Lexikon: V
Verdrängerzylinder
Der Verdrängerzylinder ist ein Bauteil in einem Stirlingmotor. In im läuft der Verdrängerkolben. Der Zylinder hat eine Warme Seite an der die Wärmeenergie zugeführt wird und eine Kalte Seite die möglichst kalt seien sollte und durch Luft oder Wasser zusätzlich gekühlt wird. Man spricht dann von luftgekühlt oder wassergekühlt. Der klassische Stirlingmotor hat zwei Bereiche:
- Der Verdrängerbereich bestehend aus Verdrängerzylinder und Verdrängerkolben
- Der Arbeitsbereich bestehend aus Arbeitskolben und Arbeitszylinder
Die Aufgabe des Verdrängerkolbens ist es die erwärmte Luft im Verdränungszylinders von der warmen zur kalten Seite zu verdrängen und umgekehrt. Der Verdrängerkolben liegt nicht am Zylinder an sondern hat umlaufend einen Spalt so das die verdrängte Luft um den Kolben herumströmen kann. Je leichter ein Verdrängerkolben je besser ist das für dem Lauf des Stirlingmotors, entweder man erreicht ein geringes Gewicht durch die Verwendung von geringer Wandstärke zum Beispiel dünnes Kupferblech oder Stahlblech oder es werden leichte Materialien eingesetzt wie zum Beispiel Aluminium oder Stechschwamm aus dem Floristenbedarf.
Der Stirlingmotor "Die große Laura" ist vom Design ähnlich, wie ein liegender Plank-Heißluftmotor von 1910. Diese liegende, luftgekühlte Wärmekraftmaschine verfügt wie jeder Stirlingmotor über zwei Zylinder mit Kolben, dem Verdrängerzylinder und dem Arbeitszylinder. Der Arbeitszylinder ist aus Stahl, der Verdrängerzylinder ist aufgrund der besseren Wärmeleitfähigkeit aus Aluminium mit 60mm Durchmesser. Zusätzlich ist der Verdrängerzylinder noch mit Kühlrippen versehen um eine möglichst lange Laufzeit der Maschine zu gewährleisten. Der Heißluftmotor verfügt wie sein historisches Vorbild über einen Schwungrad und eine Riemenscheibe. Das Modell Der Stirlingmotor "Die große Laura" ist wie man schon am Namen erkennen kann, eine große Version unseres sehr erfolgreichen Materialbausatzes Stirlingmotor "Laura". Die Größe dieses Modells bringt einige Vorteile mit sich. Der Stirlingmotor kann aufgrund der großen Fläche die Wärme besser ableiten und dardurch länger laufen. Der Tank des Stirlingmotors "Die große Laura" ist extra groß dimensioniert. Eine Tankfüllung Brennspiritus reicht je nach Flammengröße 8-10 Stunden. Außerdem sind mit diesem großen Stirlingmotor deutlich geringere Drehzahlen möglich als mit kleinen Modellbau Stirlingmaschinen. Aber auch hohe Drehzahlen sind für das Modell kein Problem. Über ein Stellrad kann die Drehzahl bei diesem Heißluftmotor geregelt werden. Der Brenner ist fest mit dem Modell und der Grundplatte verbunden. Auf der Antriebswelle läuft ein 140mm Schwungrad und eine Riemenscheibe in unserer bekannten Stahlguss Qualität. Der Arbeitszylinder besteht aus einem Hydraulikzylinderrohr und muss innen nicht mehr bearbeitet werden. Die beiliegende Eichenholz Grundplatte ist ebenfalls vorgefräst. Der Bauplan und die Bauanleitung der dem Stirlingmotor beiliegt, sind sehr umfangreich, detailliert und leicht verständlich. Für den Modellbauer der schon immer einmal einen großen Stirlingmotor selber bauen wollte, ist der Stirlingmotor "Die große Laura" ein gut geeignetes Modell. Maße des Modellbau Stirlingmotors Grundplatte: 255mm x 120mm Schwungrad: 140mm Riemenscheibe: 56mm Gesammthöhe: 120mm Arbeitskolben: 30mm Verdrängerkolben: 35mm Länge über alles: 410mm Im Lieferumfang vom Materialbausatz Stirlingmotor "Die große Laura" sind enthalten Gefräste Holz-Grundplatte
Fertig gefräste Frästeile
Messing, Stahl, Edelstahl und Silberstahl Rohmaterial für die Drehteile Zylinderhülse aus Hydraulikzylinderrohr Schwungrad und Riemenscheibe aus Stahlguss Alle benötigten Schrauben, Muttern, Dichtungen, Madenschrauben und Docht Bauplan Modellstirling "Die große Laura" Zeichnungen (14 Blatt) und Bauanleitung (9 Blatt) Alle zum Bau des Stirlingmotors "Die große Laura" erforderlichen Materialien, Schrauben und Zubehörteile sind im Bausatz enthalten. Alle Frästeile sind so weit vorbereitet, dass diese nur noch entgratet und eventuell gebohrt werden müssen. Zum Bau des Stirlings werden eine mittelgroße Drehmaschine, eine Ständerbohrmaschine sowie ein Gasbrenner zum Hartlöten und zum Weichlöten benötigt. Des Weiteren ist noch Handwerkzeug, welches sich in jeder "Modellbau Maschinenwerkstatt" befinden sollte (Gewindebohrer M2, M3, M4, M8x0,75, M10x1 Schneideisen M3, M8x0,75, M10x1 Reibahle 3H7, 4H7, 5H7, 8H7, 10H7) Feilen und ein Bohrerset von Nöten. Einen ausführlichen Baubericht von diesem Modell finden Sie in unserem Bengs Modellbaumagazin. Im Baubericht vom Stirlingmotor “Die große Laura“ finden Sie sehr viele Bilder und Erklärungstexte. Somit können Sie sich im Voraus über die anfallenden Arbeiten informieren. Aber auch während des bauens kann Ihnen der Baubericht des Stirlingmotors weiterhelfen.
