Мощный двигатель Стирлинга из подручных материалов

Решил, сделать мощный стирлинг (минимум на 300 ватт), с диспенсером определился. Нужно что-то в качестве рабочего поршня. Думаю купить жигулевскую гильзу, и поршень. Гильзу заварить с торца и вварить трубку.

Подскажите автомобилисты, насколько система будет герметична и что по поводу трения? Как смазывать?

Мне нужно сделать штуку как на рисунке. Это 2 спаренных поршня (красные) (или 1н обрезанный поршень, без мертвого пространства) зеленый шток на сальнике в торце. Т.е. должно быть 2 камеры.

Подскажите как проще и доступнее это сделать.

п.с. к счастью уже показался край моей работе, через месяц появится свободное время. И нужна ваша помощь и советы, чтоб потом приступить к работе и не мучатся с некоторыми вопросами.
Я хочу его использовать для солнечного концентратора, или в качестве теплового насоса на ветряке, то думаю в начале нужно сделать именно стирлинг, с "охлаждением-отоплением" через отопительную систему дома, чтоб узнать какое нужно пятно солнечного зайчика, как зеркала порезать, сколько квадратиков делать. и т.д... не сочтите меня за лентяя, и мечущегося из одной недоделки на другую, просто я хочу сразу сделать работающий комплекс, поэтому подхожу к этому вопросу последовательно.

 

Еще интересует из чего можно сделать сальники, лучше конечно купить готовые, серийные, из чего нибудь, и конструкцию под них подогнать. Если у вас есть на примете готовые для автомобиля какого нибудь, то напишите примерно при каких температурах они эксплуатируются.

 

Какое рабочее тело выбрали, какое давление рабочего тела будет?

 

Будет обычный воздух, давление атмосферное.

Знаю, что это несколько снизит эффективность чем 200 атм водорода, но мне нужно получить довольно простой движок из подручных материалов.

Конструкция будет несколько необычная, так на пальцах я не объясню, как начну делать, скину фото.

Для ориентировки, могу только сказать, двигатель будет что-то вроде роторного, общая площадь теплообмена будет 280(хол)+280(горяч)=560см2 при объеме воздуха около 0.8-1 литра. Надеюсь получить довольно большие обороты (как для стирлинга) 1000об/мин.

 

С точки зрения длительной непрерывной и безремонтной работы нужно стремиться к снижению числа оборотов до 700-800 об/мин. Такое решение требует увеличения крутящего момента.
Какую мощность хотите с него снимать?

 

Наверное москвичевскую гильзу имели в виду, у ВАЗ нет гильз, она выточена в блоке цилиндров.

 

Спасибо за совет. Увеличением числа оборотов, я хотел ускорить перенос тела от горячей стороны(фокус солнечного концентратора) к холодной (теплообменник теплоносителя отопления дома).
Для снижения оборотов, наверно тогда лучше еще больше увеличить площадь и объем воздуха.

Мощность точки нагрева будет около 4Кват, надеюсь получить с этого хотя-бы 300 ватт, а там уже как получиться.

andre777 я хотел использовать, ремонтные, которые идут после расточек блока. Можно конечно и что-то другое. Посоветуйте

 

При использовании воздуха под атмосферным давлением объём и размеры установки должны быть очень большими. Насколько большим навскидку не скажу.
Цикл Стирлинга изучали? Он не так очевиден как цикл в обычном ДВСе.
Прикиньте давление газа в нагретой камере и площадь поршня. Помните что в цикле Стирлинга холодный газ подлежит дополнительному сжатию.

 

Для тех кто не в курсе, как работает Стирлинг, и насколько он сложен см тут:
https://physicstoys.narod.ru/page/vvedenie.html

Тиамо объем у меня довольно не маленький 1 литр.
Для очень грубого подсчета объем (см3) умножаем на 0.0094 и получаем мощность при атмосферном давлении, перепаде температуры 50С и 1 оборот/сек

Т.е. грубо мощность моего стирлинга от чашки чая будет около:
1000см3*10об/сек*1атм*0.0094=94вата

При температурах солнечного концентратора, конечно повыше.
Если все будет хорошо работать при атмосферном давлении, может быть и подкачаю его, хотя-бы на 3-5 атм, но это пока мечты, тут хоть бы атмосферный сделать.

Что досжимать при холодном цикле не знал, спасибо. Так даже проще будет, не нужно будет решать вопрос по запасу хода поршня, при более высоких температурах.

