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Ho costruito uno Stirling ma....

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  • Ho costruito uno Stirling ma....

    Ma... Non funziona.
    Ammetto che non l'ho costruito alcun criterio di fisica semplicemente perch non ho trovato delle proporzioni da seguire.
    Ho fatto tutte le misure ad occhio cercando di copiare quelli che ho visto sui svariati siti e su youtube.
    Che cosa ho sbagliato? :wacko:
    Non dà neanche un piccolo accenno di funzionamento. Forse sono stato troppo superficiale .
    Mando una foto fatta al volo con il telefonino e magari ne mander delle altre migliori.
    Saluti
    Stefano

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  • #2
    ciao Stefano,

    perche non dai il link dal quale sei partito a costruire questo motore, cosi vediamo meglio gli errori.
    Per me, il motore potrebbe girare se quel tipo di displacer rigenerativo scivola liberamente per gravitazione, dalla parte calda alla parte fredda, in fase opportuna alla fase di conpressione del pistone. Questo puo accadere, se l'intero cilindro oscilla attorno il sio punto di sostegno. Questa oscillazione dovrebbe essere causata dal movimento del pistone, la sua biella dovrebbe essere attaccata al pistone in modo rigido. E forse lo sai che gli attriti devono essere minimi.
    La soluzione piu sicura e muovere anche il displacer, che richiede una costruzione un po piu complicata:
    http://members.jcom.home.ne.jp/kobysh/stir...llows-mini.html
    c'e anche animazione
    http://members.jcom.home.ne.jp/kobysh/stir...-mini-anime.gif

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    • #3
      Bellino! Complimenti:
      DAl mio punto di vista la "spugnetta" rigenerativa si trova troppo lontano dal pistone, in questo modo fai si che lo stesso pistoncino non riesca a spingere aria a sufficienza per sfruttare la rigenerazione.Pi ti allontani meno aria sposti nella compressione=meno possibilità di funzionamento.
      Poi se hai notato in quei video in youtube il giuntino interno(quello con gli oring) fatto in modo da strozzare/ridurre di molto il diametro della provetta, e questo credo che sia per diminuire gli spazzi morti.
      Un'altra bella osservazione di Malibu sono gli attriti, stai molto attento che non ci siano sfregamenti eccenzionali.
      Che tipo di provetta hai adoperato?
      SALuti!
      Gustavo

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      • #4
        Ciao e grazie per l'aiuto
        Vi scrivo qualche quota del mio trabiccolo.
        La provetta ha un diametro interno di 14 mm, lunghezza 140 mm, il cilindro 14mm interno.
        Gli attriti sono ridotti al minimo e ho anche rifatto in pistone in grafite.
        Dopo aver fatto la foto ho modificato il cuscinetto del volano, togliendo la protezione delle sfere in gomma e lavando via il graso interno...ora scorre molto meglio.
        Il cilindro l'ho eseguito con una provetta normale ma mi sono reso conto che non ha una cilindricità perfetta, quindi questa mattina ho ordinato un tubo rettificato e presto rifar il pistone per adattarlo al nuovo cilindro.
        Il foro tra cilindro e camera era di 8,5 mm ossia il massimo che era ottenibile, ma l'ho ridotto a 6mm dopo aver letto alcuni dati trovati su internet.
        Mi sono ispirato alla cosrtuzione vedendo questo filmato.
        http://www.youtube.com/watch?v=cjjkj-UGboM
        E' abbastanza simile al mio
        Ciao Steo

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        • #5
          Ecco le altre foto...

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          • #6
            ...

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            • #7
              Altra domanda,
              Ma quanta corsa deve avere il pistone?