Produktnummer:
2190
Der Stirlingmotor 'Laura' hat parallel liegende Zylinder; diese Bauart nennt man Gamma-Typ. Der Motor ist ein optisch sehr ansprechendes Vitrinen- und Vorführmodell welches jederzeit und überall in Betrieb genommen werden kann.
Der Materialbausatz Stirlingmotor 'Laura' ist nach dem bekannten BENGS Modellbau Prinzip aufgebaut. Alle Frästeile sind so weit vorbereitet, dass sie nur noch entgratet und eventuell gebohrt werden müssen. Die Drehteile sind unbearbeitet. Das Schwungrad ist soweit vorgedreht und gefräst, dass man es auch auf einer kleinen Drehmaschine fertig stellen kann.Im Lieferumfang des Materialbausatz Stirlingmotor Laura enthalten sind:
Fertig gefräste Frästeile
Rohmaterial für die Drehteile
sehr sauberes 80mm Guß Schwungrad
Gefräste Eiche Grundplatte
Alle benötigten Schrauben, Muttern, Duran Glasröhrchen, Kugellager und O-Ringe
Bauplan Stirlingmotor Laura Zeichnungen (7 Blatt) und Bauanleitung (3 Blatt)
Maße Stirlingmotor Laura:
Grundplatte: 140mm x 100mm
Schwungrad: 80mm
Gesammthöhe: 105mm
Arbeitskolben: 10mm
Verdrängerkolben: 13mm
Zum Bau des Materialsatzes Stirlingmotor "Laura" werden eine kleine Drehmaschine, eine kleine Bohrmaschine sowie ein Gasbrenner zum Weichlöten von Kleinteilen benötigt. Ansonsten ist noch Handwerkzeug, welches sich in jeder „Dampfmaschinenwerkstatt“ befinden sollte, (Gewindebohrer M2, M3, Schneideisen M2 und M3, Reibahle 3H7, 6H7, 10H7, Feilen, Bohrerset) von Nöten.
Produktnummer:
2062
Topseller
Durchschnittliche Bewertung von 5 von 5 Sternen
Das Original
Großbritannien, Amerika und Frankreich hatten bis 1850 mehrere bemerkenswerte Heißluftmotoren vorgestellt. Überraschenderweise hatte Deutschland bis zu diesem Zeitpunkt keine bedeutenden Innovationen in diesem Bereich hervorgebracht, erst 1867 brachte der Deutsche Wilhelm Lehmann eine bedeutende Neuerung auf dem Gebiet der Heißluftmaschinen hervor. Eine späte Innovation, aber eine beeindruckende: der Lehmann-Luftexpansionsmotor!Das Modell Stirlingmotor RainerDas Modell von dem Lehmann Stirlingmotor hat eine Gesamtlänge von 285 Millimeter. Wir haben uns bei der Konstruktion unseres Stirlingmotors versucht so nah wie möglich am Original zu orientiert. Jedoch ist es keine 100% Kopie des Originals. Unser Modell wird mit einem Spiritus Brenner betrieben. Der Brenner ist fest mit der Grundplatte aus Eiche verschraubt. Der Kühlmantel der beim Original ein massives Gussteil war wird bei uns aus mehreren Messing Frästeilen zusammengesetzt und weichgelötet. Das Modell verfügt genauso wie der Original Lehmann Stirlingmotor über einen funktionsfähigen Fliehkraftregler der die Geschwindigkeit der Heißluftmaschine regeln kann. Wie beim Original öffnet der Fliehkraftregler ein Ventil das es der Luft im Arbeitsraum des Stirlings ermöglicht zu entweichen. Das Schwungrad mit 140 mm Durchmesser besteht aus einem sehr sauberen Stahlguss. Zusätzlich verfügt der Stirlingmotor noch über ein 48mm Riemenscheibe mit der man zum Beispiel kleine Antriebsmodelle antreiben könnte.Drehzahlregelung über FliehkraftreglerDieser Stirlingmotor verfügt über einen funktionierenden Fliehkraftregler. Bei ausreichender Geschwindigkeit heben sich die Kugeln des Regler. Dadurch wird ein Hebel bewegt der ein Ventil betätigt. Wird das Ventil geöffnet kann die Arbeitsluft aus dem Verdrängungszylinder entweichen. Durch den verringerten Druck funktioniert der Stirling
Prozess nicht mehr optimal und der Motor verringert seine Geschwindigkeit. Zum einstellen der gewünschten Geschwindigkeit kann man wärend des Betriebs über ein Handrad die Federspannung des Ventils einstellen.Hier finden Sie einen umfangreichen Baubericht zu dem ModellAlle zum Bau des Stirlingmotors erforderlichen Materialien und Schrauben sind im Bausatz enthalten.
