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Heißluftmotoren
Stirlingmotor Typ Gamma
und Ringbom (09.2005)
Stirlingmotor Typ Beta (01.2012)
Die Wiederherstellung des Rebi-Heißluftmotors war der Anlass,
einen Stirling-Motor zu bauen.
Im Gegensatz zum Vakuummotor ist der Stirlingmotor ein geschlossenes
System.
Das Grundprinzip des Stirlingmotors kann anhand des Murmelmotors
sehr anschaulich nachvollzogen werden.
Nach vielen Recherchen im Internet bin ich auf einen Materialbausatz
von René Schaffer (http://www.modellschaffer.ch) gestoßen,
der sich wohltuend von den üblichen Konstruktionen abhebt. Der Materialsatz
ist für Leute interessant, die eine Drehmaschine und vielleicht sogar
noch eine Fräsmaschine (muss aber nicht) besitzen und zu faul sind,
sich die "Brocken" für einen Heißluftmotor einzeln zu besorgen.
Für mich war wichtig, dass die Verdrängerkolbenstange mit der
Führungsbuchse im Kühler passgenau vorgefertigt war (ich hatte
zu diesem Zeitpunkt noch keine Reibahlen). Ist dieses Teil nicht leichtgängig
und trotzdem luftdicht, dann ist der Traum vom Stirling ausgeträumt.
 
Ein Video des Motors, erst
normal laufend und dann im Turbo-Mode |
Zunächst war ich beim ersten Probelauf des Motors über die
geringe Leistung des Stirling enttäuscht. Der Motor wollte einfach
nicht richtig anlaufen. Erst nachdem ich die Gestänge exakt und reibungsfrei
ausgerichtet, sowie den Verdrängerzylinder absolut dicht in den Kühler
bzw. Regenerator eingepasst hatte, kam Schwung in die Angelegenheit.
Hier noch ein paar Tipps zum Bau des Motors:
1.) Wer den Arbeitszylinder nicht so ausdrehen kann, dass er dicht genug
ist, sollte sich ein Alurohr besorgen (aussen 14 mm innen 12 mm) und dies
in den Zylinder einkleben. Der Innendurchmesser des Alurohres ist
so beschaffen, dass der Kolben noch nicht reinpasst. Durch Aufreiben (vor
dem Einkleben in den Zylinder!) mit z.B. einem guten 8 mm-HSS-Drehstahl
als Reibahlenersatz lässt sich ein brauchbares Ergebnis erzielen.
Das beste Ergebnis ist allerdings mit alten Glasspritzen mit geschliffenem
Glaskolben zu erzielen, so wie ich es später praktiziert habe.
Für diesen Stirlingmotor ist eine 5 ml-Spritze hervorragend geeignet,
da die Abmessungen von Zylinder und Kolben passen. Die Glasteile müssen
nur passgerecht mit einer Diamantscheibe (Proxxon) abgelängt werden.
2.) Die Bohrungen auf der Hubscheibe bzw. die 3 mm - Achse und Achse
zum Schwungrad müssen absolut parallel sein, sonst "schlackern" die
Pleuelstangen die zur Hubscheibe führen. Ich habe hier kurzerhand
die kleine Achse in die Hubscheibe nach sorgfältigem Ausrichten zur
Schwungradachse eingeklebt, nachdem die Bohrung nicht so war wie sie sein
sollte.
3.) Die Schubstange des Verdrängerkolbens muss absolut leichtgängig
und trotzdem dicht in der Buchse laufen
(meiner Meinung nach das größte Problem). Ich habe wegen
der Leichtgängigkeit weder die Schubstange noch den Arbeitskolben
geschmiert.
Weiterhin muss die Schubstangenverlängerung sehr zentrisch auf
Schubstange drücken.
