Aki elsőre nagy komoly gépet akar csinálni, az szerintem rossz úton jár, ajánljuk először modell készítését, mert sokat lehet tanulni belőle. Például. megtapasztalod, mennyit bővül a gáz különböző hőmérséklet különbségekre, és kiszorítóktól, vagy hogy mennyire és hol kell légmentesnek lenni a gépnek.
A két dologtól nem működhet egy stirling:
-tervezési hiba
-Építési hiba
Kezdem az építési hibával, általában ez van többségben:
Itt is két baj lehet az esetek nagyon-nagy százalékában:
-szivárog, nem jó valahol a tömítés (80%-ban ez a hiba!)!
-valahol nagy a súrlódás, szorul, stb.
Ha nagyon szivárog :
A motor építése során, általában mielőtt megépítjük rá a forgattyús szerkezetet de már kész van a kiszorító henger a kiszorítóval és a munkadugattyú, akkor végezzük el ezt a tesztet, mert ha ezen nem megy át, akkor fölösleges tovább építenünk.
Melegítsük a motort, és közben mozgassuk a kiszorítóját! A munkadugattyúnak mozognia kell nagyjából annyira, amekkorára terveztük a mozgását!
Tartsuk meg pár másodpercre az alsó és felső pontokon a kiszorítót , és nézzük meg, mennyire tartja a nyomást a munkadugattyú! Legalább annyi időre erősen abban az állapotban kell maradnia a munkadugattyúnak, amennyi idő kell ahhoz hogy lassabb működésnél átforduljon a lendkerék a következő fázisba. Fontos, hogy a teszt során folyamatosan melegítsük a motort, mert különben a kiszorító 3-4 irányváltása után már megszűnhet a munkadugattyú mozgása, és így , téves következtetésre juthatunk! Ezért ehhez a teszthez ritka esetekben 3 kézre van szükségünk :-)! Videó Gábor ilyen tesztjeiről:
És egy HTD tesztje:
Szilárd dugattyús változatnál ha vízszintesen van a dugattyú, vagy kössük be a lendkerékre és ellensúlyozzuk ki,akkor tudjuk ezt a tesztet jól elvégezni.
Ha aztán munkadugattyút be is kötjük és a kiszorítót mozgatjuk és az meg is forgatja a lendkereket, akkor már nagyon valószínű, hogy menni fog a motor.
Ha a munkadugattyú jelentős késéssel követi a kiszorító dugattyú mozgatását, később fúvódik fel, illetve szívódik vissza akkor a kiszorító dugattyú méretével, vagy formájával lehet baj. Ez tervezési hiba, bővebben ott írom le...
Ha nem úgy működik mint a videón láttuk az esetek legnagyobb részében nagy a szivárgása a gépnek!
Ha nem jövünk rá hogy hol ereszt, akkor első körben kenjük újra át szilikonnal, epoxy-val, stb., attól függ mit használtunk, az illesztési helyeket. Szivároghat a membránnál, bárhol ahol ragasztás van. Szivároghat szilárd dugattyúnál ha nem elég pontos, illetve túl nagy lehet a rés a kiszorító bevezetésénél is!Ha az általános újraragasztás nem hoz sikert, akkor lehet újra kell gyártani ezeket a részeket!
Ha nem szivárog:
Ritkán az a baj, hogy túl jól csináljuk meg a gépet és nem szivárog. Amikor a gépet elkezdjük melegíteni, akkor a gép összességében felmelegszik, vagyis a hideg oldal is melegebb lesz. Ha a gép egyáltalán nem szivárog, akkor a teszt során csak annyit látunk, hogy a munkamembrán kidudorodik és hiába mozgatjuk a kiszorítót le-fel, úgy is marad. Ekkor csináljunk a gépre egy tűhegynyi lyukat, vagy máshogy tegyük egy picit szivárgóvá. Az ilyen pici szivárgás nem nem ront a gépen, mert lassabban szivárog, mint ahogy a gép forog, így csak az általános melegedésből fakadó nyomás megy ki, a kiszorító mozgásából adódó nem. Ráadásul, amennyit szivárog az egyik fázisban, annyival erősebb lesz a másik fázis elején, hiszen amikor nyomásra kiszivárog egy pici gáz, annyival nagyobb lesz a vákuum a hűlés fázisában, és fordítva.
Nem mindig kell a kicsi szivárgás, mert ha nem is mozog a munkamembrán le-fel, de keményebb és puhább lesz a kiszorító mozgására. Azonban ekkor nagyobb lesz a súrlódás a forgattyún, illetve nagyobb lendkerék kell, hogy át tudjon lendülni, de nagyobb LTD-nél nem biztos hogy ez beválik. Jobb ha kicsit szivárog.
Ha nem szivárog:
Ritkán az a baj, hogy túl jól csináljuk meg a gépet és nem szivárog. Amikor a gépet elkezdjük melegíteni, akkor a gép összességében felmelegszik, vagyis a hideg oldal is melegebb lesz. Ha a gép egyáltalán nem szivárog, akkor a teszt során csak annyit látunk, hogy a munkamembrán kidudorodik és hiába mozgatjuk a kiszorítót le-fel, úgy is marad. Ekkor csináljunk a gépre egy tűhegynyi lyukat, vagy máshogy tegyük egy picit szivárgóvá. Az ilyen pici szivárgás nem nem ront a gépen, mert lassabban szivárog, mint ahogy a gép forog, így csak az általános melegedésből fakadó nyomás megy ki, a kiszorító mozgásából adódó nem. Ráadásul, amennyit szivárog az egyik fázisban, annyival erősebb lesz a másik fázis elején, hiszen amikor nyomásra kiszivárog egy pici gáz, annyival nagyobb lesz a vákuum a hűlés fázisában, és fordítva.
Nem mindig kell a kicsi szivárgás, mert ha nem is mozog a munkamembrán le-fel, de keményebb és puhább lesz a kiszorító mozgására. Azonban ekkor nagyobb lesz a súrlódás a forgattyún, illetve nagyobb lendkerék kell, hogy át tudjon lendülni, de nagyobb LTD-nél nem biztos hogy ez beválik. Jobb ha kicsit szivárog.
Valahol nagy a súrlódás, szorul, stb.:
Ha átment a gépünk az előző teszten, csak akkor érdemes továbbépítenünk, és felrakni rá a forgattyús szerkezetet tartóját, a lendkereket, a forgattyús szerkezetet magát!
Ezen lépcsők közben is érdemes tesztelni: Itt a videón Gábor a lendkerék súrlódását teszteli:Nézzük meg, nem-e szorul, nem túl nehéz, inog, stb.
Ha nem megy a gép, akkor megnézhetjük hogy forog, ha külön kötjük csak be a kiszorítót, vagy csak a munkadugattyút, hol szorulhat , hol feszülhet valami. Nekem mindig akkor, ha teljesen össze van rakva
))!
A hagyományos gamma típusú stirling gép ,csak egy irányban működik! Az indítás előtt melegítsük 10-20 másodpercig, mert csak akkor indul, ha átmelegszik! Ha nem megy a gép, de az egyik irányba forgatva melegítés közben érezhetően nehezebben lehet forgatni, tehát ez a működési irányának az ellenkezője, akkor nagyobb hőmérsékletű melegítéssel, ha ezt a hőt még elviseli a szerkezet, akkor elindulhat!
Hibát követhettünk el a munkadugattyú építésénél, pl. ereszt a ragasztás, Nem elég pontos a munkadugattyú szilárd dugattyúnál, vagy membránnál túl feszes a membrán, túl laza, mellédudorodik működés közben, vagy nem sikerült középre helyezni az alátétet. A kiszorító hibája dugattyú lehet hogy hozzáér a henger falához és ott nagyon súrlódik!
Ha idáig eljutottunk és nem megy a gép ,akkor csak valami súrlódási, szorulási lehet a hiba, vagy valamilyen tervezési hiba van benne, pl. túl nehéz a kiszorító,stb. A kiszorítót általában ellensúlyozni kell, nagyobb gépeknél csipeszeket teszünk a lendkerékre oda, ahol éppen nem akar átfordulni. Kis gépnél használhatunk egy gyurmadarabot. Példa.
Csipeszekkel kiegyensúlyozott lendkerék:
https://www.youtube.com/watch?v=DMr9EJ2XBGg
Konzervdoboznál kisebb gépet csak akkor csináljunk, ha nagyon precízen tudunk építeni és már profibbak vagyunk!Csipeszekkel kiegyensúlyozott lendkerék:
https://www.youtube.com/watch?v=DMr9EJ2XBGg
Tervezési hibák:
Olyan anyagokat használjunk és úgy tervezzük meg a gépet, hogy az összhangban legyen a melegítési hőmérséklettel! pl. Ha a kiszorító elolvad, ha a munkahenger leesik a hő hatására,akkor nem fog működni a gép!
Kisebb hőmérsékleten működő gép (LTD) lapos és talán a kiszorító dugattyúja is lehet egy picit kisebb mint a kiszorító henger magasságának a fele! Nagyobb hőmérsékleten működő gép (HTD)esetében hosszabb a kiszorító henger, nem lapos, és a benne lévő kiszorítódugattyú magassága legalább a fele legyen a kiszorító hengere felének!
Törekedni kell, hogy minél kisebb legyen a súlya a kiszorítónak. A nagy súly is lehet a működőképtelenségnek az okozója!
Munkadugattyú méretezése, arányok nem jók!
A kiszorító dugattyú formája, állománya, mérete nem megfelelő. Ezt jelzi, ha a legelső tesztben érzékelhető, hogy a munkadugattyú jelentős késéssel követi a kiszorító dugattyú mozgatását, később fúvódik fel, illetve szívódik vissza, akkor a kiszorító dugattyú méretével, vagy formájával lehet baj. Ez azért van, mert nem elég jó a turbulencia a gépben (vagyis nem mozog elég intenzíven a levegő) amit a kiszorító dugattyú okoz, és így csak lassan vált hőfokot a gáz! Ezt csinálja, ha
LTD gépnél túl lapos a kiszorító dugattyú a kiszorító hengeréhez képest, vagy HTD gépnél túl nagy a rés a kiszorító henger fala, és a kiszorító dugattyú között! Akkor sem dolgozik rendesen a gép, ha a kiszorító dugattyút, leegyszerűsítjük egy vékony lemezre egy HTD-ben, vagy ha üreges és egyik oldalán nyitott kiszorító dugattyút csinál valaki.
Természetesen kiszorító és a munkadugattyú között 90 fokos eltérés kell hogy legyen a tengelyen!Használj nagyobb lendkereket, vagy ruhacsipeszekkel próbáld kiegyensúlyozni, ha látod, hogy nem kell sok, hogy átforduljon.