Zum Bau werden eine Drehmaschine und eine Ständerbohrmaschine, sowie ein Gasbrenner zum Weich- und Hartlöten benötigt. Außerdem sollte folgendes vorhanden sein: Gewindebohrer M2, M3,M4, M6x0,75 und M10x1 Schneideisen M2, M3, M4, M6x0,75 und M10x1 Reibahlen 3H7, 4H7,6H7, Feilen und ein Bohrerset. Ansonsten sind noch Handwerkzeuge, welche sich in jeder „technischen Modellbau Werkstatt“ befinden sollten
Maße des Modellbau Stirlingmotors Grundplatte: 255mm x 120mm Schwungrad: 140mm Riemenscheibe: 48mm Gesammthöhe: 210mm Arbeitskolben: 28mm Verdrängerkolben: 25mm Länge über alles: 285mm Im Lieferumfang vom Materialbausatz Stirlingmotor "Rainer " sind enthalten Holz-Grundplatte Fertig
gefräste Frästeile Messing, Stahl, Edelstahl und Silberstahl Rohmaterial für die Drehteile Zylinderhülse aus Präzirohr Schwungrad Alle benötigten Schrauben, Muttern, Dichtungen, Madenschrauben und Docht Bauplan Modellstirling "Rainer" Zeichnungen (14 Blatt) und Bauanleitung (9 Blatt)
Produktnummer:
2280
Unser Modell Rufus ist ein Modell eines thermoakustischen Stirlings (Lamina Flow Stirling). Der Aufbau des thermoakustischen Stirlingmotors ist sehr einfach. Bei Rufus wird der Arbeitskolben durch einen thermoakustischen Effekt bewegt. Ein thermoakustischer Effekt entsteht, wenn Luft in einer Röhre erhitzt und mithilfe einer Erregerquelle (z.B. Stahlwolle) in Schwingungen versetzt wird, so dass sich in der Röhre (Rijke-Röhre) eine stehende Welle bildet. Wie beim Stirlingmotor gibt es auch hier den Kreislauf von expandierender und kontrahierender Luft (Gas). Ein Vergleich mit dem Stirlingmotor ist auch insofern möglich, als dass es sich um ein geschlossenes System handelt, obwohl der thermoakustische Stirling keinen Verdrängerkolben verwendet. Dies macht den Aufbau des Motors so einfach. Der thermoakustische Stirlingmotor Rufus läuft nahezu geräuschlos. Er wird mit einem kleinen Brenner, der mit Spiritus gefüllt ist, erhitzt. Der Arbeitskolben besteht aus Graphit und muss nicht geschmiert werden.
Der Stirlingmotor 'Rufus' Materialbausatz ist nach dem bekannten BENGS-Modellbauprinzip aufgebaut. Alle Frästeile sind soweit vorbereitet, dass sie nur noch entgratet und ggf. gebohrt werden müssen. Die Drehteile sind unbearbeitet. Das Schwungrad kann auch auf einer kleinen Drehbank hergestellt werden.
Im Lieferumfang enthalten sind:
Fertig gefräste Teile
Rohmaterial für die Drehteile und Graphitkolben
Rohmaterial Schwungrad (Aluminium)
Gefräste Holzgrundplatte aus Eiche
Material für den Brenner
Alle benötigten Schrauben, Muttern, Glasröhrchen, Glasfaserdocht, Kugellager und O-Ringe
Bauplan Stirlingmotor Rufus Zeichnungen (6 Blatt) und Bauanleitung (2 Blatt)
Abmessungen Thermoakustischer Stirlingmotor Rufus
Grundplatte: 170mm x 100mm
Schwungrad: 60mm
Gesamthöhe: 88mm
Gesamtlänge: 255mm
Arbeitskolben (Graphit): 18mm
Zum Bau des thermoakustischen Stirlingmotors Rufus Materialsatzes benötigen Sie eine kleine Drehbank (mind. Opti D180 x 300), eine kleine Bohrmaschine und einen Gasbrenner zum Weichlöten. Ansonsten wird Handwerkzeug benötigt, welches in jeder „Dampfmaschinenwerkstatt“ vorhanden sein sollte (M2 Gewindebohrer, 3H7, 6H7 Reibahle, Feilen, Bohrersatz, Schraubensicherungsmittel).
Produktnummer:
2120