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              • #8
                Ho visto le foto, ci hai anche messo pi spugna, un'altra prova da fare sarebbe quella di allungare la lunghezza della biella, in questo modo il pistoncino essercita meglio il suo lavoro riducendo fortemente le frizioni di attrito sulle pareti della provetta. Poi non che la spugnetta che hai messo sia troppo pressata? se lo potrebbe fungere quasi da tappo piutosto che da rigeneratore.
                Saluti!
                Gustavo

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                • #9
                  CITAZIONE (impazzitoinvolo @ 29/10/2007, 22:38)
                  Ottimo! Ma hai provato intanto a riempire meglio di spugna la provetta?
                  Saluti!
                  Gustavo

                  Ciao e grazie,
                  dici che cos non e piena abbastanza?
                  Deve essere molto compatta?
                  Ho usato una paglietta da cucina fine...
                  Ciao

                  Commenta


                  • #10
                    Stavo proprio modificando il messaggio quando hai messo le foto.....
                    Fai delle prove con la sugnetta prova a comprimerla pian piano di meno in modo da lasciare piu volume rigenerante fino a che trovi il giusto compromesso , e fai pure la prova che ti ho detto prima della biella, allungandola in modo da ridurre gli attriti per frizione del pistone.
                    Ho visto su diversi video online che certi usano la spugnetta del tipo pi larga, prova pure con quella dovrebbe lasciare piu aria a rigenerare.
                    In bocca al lupo.
                    SAluti

                    Commenta


                    • #11
                      CITAZIONE (impazzitoinvolo @ 29/10/2007, 22:59)
                      Stavo proprio modificando il messaggio quando hai messo le foto.....
                      Fai delle prove con la sugnetta prova a comprimerla pian piano di meno in modo da lasciare piu volume rigenerante fino a che trovi il giusto compromesso , e fai pure la prova che ti ho detto prima della biella, allungandola in modo da ridurre gli attriti per frizione del pistone.
                      Ho visto su diversi video online che certi usano la spugnetta del tipo pi larga, prova pure con quella dovrebbe lasciare piu aria a rigenerare.
                      In bocca al lupo.
                      SAluti

                      Ho appena provato a diradare un po' la paglietta ma...la va no. <img src=">
                      Ne avevo già provata una + grossa ma il risultato lo stesso.
                      Vi chiedo, esiste una formula per calcolare il volume della provetta, il volume spostato dal pistone ed eventualmente il foro giusto per quel dato volume?
                      Vorrei almeno togliermi il dubbio che non ci siano grossi errori di costruzione.
                      Forse mi sbaglio ma mi sembra che nessuno sappia esattamente i valori esatti, si procede un po' a tentoni.
                      Comunque modificher la biella...e poi vedremo
                      Saluti Stefano

                      Commenta


                      • #12
                        Per il calcolo ho provato a vedere sui due libri che ho, ma uno neanche lo cita il motore termoacustico e l'altro ha solo due formule che hanno a che fare con la frequenza acustica dell'effetto termico ed altro pero niente di progettuale.
                        Non che trafili troppa aria tra il cilindro ed il pistone?
                        Saluti
                        Gustavo

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                        • #13
                          CITAZIONE (impazzitoinvolo @ 30/10/2007, 00:13)
                          Per il calcolo ho provato a vedere sui due libri che ho, ma uno neanche lo cita il motore termoacustico e l'altro ha solo due formule che hanno a che fare con la frequenza acustica dell'effetto termico ed altro pero niente di progettuale.
                          Non che trafili troppa aria tra il cilindro ed il pistone?
                          Saluti
                          Gustavo

                          Anche io ho un libro, ma non ne parla approfonditamente.
                          Il mio pistone ha abbastanza compressione, ma tieni presente che non ho usato un tubo rettificato.
                          Quando accendo la fiamma l'aria si espande e si vede il pistone che spinge verso l'esterno, e al momento di avviarlo talmente compresso che compie una compressione e si ferma subito.
                          Sto modificando la biella, aggiungendo anche un microcuscinetto.
                          La modifica seguente riguarda il pistone, voglio scavarlo internamente e mettere la biella all'interno.
                          Ora credo che si sia fatta una certa... vado tra le braccia di morfeo.
                          Buona notte a tutti
                          Stefano

                          Commenta


                          • #14
                            Ciao Steo573!

                            Complimenti per la realizzazione curata nella estetica e nei dettagli.

                            Vedo cos eventuali modifiche al progetto:

                            1) Lascerei un quantitativo minimo di paglietta nella estremità chiusa della della provetta, al solo
                            scopo di fungere da ammortizzatore per il "displacer" .