Kleine Winkelfehler führen dazu, dass die Schubstange klemmen
kann. Die Art wie die Schubstange über den Kipphebelhalter geführt
wird lässt eine optimale Führung sehr gut zu. Winkelfehler können
schon dadurch entstehen, dass z.B. die Distanz-Stücke nicht beidseitig
sauber parallel gedreht sind.
Geräusche die der Motor von sich gibt weisen darauf hin, dass
zuviel Reibung oder im umgekehrten Fall zuviel Spiel vorhanden ist.
4.) Der folgende Test beim fertigen Motor zeigt, ob überhaupt eine
Chance für die Lauffähigkeit besteht:
Arbeitskolben in obere Totlage bringen, dann Schwungrad leicht nach
rechts drehen. Jetzt muss das Schwungrad mehr oder weniger stark zurückfedern.
Ist dies nicht der Fall, dann ist das System undicht (vielleicht auch zu
wenig Kolbenkompression) oder die Reibung ist zu hoch.
Da mir die Kompression des Arbeitszylinders
zu gering war, habe ich den Kolben und Zylinder aus einer geschliffenen
5 ml-Glasspritze angefertigt und in den vorhandenen Aluzylinder eingepasst,
bzw. dieses Teil neu gedreht. Diese Glasspritze ist ideal, da der
Kolbendurchmesser fast identisch ist. Außerdem ist die Kombination
von geschliffenem Kolben und Zylinder sehr reibungsarm, braucht nicht geschmiert
zu werden und bringt hervorragende Kompression. Der Motor lässt sich
unmittelbar nach Wärmezufuhr andrehen und "rennt" los!!
So ist der Motor eine wahre Freude, vor allem
in der Kombination wie unten beschrieben.
Wenn der Motor gut ausgeführt wird, d.h. , wenig Reibung ,
gute Kompression kann er nach kurzer Anlaufzeit eine Drehzahl von ca.
1600 U/Min erreichen (abhängig von Flammenhöhe und Luftbewegung).
Ein weiteres Kriterium für eine gute Bauweise ist die Tatsache, dass
der Regenerator auch nach langer Laufzeit (mit einer Füllung "läuft"
der Motor jetzt mehr als 120 min.) relativ kühl bleibt, d.h. die zugeführte
Wärme wird sehr gut in Bewegungsenergie umgewandelt.
Die für diesen Motor ungewöhnlich hohe Drehzahl führe
ich darauf zurück, dass ich die beweglichen Teile gewichtsmäßig
abgespeckt, sowie Kugellager eingebaut habe (siehe unten) und keine
Schmierung durchführe. Ganz wichtig ist, dass die Führungbuchse
für den Verdrängerkolben nicht geölt wird und der Verdrängerkolben
so leicht wie möglich gebaut wird (dünne Aluhülse), damit
auf die Führungsbuchse möglichst wenig Druck ausgeübt wird
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Nachtrag zum Stirlingmotor
Nach Recherchen im Internet über Stirlingmotoren ist es auch möglich,
den Verdrängerkolben ohne Steuerung über einen um 90° versetzten
Kurbeltrieb zu betreiben. Also habe ich mal ganz einfach die Verbindung
zum Verdrängerkolben weggelassen,
und ich hätte es nicht geglaubt ..... der Motor läuft auch in
diesem Modus!.
Der Verdrängerkolben steuert sich selbst über den Über-
bzw. Unterdruck des Arbeitskolbens. Ich habe mir sagen lassen, dass dies
nun ein Ringbom-Stirling wäre. Damit der Verdrängerkolben
nicht an den Glaszylinder "knallt", habe ich provisorisch eine Gummibremse
an der Schubstange angebracht, in die andere Richtung wird der Verdrängerkolben
durch Anschlagen an die Pleuelstange des Arbeitskolbens gebremst. Im Video
ist das deutlich zu hören. Die Drehzahl des Motor hat sich drastisch
verringert und beträgt vielleicht nur noch ewa 300-800 U/Min, je nachdem,
wie sich der Motor "verschluckt". Was auffällt, ist der rechteckförmige
Verlauf des Verdrängerkolbens gegenüber dem sinusförmigen
Verlauf des Arbeitskolbens und der nunmehr grössere Hub des Verdrängerkolbens.
