自制地温差斯特林发动机
自制斯特林发动机diy图解
自制斯特林发动机diy图解
结构图
所需材料和工具
用钢丝球做移气活塞，长度为易拉罐的一半
将气球剪掉一半
然后用双面胶粘在瓶盖上并钻一个小孔（不能太大也不能太小，大太大会漏气，太小摩擦力就大了）
把移气活塞放入易拉罐，然后将气球套在上而面，用胶粘好
再做个一个用来冷却的水箱。
先将大易拉罐底下钻一圈孔
然后就能轻松把易拉罐底部开一个大圆出来
制作曲轴：用钳子加工铜丝，曲轴那里要有90度的相位角。
制作飞轮：用502胶将四片光盘和砂轮片粘起来然然后再粘个轮子
之后组装
大功告成了，只是由于手机没多少流量了不能发视频，真不好意思。
]如何用一个咖啡杯DIY制作斯特林发动机(转载)
![]如何用一个咖啡杯DIY制作斯特林发动机(转载)](https://img.taocdn.com/s3/m/51840d8cdaef5ef7ba0d3c93.png)
]如何用一个咖啡杯DIY制作斯特林发动机(转载)
该发动机几乎完全是建立垃圾，我在镇附近找到。
在旧货店铝板被打捞从一盘蛋糕和廉价的煎锅。
腔侧壁的压力是从一提出一块旧塑料排水的管线。
轴承是从一集的旱冰鞋。
轴的轴是从油漆辊切处理。
的置换剂是从一减一块泡沫板海报。
气缸的活塞和驱动器是唯一的部分是不买了一个垃圾
商店。
我去了当地的示范店，购买两件黄铜管。
其中一人恰好是正确的大小为幻灯片内的其他一。
我插入一直径较小的管端和它塑造成一个活塞。
咖啡杯斯特林发动机为例说明：
压力室顶板和底板被切断旧炊具从旧货商店购买。
在压力腔侧壁被切断从4“塑料排水管件
小黄铜管是一个完美的大小来保存音乐细铁丝。
该音乐线将成为置换剂推杆。
它将通过一个滑动的黄铜管短节。
该管道将充当“腺”，以保持压力室，通过它作为幻灯片的轴密封。
削减的置换剂是从一个泡沫板一块核心海报。
一个点标
志着中心。
阿夹具是用来保持在完美的推杆路线，因为它是在地方胶合胶合压力腔高温硅粘合剂从汽车零部件商店购买（合）。
腺体是由一对黄铜管从模型店，正好符合音乐线推杆不错短文。
它是在与巴顿焊接举行环氧树脂地.
较短的黄铜管的大小为长管内滑动。
简短的管道将成为活塞。
2。
最新 低温差斯特林发动机的研究与制造-精品
低温差斯特林发动机的研究与制造摘要：介以斯特林热力循环为理论基础，设计并制造一种外燃式低温差条件下工作的斯特林发动机。
通过机加工工艺及3D打印技术的途径，设计并制造相关零部件，最终制造出以清洁能源为动力的斯特林发动机，并将其应用到实际的生活和生产中以实现清洁能源的收集和废热的再利用。
关键词：清洁能源斯特林循环斯特林发动机低温差21世纪我们面临着资源困乏，环境污染严重的社会现状。
随着全球能源危机的发展与环境的恶化，人们清楚地认识到开发利用新能源的重要性。
该文介绍了一种外部燃烧(加热)的封闭式活塞发动机，其优点有噪音低、效率高、污染小、维修方便和燃料来源广等。
该发动机可以作为一种高效的、清洁的动力机应用在多个领域中，并且在环境保护、节能减排方面有着重要的意义。
斯特林发动机的燃料来源广、对燃料的适应性强，不仅可以使用天然气、石油、煤等作为能源，还可以使用化学能、原子能、太阳能以及燃烧秸秆、木材等农林废弃物时产生的热能。
另外，斯特林发动机具有很高的热效率，理论上来说，斯特林循环效率和同等状态下的卡诺效率相等。
该课题就是计并制造一种外燃式低温差条件下工作的斯特林发动机，利用太阳能或者其他废热来驱动斯特林发动机，再给其配上发电装置实现的输出，目前制造出来的原型机功率最大可以达到2W，可以实现为手机等移动设备充电。
1、设计及原理1.1 斯特林循环斯特林发动机包括冷腔(压缩腔)、冷却器、热腔(膨胀腔)、回热器、加热器5部分。
冷腔和冷却器是循环的低温部分，一般称为冷区。
热腔和加热器是循环的高温部分，称为热区。
斯特林循环的工作流程为：首先把工质密封在闭合回路中，随后通过活塞运动使回路进行流动。
理想的循环是回热器中的等容冷却过程、膨胀腔中的等温膨胀过程、回热器中的等容加热过程、压缩腔中的等温压缩过程。
(见图1、图2)由此可见，热气机的理想循环是由两个定温过程和两个定容过程组成。
斯特林循环也是概括性卡诺循环的一种，其热效率1.2 动力输出装置此部分是用来收集斯特林发动机所输出的动力，在本项目中采用发电装置来收集动力。
斯特林发动机模型制作大全
制作热声效应斯特林引擎十九世纪的吹玻璃工人，偶尔会听到被加热的玻璃管自然发出神秘的单音，这令人费解的声音其实是热机的另一种输出形式。
一般的引擎以转动的形式输出能量;声音也具有能量，只不过以空气作为传递的媒介。
热声效应的原理空气振动形成声音，声音发生时，为方便讨论，将传播声音的空气分成无数小块空气，应用牛顿力学来分析空气振动的情形，会得到声音的波动方程式，此方程式的解显示：声音传播时，各个小块空气都会发生膨胀收缩和位移。
如果小块空气被压缩后，再被加热膨胀，对周围空气作较大的正功;之后这小块空气又先被冷却，再被压缩，作较小的负功 (周围空气对这小块空气作较小的功) 。
虽然这小块空气并非对活塞或涡轮作功，而是对周围空气作功，事实上也完成了工作流体加热后膨胀，冷却后被压缩的热机循环，把热能转换成声音振动的能量，增加声音的强度，此即所谓“热声效应”。
凡是利用工作流体在冷、热区间移动，执行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功，膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环，这样的机构都被归类为斯特林引擎。
利用热声效应把热能转换成机械能的装置，也就称为热声效应斯特林引擎(thermoacoustics stirling heat engine) ，热声效应斯特林引擎大致可分为驻波(standing wave)和行波(traveling wave)两种。
驻波型斯特林引擎的作功原理驻波型斯特林引擎，基本上是一端闭口，一端开口的管状共振腔，在共振腔内近闭口端装有热片堆(stack)，热片堆中有许多平行共振腔轴向的密集穿孔。
热片堆在靠近闭端温度较高，另一端温度较低，于是延共振腔轴向的温度梯度(temperature gradient)相当大。
当驻波发生时，热堆片穿孔中的各小块空气(工作流体)向闭口端位移，而被压缩，同时移向热片堆较高温处，该小块空气在热穿透深度(thermal penetration depth)以内的部分，会被热片堆加热，使得温度升高，随即膨胀对周围空气做较大的正功，驻波的能量于是加大，小块空气也随着膨胀，同时移至热片堆的冷端，当能量增加的驻波再度压缩这小块空气时，此小块空气已先被较低温的热片堆冷却，只消耗较少的声波能量即可被压缩。
DIY斯特林发动机设计制作原理
动手制做动手制做------斯特林发动机模型斯特林发动机模型什么是斯特林热机？热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19世纪苏格兰人R.斯特林所提出，因而得名。