                            2)Modificherei il "displacer" ricavandolo da un tubetto con diametro esterno 12 mm e lunghezza di
                            circa 30 - 40 mm (potrebbe andare bene uno spezzoncino di tubo di rame avente spessore 1 mm) e
                            riempirei l'interno di paglietta, meglio quella di ottone che si trova ai supermercati.
                            Rivestirei questo tubetto con una ingessatura di robusto nastro di teflon, del tipo per idraulica.
                            Attenzione, perch il teflon non possibile incollarlo, ed preferibile fissarlo, rivoltandone le estemità all'interno del tubetto, e quindi fissarlo con la paglietta. Puoi anche tentare di riutilizzare l'originale di alluminio, aumentando la dimensione del foro.

                            3) Se il meccanismo non si avvia, la provetta andrebbe raffreddata alla sua estremità aperta.
                            Si potrebbe utilizzare una striscia di tessuto di cotone imbevuto di acqua fredda avvolta attorno
                            alla provetta dove ho detto, (o meglio ancora di alcool, se non fosse incendiabile !)
                            In alternativa potresti provare a realizzare anelli di alluminio sottili ( circa 0,05 mm) forzati per 30 o 40 mm di lunghezza attorno alla estremità aperta della provetta, in modo da realizzare una sorta di radiatore.

                            In seguito, se funzionerà, potrai sempre migliorare l'estetica del tutto.

                            Edited by Wilmorel - 31/10/2007, 22:58

                            Commenta


                            • #15
                              QUOTE (steo573 @ 30/10/2007, 01:07)
                              Il mio pistone ha abbastanza compressione, ma tieni presente che non ho usato un tubo rettificato.
                              Quando accendo la fiamma l'aria si espande e si vede il pistone che spinge verso l'esterno, e al momento di avviarlo talmente compresso che compie una compressione e si ferma subito.

                              Ciao:
                              Cavolo! ma allora il pistone preciso da morire,sicuro che si muove liberamente?
                              Non mi sembra che quelli che vedi in youtube abbiano cosi tanta compressione. Per avere pi volume di espasione potresti provare a mettere la paglietta in modo che resti la metà rispetto a prima ma lasciando vuota circa una metà verso la parte chiusa, in questo modo avresti pi volume libero e ti resterebbe la paglietta pi importante nella posizione ottimale.
                              Ma la compressione che mi hai citato mi preocupa, tutti gli altri che ho visto online non ho notato che abbiano cosi tanta compressione.
                              Invece il volano? abbastanza pesante per superare le compressioni con l'inerzia acquisita?
                              A presto

                              Commenta


                              • #16
                                Ciao a tutti,

                                io ho letto un po per questo tipo di Stirling chiamato "termoacustico" o "Lamina flow". Come vedo io, pare che il displacer non esiste, non partecipa nel ciclo.
                                Per il funzionamento del motore e molto importante il diametro e lungezza del foro cilindico dopo il pistone, cosi che la fase delle onde termoacustiche sia in risonanza al movimento del pistone. Se il foro e grande, il motore non partira mai! <img src=">

                                saluti

                                Commenta


                                • #17
                                  Ciao Malibus:
                                  Io di termoacustica sinceramente non me ne intendo, ma com che in certi di questi modelli non ce neanche la strozzatura?
                                  Saluti

                                  Commenta


                                  • #18
                                    CITAZIONE (impazzitoinvolo @ 30/10/2007, 19:29)
                                    CITAZIONE (steo573 @ 30/10/2007, 01:07)
                                    Il mio pistone ha abbastanza compressione, ma tieni presente che non ho usato un tubo rettificato.
                                    Quando accendo la fiamma l'aria si espande e si vede il pistone che spinge verso l'esterno, e al momento di avviarlo talmente compresso che compie una compressione e si ferma subito.