Auch habe ich den Eindruck, dass der Motor in diesem Modus mehr Leistung
hat.
Als Ziel schwebte mir vor, den Motor mit einem Handgriff vom
Gamma- zum Ringbom-Typ umzustellen.
Ich habe dazu die Verbindung zwischen Kipphebel und Schubstange aus
Kohlefaser (Gewichtsgründe!) hergestellt und sonst noch
Teile abgespeckt, bzw. weggelassen (siehe Bild). Die zwei Gleitlager auf
der Hubachse habe ich durch Kugellager 3x6x2,5 ersetzt. In den Kipphebel
habe ich ein Kugellager 3x6x2,5 eingepresst. Die Gummibremse an der Schubstange
habe ich durch einen Alu-Ring mit Teflonscheibe ersetzt. Es ist nun ganz
einfach möglich, den Motor
sowohl als Gamma-Stirling als auch Ringbom-Stirling
laufen zu lassen Das
Video
zeigt dies sehr schön.. Die Verlängerung braucht nicht zusätzlich
gesichert zu werden, solange der Kohlestift einigermaßen stramm in
das in das Kugellager am Kipphebel reingeht.
Der Motor läuft im Ringbom-Modus in beiden Richtungen, allerdings
rechts herum schlechter, da die Pleuelstange aufgrund der Bauart des Motors
den Verdrängerkolben im falschen Moment abbremst.
Nach meinen Recherchen ist dies der erste Heißluftmotor der
auf einfache Weise sowohl als Gamma-Stirling als auch als Ringbom-Stirling
funktioniert. Ebenso scheint es der erste Ringbom-Stirling mit waagerecht
angeordnetem Verdrängerzylinder zu sein!
Niedertemperaturstirling/Handwärmestirling-Ringbom(03.2011)
Einen Stirlingmotor der mit Handwärme funktioniert, den wollte
ich auch noch bauen.
Der Handwärmestirling unterscheidet sich vom klassischen Stirling
dadurch, dass er im Verhältnis zum Arbeitskolben einen viel größeren
Verdrängerkolben hat und dadurch erheblich mehr Luftvolumen umschaufeln
kann. Dies ist typisch für alle Niedertemperaturstirlingmotoren. Dies
kann man bis zum Extremen betreiben und Motoren bauen, die noch bei einer
Temperaturdifferenz von ca 0,8° Kelvin funktionieren. Herr Schager
ist so ein Spezialist für absolute Niedertemperatur-Stirlingmotoren.
Dies ist aber ein Gebiet, bei dem der normale Modellbauer schnell an seine
Grenzen stößt.
Nun zum Bau des Handwärmestirling: ich bin nicht der Modellbauer
der ständig bauen muss und will, sondern der auch mal gerne auf
Fertigteile zurückgreift.
Da kam mir gerade recht, dass ich bei ebay einen Motor gesehen habe,
der von foosoo-trading für ca. 30-32 Euro incl. Versand angeboten
wird.
Ich weiß, dass jetzt viele Modellbauer aufschreien werden:
wie kann man nur so etwas fertig kaufen. Trotzdem hat mir der Motor sofort
von der Art her gefallen --> scheinbar schickes Schwungrad und ganz wichtig
Arbeitskolben und Arbeitszylinder aus Glas.
Ich wußte, dass ich für 30 Euro nicht allzuviel erwarten
durfte, doch verglichen mit dem Karton-Stirling für 25-50 Euro ist
dies wahrlich ein Schnäppchen. Das Schwungrad ist zwar nicht in Kugellager
geführt, sondern ganz einfach in Spitzenlager, aber das reicht, wie
ich feststellen konnte, vollkommen aus. Gut gelöst ist auch die Befestigung
von Arbeitskolben und Verdrängerzylinder. Die Pleuel für Kolben
und Verdränger werden in die Kurbelwelle eingeklippst, der Kolben
wird mit einer Spreizfeder am Pleuel geklemmt. Der Verdränger wird
ebenfalls über die 2mm- Achse auch nur geklemmt.
