Stirlingův motor - funkční modely Funkční modely teplovzdušných motorů
Tažením myší můžete zobrazený model otáčet
Označení modelu: RING-01
Popis:

Jedná se o funkční model teplovzdušného motoru s plovoucím (volným) přehaněčem a se svisle umístěnými válci. Toto řešení si jako modifikaci Stirlingova motoru nechal v roce 1907 v USA patentovat ve Finsku žijící Ossian Ringbom.

Pohyb přehaněče není mechanicky pevně svázán s pohybem pracovního pístu, ale jeho pohyb je vyvozen rozdílnou tlakovou silou na horní a dolní čelo přehanče, neboť při stejném tlaku ve válci přehanče je plocha horního čela přehaněče menší v důsledku připojení pístnice.
Mezi pohybem přehaněče a pracovního pístu se vytváří pneumatickou vazbou fázový posuv proměnné velikosti. Při neregulaci otáček motoru se postupně zvyšuje frekvence zdvihů pracovního pístu (a otáčky setrvačníku). Přehaněč pak od určitých otáček nestačí (díky rostoucím setrvačným silám) synchronně sledovat pohyb pracovního pístu, přestane vykonávat pohyb v celém rozsahu (motor se ztiší protože přehaněč nedojde do krajních poloh), zhorší se načasování pohybu přehaněče a pracovního pístu a v důsledku toho dojde k poklesu otáček motoru.
Následně přehaněč opět začne synchronně sledovat pohyb pracovního pístu a otáčky se zvyšují. Dochází tak k samoregulaci otáček motoru, které se cyklicky přibližují maximálně dosažitelným otáčkám. Nejvyšší otáčky které model při dané konstrukci dosahuje, jsou limitovány zejména hmotností sestavy přehaněče s pístnicí.

Válec pracovního pístu je skleněný, píst je z grafitu o průměru 9mm. Válec přehaněče i samotný přehaneč jsou ze skla. Průměr přehaněče je 20mm. Zdvih pracovního pístu je 20mm, zdvih přehaněče je mechanicky omezen na 18mm. Pracovní píst je připojen k setrvačníku prostřednictvím jednoduchého klikového mechanismu. Hmotnost přehaněče, který je u modelu relativně těžký je částečně kompenzována odlehčovací pružinou. Setrvačník je uložen ve valivých ložiskách, ostatní spojení jsou kluzná.
Výhodou této modifikace Stirlingova motoru měla být podle patentového spisu jednoduší konstrukce a tedy i levnější výroba motoru. Patentovaná konstrukce z roku 1907 má některé zajímavosti - napříkad přehanč je izolačním materiálmem rozdělený na teplou a studenou část a regulace otáček je prováděna omezením maximálního zdvihu přehaněče.


© Ing.Josef Hoffmann 2014-2017