                                    Ciao:
                                    Cavolo! ma allora il pistone preciso da morire,sicuro che si muove liberamente?
                                    Non mi sembra che quelli che vedi in youtube abbiano cosi tanta compressione. Per avere pi volume di espasione potresti provare a mettere la paglietta in modo che resti la metà rispetto a prima ma lasciando vuota circa una metà verso la parte chiusa, in questo modo avresti pi volume libero e ti resterebbe la paglietta pi importante nella posizione ottimale.
                                    Ma la compressione che mi hai citato mi preocupa, tutti gli altri che ho visto online non ho notato che abbiano cosi tanta compressione.
                                    Invece il volano? abbastanza pesante per superare le compressioni con l'inerzia acquisita?
                                    A presto

                                    Il pistone si muove liberissimo, tant' che se tolgo la provetta e do una spinta al volano compie una quindicina di giri prima di fermarsi.
                                    La tua perplessità sulla compressione l'ho avuta anche io ma dopo aver guardato decine di volte il filmato non ho capito nulla.
                                    Penso anche io che il trucco sia fra lunghezza e diametro del foro... se cos penso di non riuscire nell'esperimento visto che le varianti siano nell'ordine dell'infinito... o quasi.
                                    Ci vorrebbe la formula tra il rapporto dei due...o forse c' altro?
                                    Ringrazio tutti per il supporto, anche se devo ammettere di essere un tantino confuso sul passo sucessivo...
                                    Ora vorrei puntare a migliorare l'attacco della bialla al volano e al cilindro...
                                    Mi metto a lavoro e vi mando le foto prima possibile...
                                    Saluti a tutti e ancora grazie
                                    Stefano

                                    Commenta


                                    • #19
                                      un peccato che dopo tanto lavoro fatto anche bene l'oggetto non debba funzionare. <img src=">

                                      Modifico il messaggo dopo aver letto e riletto con pi tempo.
                                      L'idea molto interessante e credo di aver capito che i problemi del tuo prototipo siano cinque.

                                      1- Il foro di passaggio tra le camere troppo grande, riducilo a qualche millimetro di diametro, meglio se riesci a farlo conico con la parte pi stretta rivolta verso il fondo dove metti la paglietta per la rigenerazione.
                                      2- La corsa del pistone deve arrivare con il punto morto superiore a sfiorare il pi possibile la fine della camera, ovvero il supporto con il buco.
                                      3- La posizione della fiamma deve essere lontana dalla paglietta del rigeneratore. La paglietta non deve essere riscaldata.
                                      4- La massa del volano troppo scarsa.
                                      5- La paglietta deve essere di un metallo buon conduttore di calore, trucioli di rame non troppo fini dovrebbero essere l'ideale, ed in ogni caso devono lasciar circolare l'aria del getto che viene dall'ugello fino in fondo alla massima profondità possibile.

                                      Spero che questo serva.

                                      Forse mi far un prototipo anch'io. L'idea mi solletica... <img src=">

                                      Edited by Lawrence - 31/10/2007, 11:34

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                                      • #20
                                        QUOTE (impazzitoinvolo @ 30/10/2007, 20:37)
                                        Ciao Malibus:
                                        Io di termoacustica sinceramente non me ne intendo, ma com che in certi di questi modelli non ce neanche la strozzatura?
                                        Saluti

                                        Anch'io non me ne intendo, ma il funzionamento di questo motore e davvero interessante, e penso che prima o poi riusciremo a demistificarlo.
                                        Infatti, esistono anche modelli come dici tu, senza strozzatura, ho trovato uno con disegno dettagliato:
                                        http://www.stirlingengines.org.uk/thermo/lamina.html , e proprio la presenza della strozzatura sara la differenza fra il motore termoacustico e il lamina flow.

                                        Aggiungo, per la costruzione di steo573, che secondo me, data la vicinanza della fiamma alla parte fredda del motore, in tutti e due casi si deve procurare in raffreddamento efficace. O con cilindro di metallo, o con anello dotato di alette, e messo attorno la provetta nella zona della strozzatura.
                                        ciao

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                                        • #21
                                          QUOTE (malibus @ 31/10/2007, 16:04)
                                          , ho trovato uno con disegno dettagliato:
                                          http://www.stirlingengines.org.uk/thermo/lamina.html , e proprio la presenza della strozzatura sara la differenza fra il motore termoacustico e il lamina flow.

                                          Ottimo! anche in fondo alla pagina c'e' un link che ne fa vedere altre realizzazioni con tanto di misure.
                                          Saluti

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                                          • #22
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                                            tempo fa ho scaricato lo schema con tutte le misure x la costruzione d un motore stirling come quello ke hai fatto tu...
                                            ma il tempo a mia disposizione sempre troppo poco...

