W artykule tym postaram się opisać dokładnie budowe niskotemperaturowego silnika Stirlinga. Jest on typu gamma, a głównymzałożeniem projektu jest to, aby silnik pracował korzystając tylko z ciepła dłoni. Mam nadzieję, że opis będzie na tyle dokładny, że każdy średniozaawansowany modelarz poradzi sobie z tym poradzi. Tak ma wyglądać końcowy efekt:

Uwaga: Podaję przykłądowe wymiary. Główne wymiary są pewne i sprawdzone, lecz nic nie stoi na przeszkodzie, aby pozmieniać kilka detali według własnego zunania. Zachęcam do eksperymentów.

Właściwie kolejność wykonywanych elementów jest dowolna, ale ja zacznę od górnej pokrywy cylindra. Wykonujemy ją z blachy aluminiowej o grubości 5 mm. w samym środku mocujemy rurkę z dwoma tulejkami (najlepiej z brązu). W tej rurce będzie przesuwało się tłoczysko, dlatego ważna jest szczelność, a przede wszystkim swoboda ruchu oraz prostopadłość do powierzchni płyty. Tulejki możemy znaleźć w silniczkach elektrycznych. Średnica pręta (tłoczyska) może być nawet 2 mm (nie jest to istotne). W płycie wiercimy otwór do którego później przykręcimy mały cylinder, tą czynność jednak można odłożyć do czasu wykonania małego cylindra. Na obwodzie płytki wiercimy kilka otworów na śruby M3, którymi będziemy ją przykręcać. Wszystko pokazane jest na rysunku i zdjęciu.

Dość analogicznie przebiega zrobienie dolnek płytki. Różni się ona grubością aluminium (2 mm, a nawet 1,5 mm). Ważne jest, aby otwory na śruby dokładnie pokrywały się. Najlepiej zetknąć płytki ze sobą i wiercić razem.

Następnym etapem jest zrobienie gipsowych ścianek cylindra. Aby to zrobić, musimy z przygotowanych wcześniej płytek zrobić formę. Trzeba znaleźć krążek odpowiedający wewnętrzej średnicy cylindra (100 mm), następnie włożyć pomiędzy płytki i skręcić je. Tak przygotowaną formę możemy zalać gipsem, tak jak na diagramie poniżej:

Dobrym pomysłem jest wcześniejsze pokrycie płytek (czyli naszej formy) jakimś środkiem, który zapobiednie przylepieniu się gipsu do płytek, np. pasta woskowa do podłogi. Mi udało się uzyskać cylinder za trzecim razem, więc nie należy przejmować sie niepowodzeniami. Gdy gips wyschnie, wykręcamy śruby, wyciągamy odlew, szlifujemy go i malujemy. W razie potrzeby mozna zaszpachlować ewentualne ubytki. Zanim jednak wyciągniemy gips, upewnijmy się że całkowicie wyschnął (musi być biały). Gdy będziemy ostatecznie sklejać cylinder (już z tłokiem w środku), uszczelniamy dokładnie wszsytki sylikonem wysokotemperaturowym (czerwonym).

Teraz, gdy mamy już cały cylinder, możemy zająć się stworzeniem tłoka wyporowego. jest on zrobiony z gąbki i musi przylegać blisko do wewnętrznych ścianek cylindra (maksymalnie 2 mm). Nie może oczywiście zacierać i dotykać ścianek w jakimkolwiek położeniu. Na pręt (np. o średnicy 3, musi pasować do tulejek) nabijamy kawałek tekstolitu, lub innego materiału. Na to wklejamy gąbke wyciętą w odpowiedni kształt. Koniec pręta gwintujemy. Należy wykonać również mały element do mocowania korbowodu. W niego wkręcimy pręt.

Korbowody ja wykonałem z blachy 5 mm, ale oczywiście materiał i grubość jest dowolna. Każdy posiada inne łożyska, więc wielkość otworów i kształt dobieramy według potrzeb.

Również kształ stojaka jest zupełnie dowolny. Trzeba tylk otrzymać się podanego wymiaru odległości osi łożysk od podstawy. Łożyska najlepiej wkleić klejem do łożysk. Nie mogą być ciasno wciśnięte. Nie musze chbya wspominać też, że ich osie muszą się idealnei pokrywać.

Cylinder i tłok najlepiej wykonać na tokarce. W budowie tłoka musiałem zastosować pewien chwyt. Nie może być on za ciężki (więc stal teoretycznie odpada). Aluminim natomiast nie może ocierać się o aluminium, są to miękkie materiały i po chwili ocierania się o siebie, zdeformują się i zaczną ciężko "chodzić". Dlatego środek tłoka wykonałem z aluminium a na zewnątrz wkleiłem stalowy pierścień, którego powierzchnia będzie stykać się z powierzchnią stalowego cylindra. Jako pierścienia użyłem zewnętrznego pierścienia łożyska kulkowego. Tłok łączymy z dłuższym korobwodem - wiercimy w nim odpowiednio duży otwór i przewiercamy prostopadle małym - tak jak widać poniżej:

O kole zamachowym pisałem już w innym artykule. Można jes zrobić w taki sposób, lu wykonać uproszczone, tak jak ja tutaj. Wszystko widać na rysunku:

Właściwie to wszysko co trzeba wiedzieć aby zbudować się silnik. Myślę, że każdy będzie wiedział jak zmontować te części. Każdy zainteresowany silnikami stirlinga wie, że kąt pomiędzy korbowodami ma wynosić ok. 90 stopni. Na ilustracji z kołem zamachwym widać krążek, do którego mocujemy korbowód. Jest tam otwór na śrubę M3, którą można go luzować i regulować kąt.

Po złożeniu silnika, należy go wyważyć tak, aby tłok za bardzo nie ciążył. Najlepiej, aby koło w każdym swoim położeniu nie przeważało w żadną stronę, jednak nie da się tego nigdy do końca zrobić.

Ważna uwaga: moemy dokonać pewnego uproszczenia i zamiast małego cylindra i tłoka zastosować balonik.

W razie pytań zapraszam na forum.

Poniżej film który nakręciłem: