Stirlingův motor
úvod
Princip a konstrukce motorku jsou tak jednoduché, až člověk žasne. Když jsem se o něco podobného kdysi pokoušel, vypůjčil jsem si z depozitáře Technického muzea motor z roku asi 1900. Na třecí plochy jsem nakapal olej, postavil jsem jej na vařič a on se po sto letech rozběhl tiše, jako hodinky!
To je motivace, to je výzva, která stojí za oživení teplovzdušného principu motoru, který poprvé vyrobil skotský duchovní Robert Stirling v roce 1816. Obzvláště víme-li, že s moderní technologií výroby a při vysokých pracovních teplotách je tento motor účinnější než spalovací motory a potenciálně velice ekologický.
Stirlingovy motory dnes pracují v jaderných ponorkách, na oběžné dráze v družicích, jako kogenerační jednotky v rodinných domcích.
Největší radost však je z toho, že stačí jen trochu trpělivosti a šikovnosti a motorek vám poběží, třeba tak, jak vidíte na blízké animaci.
PRINCIP A HISTORIE
Jaký to je motor? – Před 170. léty, v době vzniku naší školy, výbušné spalovací motory neexistovaly. Těžkým strojům vládly parní motory, menší výkony byly zastoupeny teplovzdušnými motory, které vynalezl Skot Stirling v roce 1816. (patent získal za regenerátor)
Princip: Uzavřený objem vzduchu (plynu) je na jedné straně motoru ohříván, na druhé ochlazován. Přeháněcí píst přehání vzduch z jedné strany na druhou. Uvnitř motoru vzniká střídavě relativní přetlak a podtlak, které působí na pracovní píst. Ten pohání klikovou hřídel, od níž je odvozen i pohon přehaněče. Čím je větší teplotní rozdíl teplé a studené strany, tím větší je práce jednoho oběhu a tím i výkon motorku.
Teoretický oběh Stirlingova motoru tvoří dvě izotermy a dvě izochory a jeho účinnost je relativně vysoká. Využití tepla na vstupu je však nízké a proto je výkon motorku malý.
V dnešní době s propracovanou konstrukcí, vysokými teplotami a odolnými materiály Stirlingův motor začíná opět nacházet své uplatnění. Je též velmi perspektivní s příkonem obnovitelnými zdroji energie.
Aktuálně:
V roce 2023 se (nepovinné) první kolo soutěže bude konat 12.4. od 10:00 v učebnách NTM, druhé kolo pak 24.5. od 10:00 v hale NTM.
Kontakt
Ing. Jiří Toman
jiritom@seznam.cz
Adresa
Národní technické muzeum
Kostelní 42
170 78 Praha 7
Česká republika