Stempel Experimente mit Heißluftmotoren

Das Stirlingprinzip
1. Auflage 2009
ISBN: 978-3-7723-3868-7
Verlag: Franzis Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 216 Seiten

Reihe: Experimente

Der Autor zeigt, wie mit einfachen Materialien und Werkzeugen funktionierende Motormodelle gebaut werden können. Die benötigten Bauteile können preiswert beschafft werden. Auf spielerische Weise lernen Sie so das Funktionsprinzip kennen. Der 'Heißluftmotor' ist auch unter dem Begriff 'Stirlingmotor' bekannt. Der Autor zeigt, dass es auch ohne Drehbank sowie Hartlöten und Schweißen geht.

Autoren/Hrsg.

Stempel, Ulrich E.

Inhaltsverzeichnis

1;Cover;1
2;Copyright;5
3;Vorwort;6
4;Inhaltsverzeichnis;10
5;1 Grundlagen zum Heißluftmotor;12
5.1;1.1 Das Prinzip;13
5.2;1.2 Eigenschaften des Heißluftmotors;21
5.2.1;1.2.1 Vorzüge;22
5.2.2;1.2.2 Spezifische Verluste;22
6;2 Demo-Modell 1, Heißluftmotor- Durch Experimentieren zur Erkenntnis;24
7;3 Die Komponenten des Heißluft-Modellmotors;44
7.1;3.1 Gehäuse;45
7.2;3.2 Zylinder;46
7.3;3.3 Basisplatte;48
7.4;3.4 Verdrängerkolben;52
7.5;3.5 Regenerator;60
7.6;3.6 Gleitlager und Dichthülsen;65
7.7;3.7 Kurbelwelle;70
7.8;3.8 Pleuel;79
7.9;3.9 Arbeitskolben und -zylinder;90
7.9.1;3.9.1 Membran;90
7.9.2;3.9.2 Kolben;97
7.9.3;3.9.3 Balg;99
7.10;3.10 Schwungrad;102
7.10.1;3.10.1 Holzschwungrad;103
7.10.2;3.10.2 Metallschwungrad;110
7.10.3;3.10.3 Schwungrad aus Holz/Metall;112
7.11;3.11 Heizuntersatz;114
8;4 Arbeits- und Experimentiermodelle (Schnellanleitung);118
8.1;4.1 Herstellungsschritte Heißluftmotor;118
8.2;4.2 Galerie der Modelle;125
8.2.1;4.2.1 Modell 02;126
8.2.2;4.2.2 Modell 03;129
8.2.3;4.2.3 Modell 03a;132
8.2.4;4.2.4 Modell 04;136
8.2.5;4.2.5 Modell 05;139
8.2.6;4.2.6 Modell 06;142
9;5 Problembewältigung und Checkliste;146
10;6 Messlabor am Heißluftmotor;150
10.1;6.1 Einfache Messungen;151
10.2;6.2 Messungen mit dem PC;156
11;7 Tuning am Heißluftmotor;162
12;8 Elektronische Steuerungen Starterelektronik;164
13;9 Heißluft und freie Energie Membran-Freikolben;168
14;10 Thermoelektrische Generatoren;170
14.1;10.1 Einleitung;170
14.2;10.2 Versuche und Experimente mit dem Thermogenerator;180
14.2.1;10.2.1 Versuche und Experimente mit der Wärmepumpe im Taschenformat;180
14.2.2;10.2.2 Thermoelemente in Reihenschaltung;182
14.3;10.3 Spannungswandler Sperrwandler;182
15;11 Experimente mit Wärmepumpe/Kühlmaschine;186
15.1;11.1 Kühlmaschine;195
15.2;11.2 Wärmepumpe;197
15.3;11.3 Auswertung;197
16;12 Solartechnik und Heißluftmaschine- Parabolspiegel, selbstgemacht;200
16.1;12.1 Plastikschüssel;200
16.2;12.2 Satellitenschüssel;201
16.3;12.3 Kosmetikspiegel;206
16.4;12.4 Sonnennachführung;206
17;13 Materialien und Liefernachweise;212
17.1;13.1 Kaufmaterialien;212
17.2;13.2 Materialien vom Schrott/Recycling;213
17.3;13.3 Adressenverzeichnis Lieferfirmen (Komponenten);214
17.4;13.4 Adressen und Internetadressen;215
17.5;13.5 Bauanleitungen Modellmotoren;215
18;Stichwortverzeichnis;216

Leseproben

4 Arbeits- und Experimentiermodelle (Schnellanleitung) (S. 117-118)

Im Folgenden werden die Basisarbeiten für die Anfertigung eines Heißluftmodells in einzelnen Schritten beschrieben. Damit, und anhand des Kapitels »Komponenten«, können Sie ein für Ihre Vorstellungen und Bedürfnisse zugeschnittenes Modell selber entwickeln und anfertigen.

4.1 Herstellungsschritte Heißluftmotor

1. Die Dose auf einer Seite mit einem guten Büchsenöffner öffnen (mit Rändelrädchen). Inhalt genüsslich auslöffeln.

2. Die Basisplatte aus einem Stück Alublech, 1,5 mm bis 2 mm dick, entsprechend des Dosendurchmessers anzeichnen (Außendurchmesser der Dose (= D1) plus 10 mm).

3. Blechstreifen mit Breite D1 plus 2 x 10 mm aus einem Alublechstück mit Stichsäge sägen. Mit einer Blechschere geht es auch, bewirkt aber, dass sich das Blech verzieht, das heißt, es muss danach erst wieder plan gerichtet werden.

4. Rechts und links am Blechstreifen die 12 mm anzeichnen und auf jeder Seite zwei Löcher mit Durchmesser 3 mm bohren. In der Mitte des Blechs ein Loch mit 1 mm Durchmesser für den Zirkelschlag bohren und später für die Durchführung der Verdrängerachse.

5. Radius der Dose ermitteln (Durchmesser/2) und Zirkelspitze jeweils auf Vorderseite und Rückseite in die 1-mm-Mittelbohrung stechen und einen Zirkelschlag machen. Dort, wo die Diagonalen und der Zirkelschlag sich kreuzen ( + weitere circa 0,5 mm außerhalb des Dosenrandes), je 1-mm-Löcher bohren (vier Stück) und weitere vier Löcher mit 3 mm Durchmesser circa weitere 5 mm außerhalb des Dosenrandes. Diese Bohrungen sind für die Gewindestangen bzw. die Schrauben, die die Dose und die Basisplatte zusammen drücken sollen.

6. Die mittleren Bohrungen (bisher 1mm) auf 6 mm aufbohren (für Messingröhrchen entsprechend Kapitel 3.6 »Gleitlager und Dichthülsen«)

7. Außendurchmesser des Arbeitszylinders (entsprechend Kapitel 3.9) mit Schieblehre messen und Bohrungen für diesen auf dem Alublech anreißen und mit Schälbohrer abwechselnd von beiden Seiten herstellen. Die Bohrungen anhand des Außendurchmessers des Arbeitszylinders immer wieder überprüfen. Der Arbeitszylinder sollte genau in die Bohrung passen.

8. Basisblech in den Schraubstock einspannen und die beiden Enden möglichst ohne Hammer rechtwinklig abkanten. Die Basisplatte wird dadurch stabiler.

9. Mit dem Dosenrand auf der Unterseite der Basisplatte prüfen, ob die Platte noch plan ist, ansonsten mit einem harten Holz als Vorlage und einem Hammer die Basisplatte wieder eben herrichten. Sämtliche Grade mit Metallfeile und Schmirgelpapier entfernen.