Der Stirlingmotor

MPE302

Der Stirlingmotor

Informationen

"Der Stirlingmotor, auch Heißgasmotor genannt, ist eine Wärmekraftmaschine, in der ein abgeschlossenes Arbeitsgas wie Luft oder Helium von außen an zwei verschiedenen Bereichen abwechselnd erhitzt und gekühlt wird, um mechanische Arbeit zu leisten. Der Stirlingmotor arbeitet nach dem Prinzip eines geschlossenen Kreisprozesses und ist ein Beispiel für die Energieumwandlung von einer schlecht nutzbaren Energieform (thermische Energie) in die besser einsetzbare Energieform mechanischer Energie. Der Stirlingmotor kann mit einer beliebigen äußeren Wärmequelle betrieben werden. Es gibt Modelle, die bereits bei Anfassen durch die Wärme der menschlichen Hand in Gang kommen.[1]"

[1] Beschreibung des Stirlingsmotors, aus Wikipedia



Funktion des Stirlingmotors

Die Funktionsweise des Stirlingmotor lässt sich in vier Schritten erklären.

 

  • 1.Der Druck im Inneren des Heizzylinders steigt und die Luft dehnt sich

aus. Der Verdrängerkolben bewegt sich wegen seiner Versetzung zum

Arbeitskolben um 90° kaum. Deshalb strömt die erhitzte Luft an ihm

vorbei in den Kühlzylinder und schiebt den Arbeitskolben nach hinten.

 

  • 2.Durch die Bewegung des Verdrängerkolben, aufgrund der Drehung des

Schwungrades, wird die gerade erhitzte Luft in den Kühlzylinder

verdrängt.

Dort gibt sie Energie in Form von Wärme an den Kühlzylinder ab. Ihre

Temperatur sinkt von T1 auf T2. Der Arbeitskolben bewegt sich dabei

kaum.

 

  • 3.Fast die gesamte Luft aus dem Heizzylinder ist jetzt im Kühlzylinder.

Durch das Schwungrad schiebt sich der Arbeitskolben nach vorn und

komprimiert dabei die Luft.

Diese erwärmt sich dadurch aber nicht sondern gibt weiter Energie an

den Kühlzylinder ab. Ihre Temperatur bleibt konstant.

Der Verdrängerkolben bewegt sich kaum.

 

  • 4.Der Arbeitskolben ist nun an seiner innersten Position. Der

Verdrängerkolben bewegt sich wieder zurück wobei er die abgekühlte Luft

aus dem Kühlzylinder in den Heizzylinder verdrängt. Dort wird die Luft

von der Temperatur T2 auf T1 erwärmt.

 

Alle Takte zusammen ergeben die vollständige Bewegung des

Stirlingmotor.


(Bild :http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/Beta_stirling_animation.gif)

(Unsere Informationen haben wir von : www.klassenarbeiten.de/referate/pdf/2.pdf)


Unsere Eigenen Erfahrungen beim Zusammenbauen
  • Messt eure Lager bevor ihr die Welle fertigt, damit sie auch zusammenpassen und ihr darin Zeit sparen könnt.
  • Achtet darauf dass, das Material für den Kolben der nach unten zur Grundplatte verläuft, ein schweres Material verwendet, wie z.B Messing oder Bronze.
  • Der Verdrängungszylinder muss gerade verlaufen und achtet auch darauf das die Platte, an die der Verdrängungszylinder Montiert wird, im Winkel steht, das erleichtert später einen genauen verlauf des Verdrängungskolben und der Kolben bleibt auch nirgends stecken.
  • Schmiert den unteren Kolben mit Öl ein, das erhöht die Verdichtung.
  • Damit sich der Motor einfährt, könnt ihr mit einer Handbohrmaschine am Schwungrad, oder auf der anderen Seite, eine Weile lang den Motor laufen lassen.
  • Es kann eine Weile dauern bis der Zylinder vorne genug erwärmt ist, damit er den Druck aufbauen kann.
  • Auch wenn es so aussieht als ob der Motor mit sehr viel Kraft drehen würde, ist in wirklichkeit nicht mehr als 0.001 PS


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