                                            guarda se t pu servire!!! :B):

                                            Download attachment
                                            Stirling_Engine_Plans.pdf ( Number of downloads: 116 )

                                            Benzina?!? No grazie!! Il mio go-kart beve solo alcool etilico!!!Venitemi a trovare su http://sebes.altervista.org ne vedrete delle belle!!!

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                                            • #23
                                              CITAZIONE (Lawrence @ 31/10/2007, 10:25)
                                              1- Il foro di passaggio tra le camere troppo grande, riducilo a qualche millimetro di diametro, meglio se riesci a farlo conico con la parte pi stretta rivolta verso il fondo dove metti la paglietta per la rigenerazione.
                                              2- La corsa del pistone deve arrivare con il punto morto superiore a sfiorare il pi possibile la fine della camera, ovvero il supporto con il buco.
                                              3- La posizione della fiamma deve essere lontana dalla paglietta del rigeneratore. La paglietta non deve essere riscaldata.
                                              4- La massa del volano troppo scarsa.
                                              5- La paglietta deve essere di un metallo buon conduttore di calore, trucioli di rame non troppo fini dovrebbero essere l'ideale, ed in ogni caso devono lasciar circolare l'aria del getto che viene dall'ugello fino in fondo alla massima profondità possibile.

                                              Spero che questo serva.

                                              Forse mi far un prototipo anch'io. L'idea mi solletica... <img src=">

                                              Ciao, ecco le prime modifiche del mio giocattolino, ho completamente rifatto il volano, questa volta in ferro di un diametro di circa 75 mm, ho ridotto il foro come mi hai consigliato a 2 mm, volutamente piccolo in modo da poterlo allargare di decimo in decimo durante le future prove di funzionamento.
                                              Ho notato che la fiamma di solito posizionata proprio nel punto dove finisce la paglietta e in alcuni modelli c' un anello in ottone che forse serve per distribuire meglio il calore.
                                              Vedo che molti mi consigliano di alettare il cilindro, cosa sicuramente vantagiosa e mi chiedo, tutti i modelli con cilindro in vetro come funzionano senza alettatura?
                                              La mia idea quella di imitare questi modelli...

                                              http://it.youtube.com/watch?v=TiG5CANfOPA

                                              Spero che tu o qualche altro coraggioso si cimenti in questa costruzione almeno potremo approfondire ancora meglio l'argomento.
                                              Saluti Stefano

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                                              • #24
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                                                Attached Image

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                                                • #25
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                                                  Nel frattempo ho pensato al funzionamento del motore e credo, con beneficio di inventario, che funzioni in questo modo:

                                                  Supponiamo che quando il motore freddo il pistone sia al punto morto superiore a riposo, volano fermo.

                                                  Si inserisce il riscaldamento, la fiammella a spirito e si riscalda il vetro nella posizione appena dove termina il rigeneratore.

                                                  Il vetro un isolante termico e l'aria riscaldata si limita ad un anello intorno alla camicia. Il calore non si propaga lungo tutta la camera proprio perch il vetro non un conduttore di calore.

                                                  A questo punto si avvia il motore dal volano. Il pistone retrocede e aspira aria dalla camera anteriore attraverso il foro. L'aria fredda dalla parte esterna della camera, contenuta nel rigeneratore viene richiamata verso la zona calda del rigeneratore e si dovrebbe avere l'espansione che aiuta la retrocessione del pistone a causa dell'aumento di temperatura.

                                                  Quando il pistone scavalla il punto morto inferiore l'energia del volano dovrebbe essere sufficiente a compriemere l'aria nella camera e indietro con un flusso laminare attraverso il foro fino all'arrivo al PMS con conseguente spinta finale attraverso il foro verso il centro del rigeneratore.

                                                  Il flusso in questo modo si riscalda e riscalda la zona inferiore del rigeneratore, ma passando dentro il rigeneratore fino alla parte finale fredda, scambia calore e la pressione si riduce dentro tutta la camera.
                                                  Il pistone al PMS si arresta e lascia per qualche grado il tempo per questo scambio.
                                                  Quando ormai il moto si inverte l'aria ritona indietro attraverso il rigeneratore riscaldandosi nuovamente e riespandendosi spingendo questa volta il pistone che ripeterà il ciclo sempre pi velocemente fino alla frequenza di risonanza del tubo che determinerà il massimo numero di giri del motore.

