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So funktioniert ein Stirlingmotor

Stirlingmotor

Der Stirling-Motor ist eine Wärmekraft Maschine die Temperaturunterschiede nutzt.
Grundlegend dehnt sich ein Gas (z.b. Luft) bei Erwärmung aus.
Abkühlung wiederum läßt es sich zusammenziehen.
Man könnte nun einen luftdicht abschlossenen Raum abwechselnd erwärmen und abkühlen um so einen Kolben in Bewegung zu setzten.
Der Temperaturwechsel wäre sehr langsam und nicht kontinuierlich.
Robert Stirling entwickelte auf dieser Beobachtung ein einfaches Prinzip der einen kontinuierlichen Ablauf dieses Prozesses ermöglichte.
Er unterteilte einen luftdichten Raum mit einem beweglichen Verdränger-Kolben wodurch das Gas im Inneren zwischen zwei Temperaturzonen hin und her verdrängt werden konnte.
Das im Wechsel sich ausdehnende und sich zusammenziehende Gas konnte nun einen Arbeitskolben bewegen.
Durch die Verbindung der Verdränger- und Arbeitskolbenstange über eine doppelt gekröpfte Kurbelwelle werden diese beiden Bewegungen miteinander verbunden- dadurch erreicht man den ununterbrochenen Ablauf..Auf seinem Weg von Warm nach Kalt durchströmt das Gas eine Wärmespeichermasse die man Regenerator nennt. Diese speichert einen Teil der Wärme und kann sie innerhalb des Motors dann wieder zurück geben. Der Regenerator hat somit eine sehr wichtige Funktion um den Wirkungsgrad zu erhöhen.
Einige Eigenschaften des Stirling-Motors sind besonders interessant:
Zum Einen kann jede beliebige Wärmequelle- auch die Sonne -zum Antrieb genutzt werden.
Weiter ist der Aufbau außerordentlich einfach.
Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, dass es nicht zu Lastspitzen im Motor kommt da ja keine Explosion stattfindet und der Temperaturwechsel einerseits eine gewisse Zeit braucht, andererseits aber gerade dadurch ein weiches Arbeiten möglich ist.
Wir haben den Arbeitskolben als Membrane aus einem Latex-Handschuh gebaut da diese Bauform absolut dicht ist und ebenso leichtgängig wie preiswert ist.
Der Verdrängerkolben ist aus Styrodur gebaut da sich dieser Schaumstoff leicht bearbeiten läßt und preiswert ist.
Unsere Verdrängerkolben sind nach einem eigenen Verfahren auf der Unterseite mit einer Zellulose-Schicht versehen um ein Abschmelzen an der heißen Seite zu verhindern.
Die Kolbenstange haben wir aus einem Nylonfaden gebaut um gleich mehrere Vorteile damit zu erreichen:
sehr dünn und zugleich unzerbrechlich= es entweicht an der Durchführung sehr wenig Luft wel der Faden sehr dünn ist.
Elastisch= es entfällt das Kolbenstangengelenk!
Hohe Gleitfähigkeit= wenig Reibung
Und zuletzt auch sehr preiswert und absolut gut zu verarbeiten!
Die Dichtung hierfür ist selbst entwickelt und besteht ebenfalls aus Styrodur und arbeitet perfekt.
Unsere Dose ist ebenfalls etwas Besonderes:
Sie ist aus einem Stück tiefgezogen- das heißt, es gibt keine Naht und sie ist absolut dicht;
die Materialstärke liegt bei 0.2mm!
Der Dosendeckel ist als Eindrückdeckel gebaut -dieser ist so geformt, daß sich eine ca. 10mm tiefe Wanne ergibt in die ausreichend Kühlwasser eingefüllt werden kann!
Außerdem ist sie wärmebeständig weiß lackiert und kann gut beschriftet werden.
Alle Lager sind selbst entwickelt und zeichnen sich durch sehr geringe Reibung sowie minimale Kosten aus. Zudem gleichen sie auch Ungenauigkeiten aus.
Das Schwungrad ist so gebaut, dass es naturgemäß ausgewuchtet ist und prima rund läuft.
Unsere Idee, in der Nabe gleich einen Mitnehmerschlitz einzubauen reduziert  zusätzlich die bisherigen Bauschritte.
Technisch könnte der gesamte Motor sogar wieder zerlegt werden.
Auch für die Bauanleitung haben wir uns etwas Besonderes einfallen lassen:
Wir haben sie auf schwerem Pergamentpapier gedruckt und mit einem Klebefalz versehen= dadurch könnt Ihr die Bauanleitung zu eine transparenten Röhre zusammen kleben und als Standfuß für den Motor nutzen!
Als Verpackung haben wir uns für eine praktische Clip-Box entschieden die nicht zu Müll wird sondern eine gerne benutzte Aufbewahrungsbox!
Dieser Bausatz ist einfach=genial, Umweltschonend und lehrreich!
Und hier seht Ihr unsere Video-Seite:




Der Bau eines Stirlingmotors am Küchentisch ganz ohne Spezialwerkzeug ist möglich!
Hierzu habe ich am Anfang eine 400g Wurstdose genommen, später dann sogenannte Spachteldosen mit Eindrückdeckel.
Den Verdrängerkolben habe ich aus einer 20mm Styrodur-Platte mit dem Heißdraht geschnitten.
Eine Herausforderung ist natürlich immer die Kolbendichtung des Verdrängerkolbens- hievon hängt die dauerhafte Funktion wesentlich ab. Inzwischen haben wir sogar einen vollständigen Bausatz entwickelt- für Interessenten nutzt bitte usere Mail-Adresse.


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