它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程组成的可逆循环，而且定容放热过程放出的热量恰好为定容吸热过程所吸收。
热机在定温(T (T1)1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温(T2)压缩过程中向低温热源放热。
斯特林循环的热效率为公式中W 为输出的净功；Q1为输入的热量。
根据这个公式，只取决于T1和T2，T1越高、T2越低时，则越高，而且等于相同温度范围内的卡诺循环热效率。
因此，斯特林发动机是一种很有前途的热力发动机。
斯特林循环也可以反向操作，这时它就成为最有效的制冷机循环。
斯特林循环可以分为4个过程：①定温压缩过程:配气活塞停留在上止点附近，动力活塞从它的下止点向上压缩工质，工质流经冷却器时将压缩产生的热量散掉，当动力活塞到达它的上止点时压缩过程结束。
②定容回热过程:动力活塞仍停留在它的上止点附近,配气活塞下行，迫使冷腔内的工质经回热器流入配气活塞上方的热腔，低温工质流经回热器时吸收热量，使温度升高。
③定温膨胀过程：配气活塞继续下行，工质经加热器加热，在热腔中膨胀，推动动力活塞向下并对外作功。
④定容储热过程：动力活塞保持在下止点附近，配气活塞上行，工质从热腔经回热器返回冷腔，回热器吸收工质的热量，工质温度下降至冷腔温度。
在理论上，定容储热量等于回热量，其循环效率等于卡诺循环效率。
两个活塞的运动规律是由菱形传动机构来保证的。
—1878）斯特林（Robert Stirling，17901790—英国物理学家，热力学研究专家。
斯特林对于热力学的发展有很大贡献。
他的科学研究工作主要是热机。
热机的研制工作，是18世纪物理学和机械学的中心课题，各种各样的热机殊涌而出，不断互相借鉴，取长补短，热机制造业兴旺起来，工业革命处于高潮时期。
随着热机发展，热力学理论研究提到了重要位置，不少科学家致力于热机理论的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。
自制饮料罐斯特林发动机详细教程
自制饮料罐斯特林发动机详细教程这里要介绍的是用饮料罐自制的方法，供大家参考。
用饮料罐做的斯特林发动机使用蜡烛作为热源，就能转动得很好。
这种发动机可以由非常简单的材料制成，包括1个饮料罐，1个气球，一些木板等。
第1步，材料的准备和加工要制作一个饮料罐斯特林发动机，你需要如下材料：10毫米厚的木板;10毫米厚的巴尔沙(轻木，做航模用的);1.5毫米直径的金属丝;钓鱼线;1个气球;5毫米边长的正方形木条;2个图钉;1个曲别针;粘土;1个200毫升的铁罐;硬纸板;蜡烛;钉子(或木螺钉);橡皮筋。
需要如下工具：钳子、剪子、锯、木胶、快干胶，润滑油。
如下图所示，这种发动机结构非常简单。
它主要由木头框架，金属丝做的曲轴，铁罐做的气缸体，气球做的隔膜几部分组成。
你可以很容易得到这些材料。
木制的活塞通过鱼线与曲轴联接。
第2步，切割木板如下图，你必须切割两块侧板，2块安装铁罐的木板和1块底板，都要厚10毫米。
你必须在侧板打孔，使曲轴的金属丝能够穿过，且顺滑转动。
第3步，制作木制活塞把几块轻木做的活塞用木胶粘在一起。
用快干胶把一段鱼线粘在活塞的正中。
注意：我用的铁罐的直径大约是50毫米，高度大约100毫米。
