Modely teplovzdušných motorů - Home
Stirlingův motor
U níže uvedených modelů jde o válcový prostor, jehož zhruba polovinu vyplňuje pohyblivý přehaněč a zbývající část vzduch. Válec je na jedné straně ohříván (lihový kahan), na druhé straně je chladný (chladicí žebra). Pokud se přehaňeč nachází v ohřívané části válce, tak se vzduch nachází v chladné části válce a ochlazuje se, jeho tlak se snižuje a píst je do válce nasáván. Při přesunu přehaněče do studené části válce se vzduch přesunuje na jeho místo do teplé části válce kde je ohříván a jeho tlak roste. Píst je z válce vytlačován. Tenco cyklus se opakuje.
Za Stirlingův motor jsou někdy také vydávány motory jiného typu - například v ČR prodávaný model firmy Wilesco H50, který je však ve skutečnosti modelem Mansonova motoru.
Vzhledově podobné, avšak principem práce odlišné jsou například také modely termoakustické .
Funkční modely Stirlingova motoru
jsou vděčným modelářským objektem. Přesto nedosahují mezi modeláři takové popularity jako například modely parních strojů. V evropě je málo výrobců modelů těchto motorů. Mezi nejznámější s dokonalými výrobky patří například anglická firma Kontax Engineering Ltd. Krásné modely také vyráběla německá firma WIGGERS Stirling Heißluft Modellbau, která má v tomto oboru tradici již 30 let. Základem modelů byl zpravidla odlitek. V současné době (2016) je však výroba již zastavena a nabídka je tvořena jen výprodejem zásob. Firma hledá pokračovatele výroby, který by odkoupil výrobní dokumentaci, modely pro odlitky a výrobní know-how.Dalším známým výrobcem je německá firma Böhm Stirling-Technik GmbH, která má v nabídce řadu hezkých a technicky dokonale zpracovaných modelů.
Několik málo typů dodává také německá firma Robert Huber, Inprosolar jejíž modely jsou v ČR nabízeny.
Zde bych však byl, na základě dosavadních zkušeností, velmi skeptický k informaci výrobce, že u jím prodávané stavebnice nizkoteplotního modelu motoru nazvaného
"Stirlingův motor do ruky" postačí k jeho běhu ohřev lidskou rukou.
Takové individuálně vyrobené modely sice existují, ale je zpravidla potřebné chladit jejich horní desku ledováním tak, aby bylo
dosaženo potřebného teplotního rozdílu mezi teplou a studenou částí válce přehaněče.
Pro potřebu školní výuky je v ČR nabízen funkční i nefunkční model Stirlingova motoru firmami, které se zabývají distribucí
učebních pomůcek.
Mimořádně konstrukčně i technologicky zpracované modely vyrábí pro své potěšení například Jan Ridders z Nizozemí.
Do kategorie uměleckých děl povýšil modely Stirlingova motoru ve stylu steampunk nizozemský Jos de Vink.
Nabídka modelů Stirlingova motoru v České republice
Pokud nebudeme počítat v ČR nabízené modely Stirlingova motoru dovážené z Číny, které jsou bohužel často nedbale konstruovány i zpracovány (zato cena je velmi příznivá), tak možnost opatřit si kvalitně zpracovaný a případně unikátní model je v ČR omezená. Na aukčním portálu Ebay je záplava čínských modelů, kvalitní funkční modely a sběratelské kousky se zde však objevují omezeně. Jejich cena je samozřejmě relativně vysoká. Modeláři i výrobci modelů Stirlingova motoru se prezentují obvykle přidruženi na výstavách věnovaných modelům parních strojů. Takovou pravidelnou výstavou je například mezinárodní výstava Faszination Modellbau v německém Friedrichshafenu.
Provozní bezpečnost modelů Stirlingova motoru
Modely Stirlingova motoru i ostatních teplovzdušných motorů mají oproti modelům parních strojů velkou výhodu, nepotřebují ke své činnosti zdroj tlakového pracovního média, tedy například kotel pro výrobu páry. Jejich provoz je čistý a provozní náběh rychlý. Samotný chod motoru je při dodržení základních opatření bezpečný. Působící síly jsou malé, z motoru neunikají žádné látky a motor může být velmi tichý.Na druhé straně je třeba si uvědomit, že s výjimkou nízkoteplotních modelů je teplá část motoru ohřívána plamenem. Je tedy horká, a dotek s ní může způsobit popáleniny. Teplo se postupně přenáší i na další části modelu, nejsou to tedy hračky pro děti.
Význam modelů pro technické vzdělání
Funkční modely teplovzdušných motorů mají nepochybně také výukovou hodnotu. Vedle samotného principu Stirlingova motoru přibližují účel základních mechanických prvků motorů obecně. Je zde názorně ukázán účel pístu, pístnice, ojnice, klikového hřídele, setrvačníku a dalších součástí. U některých modelů můžeme vidět například alternativu převodu posuvného pohybu pracovního pístu na rotační pohyb setrvačníku bez použití ojnice, nebo použití vahadel ke změně směru pohybu.Z hlediska fyzikálního je pak takový model excelentní a zcela zřejmou ukázkou využití rozpínání/smršťování uzavřeného objemu pracovního plynu (v důsledku ohřevu/ochlazení) k převodu tepelné energie na mechanickou práci. Význam funkčního modelu Stirlingova motoru si uvědomují i některé technické školy a odborné instituce, a pořádají soutěže pro žáky škol, jejichž cílem je postavit funkční model Stirlingova motoru. Jedná se samozřejmě o relativně primitivní modely, které jsou však zcela funkční. Pracovní píst a válec, jejichž výroba je náročná, je zpravidla u těchto školních modelů nahrazen gumovou membránou.
Využití Stirlingova motoru
Častá je otázkou, jaké je praktické využití Stirlingova motoru. Možnosti využití v porovnání se spalovacími nebo parními motory jsou malé. Na druhé straně se dá odpovědět, že je to od využití na vojenské ponorce, kde je jeho zásadní výhodou tichý chod, přes solární elektrárnu, až po domácí výrobu elektrické energie odpadním teplem. Známé je také využití Stirlingova motoru v mikrokogeneračních jednotkách.Tyto stránky představují sbírku modelů teplovzdušných motorů s různou konstrukcí a úrovní zpracování. Jsou zde obsaženy téměř výhradně modely se skleněným válcem přehaněče a skleněným pracovním válcem. Tato řešení umožňuje detailně pozorovat funkci jednotlivých částí motoru.