Das Schwungrad meiner Lieferung war leider etwas eingedrückt,
es ist zwar aus Messing, aber nicht massiv, sondern irgendwie gepresst.
Ich habe kurzerhand das Schwungrad auf der Drehmaschine "glattgebügelt"
und auf "Nichteiern" ausgerichtet. Ebenso mußte ich den Arbeitszylinder
neu ausrichten, er war etwas schief eingeklebt.
Nach dem Zusammenbau und Justage des Motors konnte ich erfreut feststellen,
dass der Betrieb mit Handwärme mit viel Geduld möglich ist (Betonung
liegt auf viel Geduld).
Im Video steht
der Motor auf einem auf ca. 38 °C aufgeheiztem Eisenklotz
An Verbesserungen habe ich die Durchführung zum Verdränger
aus einer 1ml Glasspritze angefertigt, super dicht und trotzdem reibungsarm.
Den
Boden und Deckel des Motors (beide aus verchromten Blech) habe ich
neu aus 2mm Aluminium angefertigt..
Die Bilder zeigen den Vergleich Original und "Fälschung".
Alles in Allem kann ich jedem Modellbauer, der wie ich, nicht alles
selbst machen will, diesen Motor empfehlen. Man kann den Motor durchaus
durch Eigenleistung noch mehr aufpäppeln. Die Grundzutaten hierfür
sind vorhanden.
Meine Hoffnung war, dass ich durch die Änderungen am Original
den Motor mit einer kleineren Temperaturdifferenz betreiben könnte.
Doch da wurde ich enttäuscht. Konstruktionsbedingt braucht der
Motor eine Temperaturdifferenz von wenigstens 15°- 20° Kelvin.
Um hier eine Verbesserung zu erreichen, müßte der Motor
nach dem Ringbom-Prinzip umgebaut werden.
Nachdem der Motor nur mit "Hängen und Würgen" als Handwärmemotor
zu gebrauchen war, habe ich mich schneller als geplant dazu aufgerafft,
den Motor auf Ringbom-Steuerung umzubauen. Diese Änderungen sind nun
gegenüber den ersten Änderungen nicht mehr als einfach zu bezeichnen.
Das
Schwungrad ist doppelt kugelgelagert und auch im Pleuel kam ein winziges
Kugellager (1,5x4x1,2mm) zum Einsatz. Der Verdränger hat
keine Verbindung mehr zum Schwungrad! Durch eine Feder wird der Verdränger
in Neutrallage gehalten. Der Arbeitskolben steuert nun durch Unter-bzw.
Überdruck den Verdränger aus der Neutrallage heraus, um so die
Luft vom warmen in den kalten Bereich und umgekehrt zu schaufeln.
Es bleibt festzuhalten, dass der Aufwand für den Umbau groß
war, doch er hat sich auf alle Fälle gelohnt, denn der Motor dreht
nun sicher ab einer Temperaturdifferenz von ca. 6° Kelvin, d.h. wenn
die untere Aluplatte einigermaßen Handtemperatur hat, dreht der Motor
mit ca. 60-80 U/min (Video).
Anmerkung:
Auch wenn der Umbau mit dem ursprünglichen Motor fast nichts mehr
gemeinsames hat, war der große Vorteil des Kaufmotors darin zu sehen,
dass die Abmessungen und Bohrungen sowie der Arbeitzylinder mit Pleuel
und das Schwungrad direkt übernommen werden konnten.