                                                  Arrivati a questo punto, il pistone non fa altro che generare l'onda di pressione che si propaga dentro il tubo superiore, quello riscaldato e convertendo il calore del fornellino in energia meccanica.

                                                  L'anellino di rame appena prima della paglietta che funge da rigeneratore serve per accumulare calore dal fornellino all'interno della camera perch il vetro non un conduttore di calore e si raffredderebbe subito all'interno riducendo ulteriormente il già scarso rendimento del motore.

                                                  Credo che con buona approssimazione il funzionamento sia questo.
                                                  Se ho detto una tavanata "lo scopriremo solo vivendo... "

                                                  :lol:

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                                                  • #26
                                                    Ciao Steo, allora? Sei riuscito a far girare quel coso?
                                                    Io ho reperito il vetro, l'ho tagliato ecc... Ora sto mettendo mano ai particolari e mi sono un p arrenato sulla tenuta del pistone...
                                                    La tua creatura come va?

                                                    Commenta


                                                    • #27
                                                      CITAZIONE (Lawrence @ 8/11/2007, 09:36)
                                                      Ciao Steo, allora? Sei riuscito a far girare quel coso?
                                                      Io ho reperito il vetro, l'ho tagliato ecc... Ora sto mettendo mano ai particolari e mi sono un p arrenato sulla tenuta del pistone...
                                                      La tua creatura come va?

                                                      Carissimo...ciao.
                                                      Ho rimontato il tutto e pochi minuti fa ho rifatto il pistone con la grafite, questa volta veramente preciso e lucido, ho allargato il foro di passaggio a 3mm e costruito l'anello (in ottone) sulla provetta.
                                                      Ancora non funziona ma sento che mi sto avvicinando.
                                                      Appena accendo la fiamma, il pistone spinge verso l'esterno e fa ruotare il volano, quindi penso che la compressione sia quella giusta.
                                                      Non vedo l'ora di vedere le foto della tua creatura, ed intanto mando le foto per apprezzare le mie ultime modifiche.
                                                      Mi venuti un dubbio... io ho codtruito il supporto con il foro in alluminio... ma non sarà meglio in acciaio inox?
                                                      E' graditissimo un aiuto o un parere da chiunque.
                                                      Ciao Stefano

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                                                        <img src="> <img src="> <img src=">

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                                                          Io ho problemi con il vetro, lo taglio lo monto, si incrina, lo taglio lo monto si incrina... ma porc...
                                                          Ora adotto un sistema pi "ortodosso" a tiranti forse con quello non si spacca pi quando lo monto.
                                                          Credo che il passaggio vada bene anche di alluminio, ma suppongo che l'importante sia il fatto che la testa del pistone arrivi nella sua corsa fino quasi a sfiorare il tappo con il foro. In questo modo ottieni l'onda di pressione che spinge il flusso fino dentro la paglietta del rigeneratore. Poi devi giocare sulla distanza tra paglietta e foro di laminazione e zona calda. Credo che tu abbia fatto bene a mettere l'anello di ottone, dovrebbe aumentare il rendimento. Anche la lunghezza della manovella influisce molto.
                                                          Appena ho qualcosa di decente messo insieme lo posto.
                                                          Ciao.

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                                                          • #30
                                                            Come già detto apprezzabile la pulizia e la precisione delle tue realizzazioni.
                                                            Quale materiale hai utilizzato per gli anelli che hai messo nel "displacer"?
                                                            Se hai utilizzato qualche tipo di gomma, probabilmente gli attriti saranno eccessivi, anche se il gioco fra pistoncino displacer e cilindro fosse ampio (come deve essere!)
                                                            Potresti utilizzare degli anellini di Teflon, che resiste a temperature piuttosto elevate (230C e oltre) o pi semplicemente, ricavare questo pistoncino da uno spezzone di tondino di Teflon, che fra l'altro presenta un peso specifico inferiore all'alluminio (2,14 Kg/dm3 contro 2,7 ). Si trova in magazzini di articoli tecnici in gomma e plastica, facile da lavorare al tornio e al trapano e possiede un coefficiente di attrito radente fra i pi bassi fra i materiali di uso industriale.
                                                            <img src=">

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