Двигатель я буду делать, примерно как см тут http://stirlingmotors.ru/Konstrukzion.htm "Роторный Стирлинг", только он будет, как-бы многослойным".

 

Если это говорит о том, что литровая "чашка чая" может выдавать 94 ватта, то думаю, что расчет ошибочен. Слишком много...

 

Поршни и гильзы моно подобрать и от Газели УАЗ и дале от грузовиков тока тама нужны поршневые кольца а они довольно таки тугие получатся Можно еще попробывать цилинтр и поршня взять от гидроцилиндров (может есть и пневма цилиндры) но я с ними дел не имел.
А вот еще спомнил можно еще посмотреть от мотоциклов но я точно непоню что тама к чему.

 

Боюсь что объем цилиндра при атмосферном воздухе будет измеряться кубометром или его десятым долями.

WEYDER, изучите цикл иначе вы не будете понимать что делаете и как что надо потом менять чтобы заработало. Нет холодного цикла, есть холодный цилиндр, в который периодически поступает рабочее тело в процессе цикла Стирлинга. Этот священник придумал не просто двигатель, он придумал новый термодинамический цикл, потом названный в его честь.

Вы заметили что несмотря на массу научных, малонаучных, околонаучных, откровенно мечтательных и откровенно жульнических публикаций отсутствует массовое применение этих двигателей и соответственно массовое их производство?
Основная проблема этих двигателей состоит в том что при атмосферном давлении воздуха в качестве рабочего тела размеры и вес двигателей просто огромны, при применении водорода или гелия (предпочтительнее потому что исчезает проблема водородной коррозии стали), сжатых до 200 бар в холодном ненагретом состоянии (представим какое давление развивается при нагреве) на первое место выступает проблема уплотнений этих газов. Наблюдателю, хорошо учившемуся в школе очевидно что уплотнить цилиндро-поршневую группу содержащую в качестве рабочего тела газ с очень маленьким диаметром молекулы, а гелий вообще одноатомный газ, при большом давлении и температуре практически невозможно даже без учёта различного температурного расширения этих деталей. Водород проникает даже сквозь сплошную сталь, при повышении давления и температуры этот процесс ускоряется многократно, что уж говорить о зазоре между поршнем и стенкой цилиндра. Предлагали в высокотемпературных двигателях применять в качестве уплотнителя даже расплавы металла, но всё равно неэффективно оказалось. Напомню что цилиндрические баллоны для хранения и транспортировки сжатых газов рассчитаны именно на 200 бар при комнатной температуре.

Неочевидное это дело строить двигатель Стирлинга с приемлемым КПД.

 

Выше был один оборот, тут 10.

 

Не ошибочен, просто кружка очень быстро остынет, если ее энергии вообще хватит для 10ти оборотов...

Спасибо за информацию. Гидроцилиндры это идея! (главное чтоб они выдерживали длительную работу туда сюда, попытаюсь узнать про это).

С гильзами (цилиндрами) появилась проблема, оказывается они чугунные, и "почти нехрена не привариваются" (аутентичная фраза опытного шофера).

Тиамо я курсе как работает Стирлинг , ничего там сложного нет. Может я иногда путаю термины, спасибо что поправляете, просто времени у компа мало писалось по быстрому, вперемешку с чаем и пирожками.

Ну вот смотрите, у меня объем камеры будет 1 литр, в жестком режиме перепад температуры будет максимум 700С



т.е. объем воздуха увеличится до 3.56 литра . Тиамо вы хороший парень, но своими кубовыми обемами цилиндров, людей распугаете

Ага заметил, еще заметил, что в наших странах бывшего СССР не открываются американские ролики с толковыми моделями Стирлингов, якобы ошибка или перегрузка, все типа только про эти Стирлинги и смотрят, в тоже время порнуха всякая смотрится без проблем, проверял, знаю. Заметил, как закрывают по настоящему толковые форумы связанные с Стирлингами и получением автономной энергии, например вот этот http://www.energy.org.ru/. Все покажет эксперимент, если действительно у меня получиться простая и реальная вещь, и тему эту удалят (поставив модераторам пистолет у виска) значит знайте кто-то не желает, чтоб Вы получили энергетическую свободу.

Тот коэффициент именно для 1го оборота, если оборотов 10 то перенос энергии естественно увеличивается в 10 раз и мощность тоже. Но повторяюсь, это приближенный расчет. Чтоб примерно прикинуть.

 

В любом случае мы желаем вам победы над обыденностью. Дерзайте, мы с вами идейно и духовно!