Man kann diesen Handwärmemotor auch so bauen, dass mittig der
Arbeitskolben angeordnet ist und am unteren Ende des Kolbens ist ein Magnet
angebracht, der den Verdrängerkolben (ebenfalls mit Magnet)
im UT anhebt und wenn der Kolben in Richtung OT geht, fällt der Kolben
aufgrund der nachlassenden Magnetkraft wieder runter. Dies ist auch eine
Art Ringbom-Stirling, mit dem Unterschied, dass der Verdrängerkolben
nicht durch Über- bzw.Unterdruck in der Lage verändert wird,
sondern durch magnetische Kräfte. Die Magnete müssen natürlich
sauber aufeinander abgestimmt sein und auch der Hub muss stimmen, damit
das Ganze zufriedenstellend funktioniert. Foosoo-Trading scheint so einen
Motor bei ebay anzubieten.
Niedertemperaturstirling mit Ringbom-Magnetsteuerung
Stirlingmotor Typ Beta
(01.2012)
Es gibt noch einen Stirlingmotor neben dem Typ Alpha der in meiner
Sammlung fehlt, und das ist der Beta-Stirling
Und da noch ein Graphitkolben und Schwungrad so rumlagen, habe ich
mir gesagt, wie seinerzeit Herr Röhrich im Werner-Film "Tut das Not,
dass das hier so rumoxydiert". Also ran an die Arbeit.
Beim Beta-Stirling sind Verdränger und Kolben hintereinander angeordnet,
ähnlich wie beim Manson-Motor, nur nicht starr, sondern durch den
Kolben führt luftdicht gleitend die Stange zum Verdrängerkolben.
Der Clou bei diesem Motor ist folgender: Die Luft wird ohne Umwege direkt
vom Heizbereich in den Arbeitsbereich und zurück geschaufelt und soll
somit besser als der Gamma-Typ hinsichtlich Leistung und Wirkungsgrad sein,
und das will ich mit dem Bau auch mal überprüfen.
Mit der Durchführung der Verdrängerkolbenstange durch den
Arbeitskolben, da fangen auch schon die Schwierigkeiten an, nämlich
luftdicht und reibungsarm soll die Anordnung sein.
Als Kolben nehme ich wieder das bewährte Graphit (Ø 19
mm). Im Kolben werde ich die Durchführung zum Verdrängerkolben
aus einer 1 ml Glasspritze anfertigen. Damit ist Reibungsarmut und Dichtigkeit
bestens gewährleistet. Das Einkleben des Glaszylinders in das Graphit
macht insofern keine Schwierigkeiten, da die Ausdehnungskoeffizienten von
Graphit und Borosilikat ähnlich sind ( 2 Graphit und ca 3 Borosilikat).
Mit was wird nun der Glaszylinder der 1ml-Spritze in das Graphit geklebt?
Ganz einfach mit Cyanacrylat. Dieser Kleber fließt kapillar sauber
in die Zwischenräume und verklebt das Glas luftdicht, nur ist darauf
peinlich zu achten, dass von dem Schnellkleber nichts in das Röhrchen
gelangt.
Der Verdrängerkolben wird mit einem in den hohlen Teil des Glaskolbens
geklebten Kohlefaserstab fixiert und auf der anderen Seite des Kohlefaserstabes
wird das Pleuelgelenk angebracht.
Der Graphitkolben läuft in einem Messingrohr, dieses wird in einen
Zylinder aus Aluminium eingeschrumpft.
Da das Graphit beim Abdrehen eine Riesensauerei macht, stelle ich die
kleinste Drehzahl ein, bzw. drehe das Futter von Hand mit automatischen
Vorschub. Bei diesem Verfahren rieselt das Graphit schön langsam herunter
und ich kann es mit einem kleinen Behälter auffangen.
Beim Einschrumpfen des Messingzylinders in den Aluzylinder gehe ich
folgendermaßen vor: der Aluzylinder wird ca. 10µm auf Übermaß
ausgedreht und dann so heiß gemacht, dass der Messingzylinder "reinfällt".
