斯特林发动机(斯特林发动机原理)原创2021-02-22 19: 54制造原理

不知道大家有没有想过，我们现在使用的各种发动机，都是在气缸内爆炸燃烧后推动活塞运动，从而对外输出动力。这是活塞运动，那么有没有不依靠内爆燃烧发电的发动机呢？

实际上，还有其他方法为发动机提供动力，如斯特林发动机采用的外燃烧循环。

斯特林发动机不同于内燃机。它的能量由外界提供，可以通过多种方式实现，如燃烧木材、酒精、柴油等燃料。

什么是斯特林发动机？

斯特林发动机是一种热外燃循环发动机，与汽车中的内燃机有很大不同。它是由罗伯特·斯特林在1816年发明的，所以这台发动机以它命名。

也有人称斯特林发动机为热机或热机。它利用介质(氢气或氦气)的冷热温差驱动活塞往复运动，从而对外输出动力。

斯特林发动机曾经被认为是一种非常有潜力的发动机，但是现在斯特林发动机只应用在一些非常专业的领域，比如潜艇或者游艇的辅助发电机，因为在这些领域，对发动机的噪音要求非常高。

斯特林发动机的特点

斯特林发动机内部使用的气体永远不会离开发动机。没有像汽油或柴油发动机那样排出气体的排气阀，内部也不发生燃烧。因此，斯特林发动机非常安静。

斯特林发动机使用的外部热源可以是汽油或酒精或清洁的可再生能源，如太阳能或沼气。

而且，也不会受到气压的影响。这是因为斯特林发动机内部的气体循环是在完全隔绝的环境下运行的，而普通发动机需要吸入外部空空气，当气压降低时，效率也会降低。

斯特林发动机在工作过程中，需要用外部能量直接持续加热，这就要求材料具有持续的耐高温性能。

利用热源辐射来保持机器工作，在这个过程中热源的利用率并不是很高，在这个过程中浪费了大量的热量。

相比其他内燃机，斯特林发动机的反应会慢很多，因为在利用外部加热的过程中，需要更多的时间来升温并传递到气缸，也就是预热。

操作原理

斯特林发动机不是像现代内燃机那样点燃燃料促使空气体迅速膨胀来驱动各个活塞，而是利用外部热源提供动力，迫使活塞在气缸内来回运动。

这就意味着斯特林发动机没有进气和排气，发动机一侧加热，另一侧冷却，使气体在膨胀、压缩和冷却之间循环，这就意味着它可以直接将热能转化为机械能。

当通过外部手段加热时，封闭区域中的气体将膨胀并对封闭区域的周围施加压力，该压力可用于获得任何机械功。

斯特林发动机是一种闭环热机。通常情况下，它与外界环境完全密封，可以膨胀和压缩密封在发动机中的气体。

斯特林发动机有两个封闭的腔室(一个有热源，另一个有冷源)，气体被封闭在其中。这两个圆筒是互相连接的。当气缸内的气体加热后开始膨胀时，活塞被向前推动。此时一部分气体进入另一个气缸冷却，使活塞收缩回来，从而反复推动活塞往复运动，从而带动飞轮输出动力。

DIY一个简单的斯特林发动机

有朋友对这种特殊的发动机很感兴趣，想自己DIY一台，看看斯特林发动机有哪些零件，如何手工制作一台简单的斯特林发动机。

简单的斯特林发动机主要由活塞、气缸、外热源、飞轮和连杆组成。

手工制作斯特林发动机的基本材料有:20ml玻璃注射器(破损或完好的头部)、15 * 150mm玻璃试管、32 * 15 * 9mm轴承。

切下完整玻璃注射器的头部。头部缺陷需要切割打磨整齐，锋利的边缘要打磨光滑。

用铅笔在注射器内的活塞内部涂上石墨，使活塞运动更加顺畅。

将一个带圆孔的铁片粘到活塞把手上。(塑料片也可以)

飞轮是用废旧光盘做的，六张光盘用胶水粘在一起。六张光盘的重量不能超过100克。

将光盘分成5等份，分别在10mm、14mm、18mm、23mm、28mm上打孔。

然后用几块木头分别做底座，扣件，支架。

将轴承与飞轮中心精确对齐，并将其粘在飞轮上。

胶水干后，将飞轮上的轴承安装在木支架的铁管上，转动飞轮，看是否光滑歪斜。

将适量的钢丝绒剪成条状，塞入玻璃试管中。(功能应该是蓄热，加热后电线的温度可以维持很长时间)

在试管口处缠上耐热胶带，在玻璃注射器套尾部装上橡胶圈进行保护。

然后用耐热胶带密封连接，测试是否漏气。

使用塑料连杆，两端分别用螺钉与飞轮和活塞连接，连接处应涂润滑油；注射器、连杆和飞轮必须在一条直线上。

最后，在飞轮上加一个10克的配重。

开始用酒精灯加热试管，可以从飞轮中心半径14MM的孔开始测试。一台简单的斯特林发动机已经制造成功。(以上材料完全可以用现有的东西代替，比较简单。)

虽然斯特林发动机还没有成功应用于大众市场，但仍有一些发明家或发动机爱好者在研究它。

你是不是已经想自己做一个了，如果你懒的话？

以上就是由优质生活领域创作者 嘉文社百科网小编 整理编辑的，如果觉得有帮助欢迎收藏转发~