换气缸，热

8、置换气缸口与支架易拉罐底对齐，曲轴主轴线与热置换气缸和动力气缸的连接筒平行。用手把住两个易拉罐，摇动曲轴，如果曲轴转动灵活，就用透明胶布缠绕接缝处，否则查明故障原因，排除故障。缠绕时拉紧透明胶布，使罐口与罐底之间接合牢固不透气。　　2.制作动力活塞橡皮膜组件。把气球横向剪开，