Wenn
dann später das Ganze heiß wird, bleibt der Messingzylinder
trotz kleinerem Ausehnungskoeffizeinten fest eingeklemmt, denn mehr als
100° C wird das Gesamtgebilde ohnehin nicht warm.
Als Verdränger nehme ich eine Zigarrenhülse mit 20 mm Durchmesser
und als Heizzylinder ein Reagenzglas mit 21.5 mm Innendurchmesser (außen
24 mm).
  
Auf dem linken Bild sind die Rohteile zu sehen. Mittleres Bild der Alu/Messing-Zylinder
mit Graphitkolben und eingeklebtem Glaszylinder und Glaskolben der
1ml-Spritze. Rechtes Bild die fertigen Einzelteile.
 
Der fertige Motor als Beta-Ringbom-Stirling und als konventioneller
Beta-Stirling
In einem ersten Test zeigte es sich, dass die Durchführung und
der Arbeitskolben so reibungsarm und luftdicht arbeiten, dass der Beta-Stirling
auch als Beta-Ringbom-Stirling betrieben werden kann (siehe Video).
In bin mir nur nicht sicher, ob ich den Motor tatsächlich so betreiben
soll, denn trotz Gummidämpfer sind die Anschlaggeräusche des
Verdrängerkolbens sehr laut und dann habe ich Bedenken, dass bei höheren
Drehzahlen der Verdrängerkolben in Mitleidenschaft gezogen werden
könnte. Das Ringbom-Prinzip ist insofern bestechend, weil der Verdränger,
wie gewünscht, diskontinuierlich arbeitet.
Wenn ich dies nun mit starrer Kopplung von Arbeitskolben und Verdrängerkolben
haben möchte, dann habe ich einen gewaltigen mechanischen Aufwand.
Andere Ansteuerungen wie z.B. ein rhombisches Getriebe haben auch zuviel
Mechanik und das ist nicht meine Ambition, das mag zwar hübsch aussehen,
aber die daraus resultierenden Vorteile werden durch Verluste hinsichtlich
Leistung und Wirkungsgrad wieder geschmälert.
Das rhombische Getriebe hätte meiner Meinung nur den großen
Vorteil, dass der Arbeitkolben und Verdrängerkolben zentrisch geführt
werden könnten. Ein Ausgleich der schwingenden Massen, wie er beim
Rhombengetriebe möglich ist, ist bei meiner Leichbauweise nicht erforderlich.
Die zentrische Ansteuerung wäre auch mit einer schönen Kurbelwelle
möglich, aber da ist der Aufwand auch schon wieder größer.
Meine Devise lautet, so einfach wie möglich, und so habe ich mich
entschlossen, den Verdränger ganz primitiv starr anzukoppeln.
Bewogen dazu haben mich obendrein die harten Geräusche der Ringbom-Steuerung
und wie ich befürchtet habe, das Losrütteln des Verdrängers
nach längerer Laufzeit (auch durch die Hitze bedingt). Die Verklebung
hält dem nicht stand und auch die Verdrängerstange "fluscht"
nach längerer Laufzeit auch nicht mehr so richtig. Die horizontale
Anordnung des Verdrängerkolbens ist beim Ringbom-Prinzip nicht optimal,
weil durch das Gewicht des Verdrängers große punktuelle Kräfte
jeweils an den Endpunkten der Führung auftreten, wie die nachfolgende
Skizze zeigt:
Diese Kräfte spielen bei zwangsgeführtem Verdränger keine
so große Rolle. Deshalb wird die Ringbom-Steuerung fast immer vertikal
ausgeführt!
Ich habe also den Motor in einfacher Kinematik aufgebaut und er läuft
ausgesprochen gut.
Das Video zeigt
die extremen Drehzahlunterschiede in denen der Motor betrieben werden kann,
abhängig von der Temperatur.
Nach 3 Min. Betrieb wird locker die 1200 U/Min erreicht und läßt
sich bis auf 2000 U/Min (gemessen) steigern! Das ist
nur deshalb möglich, weil u.a. die beweglichen Teile (Verdränger,
Gestänge) sehr leicht sind und die Bauausführung wohl optimal
ausgelegt ist.
So schön auch der Beta-Ringbom-Stirling wegen der diskontinuierlichen
Verdrängersteuerung gewesen wäre, aber größere
Drehzahlen und damit die größere Leistung ist mit dem Ringbom-Prinzip
nicht möglich, dazu ist die Trägheit und Reibung des Verdrängerkolbens
einfach zu groß.
Was die Leistung betrifft, scheint der Beta-Stirling tatsächlich
besser zu sein als der Gamma-Stirling, obwohl der Vergleich mit meinem
Gamma-Stirling nicht gerade fair ist, da der Beta-Stirling einen größeren
Hubraum hat.
Der Beta-Stirling stellt für den Modellbauer eine größere
Herausforderung dar, da eine luftdichte und reibungsarme Verdrängerstange
durch den Arbeitskolben nicht so einfach zu fertigen ist, da kam mir die
1ml-Glasspritze gerade recht und auch die Antriebsgestänge habe ich
bewußt einfach gehalten, von den Kugellagern mal abgesehen. Des weiteren
müssen die Bohrungen durch die Pleuel absolut parallel fluchten und
auch die horizontale Ausrichtung der Gestänge muss stimmen, sonst
fängt das Gestänge sofort an zu klemmen und die Drehzahlen werden
nicht erreicht!!
Es empfiehlt sich die Pleuel so lang wie möglich zu machen, so
dass die Gelenkpunkte nahe am Arbeitskolben bzw. der Verdrängerstange
liegen. Das vermindert die Querkräfte auf Verdrängerstange und
Arbeitskolben. Werde ich bei meinem Arbeitskolben wohl noch machen.
Das schöne auch an diesem Motor ist die absolute Wartungsfreiheit,
ja es ist sogar tödlich, wenn auch nur ein Hauch von Öl auf den
Kolben oder die Durchführung gelangt, falls man auf die Idee kommen
sollte, vielleicht doch die Pleuelscharniere leicht zu ölen,das bremst
den Motor sofort aus!
Hier nochmal kurz die technischen Daten des Motors für eventuelle
Nachbauer:
Verdrängerzylinder: Reagenzglas Borosilikat 24 mm Ø
aussen, 21,5 mm innen, 60 mm lang.
Verdrängerkolben: Zigarrenhülse Alu 20 mm Ø,
40 mm lang.
Zylinder:
Alu 38 mm Ø, 58 mm lang mit eingeschrumpfem Messingrohr 21
mm Ø aussen,
19 mm innen, 40 mm lang. Einstich für Glaszylinder ca 15 mm.
Kolben:
Graphit 19 mm Durchmesser, 20 mm lang. Kolben ist im UT ca. 3 mm im Zylinder
Hub Kolben:
10 mm.
Hub Verdränger: 15 mm.
Pleuellänge:
min. jeweils 50 mm
Kugellager:
4 Stück, 2x Schwungrad, jeweils 1x im Pleuel.
Schwungrad:
Messing 70 mm Ø, 8 mm breit, 4mm Achse
Die Kugellager auf der Hubscheibe wurden jeweils mit passenden Distanzstücken
bzw. mit Loctite fixiert.
Das ist notwendig, damit die Pleuel im Betrieb parallel ausgerichtet
bleiben. Nur so ist die hohe Drehzahl möglich. |
Nachtrag zum Beta-Ringbom-Stirling:
Es gibt vielleicht doch eine Möglichkeit den Motor als Ringbom-Beta-Stirling
ohne die harten Anschlaggeräusche zu betreiben, indem der Verdrängerkolben
bzw. das Ende der Kolbenstange über ein kleines Gelenk mit Federstahl
geführt wird. Die Federkraft könnte dann progressiv so gestaltet
werden, dass sich automatisch eine Anschlagbegrenzung ergibt.
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