如果你使用其它尺寸的罐子，当然活塞的尺寸也要随着改动，活塞与罐子之间留2到3毫米的缝隙就可以了。
第4步，制作隔膜你可以用气球来做隔膜。
如下图所示，剪切气球，并在上面粘贴纸板增加强度。
在正中剪一个小孔，用来穿过鱼线。
注意小孔不可过大，鱼线刚好能穿过即可。
第5步，制作连接木条和曲轴如下图所示，制作2根边长5毫米的方木条，上面穿过曲轴的小孔要比曲轴略粗，保证摩擦力足够小。
用直径1.5毫米的金属丝弯曲成曲轴，可以直接比着木条来弯曲，保证尺寸一致。
第6步，组装隔膜和曲轴系统如下图所示，把隔膜用2个图钉钉在木方底部第7步，组装框架按图示组装框架，要保证曲轴能够非常顺滑地转动。
第8步，组装木活塞和曲轴系统把粘贴在活塞上的鱼线穿过隔膜，系在固定在曲轴上的曲别针上。
就地取材制作斯特林发动机
就地取材制作斯特林发动机1 工具和材料1.1 材料○ 移气器气缸，其中一个是有锥形底的契形罐，组装在一起○ 两个空的不锈钢汤罐，至少一个拥有锥形底○ 移气器○ 可以刚好被移气缸无摩擦纳住的铝制饮料罐。
○ 两个薄的金属碟片（例如食物罐的盖子）○ 动力活塞缸○ 铜管或者青铜管，尽量圆，约40-50mm长○ 动力活塞○ 飞轮○ 具有较低摩擦系数的球轴承○ CD片，或者其他类似的圆片，制备轮圈○ 硬币（配重）○ 横梁○ 金属片或者木头（12”厚），要保证足够厚，有一定刚度○引擎支架○ 支撑小木头（1”×1/2”也可以稍大），至少24”(600mm)长○ 一块木头作为支承座，至少12"长4"宽（300 x 100mm）其他○ 青铜管（内径1/8”）、不锈钢丝（直径1/8”）-每个约12”长（上述值并不需要非常精确，只需要不锈钢丝可以在管内可以紧贴滑行）○ 衣架铁丝○ 两个接线端子○ JB环氧胶○ 快干环氧胶（例如Araldite）1.2 工具必要工具● 钢锯● 电钻● 木工锯特别工具● 可以打磨去料的抛光工具2 设计γ型斯特林引擎（伪爱因斯坦说：γ型斯特林引擎——具有两个独立气缸，其中一缸中配备动力活塞，一缸配备移气器）的“核心”乃是一个大的移气缸纳住一个移气器（也可以称作转换器，是斯特林引擎的核心装备），该移气缸与另一个动力缸连通，动力活塞缸同时还纳住一个动力活塞，动力活塞通过一系列传动装置，反过来再为移气器提供动力。
在曲柄设计中，我采用了Darryl Boyd’s设计，加入了一个“平衡木”的系统。
利用该平衡木可以实现动力活塞和移气器的动力转换。
不是多新奇或者多巧妙，仅仅是因为……我手上就那点材料，而且看起来效果也可圈可点。
踏破铁鞋，蓦然发现，铝制易拉罐可以与不锈钢的汤罐配合的很好。
因此移气缸我决定选用不锈钢汤罐，而移气器则使用铝制的饮料罐，至于理由嘛，便宜（重点）、轻便、易安装。
斯特林发动机模型制作与研究
毕业设计(论文) 题目斯特林发动机模型制作与研究系别动力工程系专业班级热能与动力工程08k3班学生姓名指导教师王庆五二○一二年六月斯特林发动机模型制作与研究摘要随着石油资源的日益短缺，石油价格逐渐上涨，传统的内燃机使用石油资源而引起的环境污染、能源使用极不平衡等社会问题日见突出。
研究能以天然气、沼气、生物质等作为燃料的发动机有关技术，对于促进能源的综合利用、改善当前使用单一石油资源的状况并减少环境污染，创造节约型社会，具有重要的意义。
斯特林发动机作为外燃机具有的燃料多样化、效率高、噪音和污染小等特点，适于利用农村薪材、桔杆和太阳能进行发电。
斯特林发动机得天独厚的优势，以及各种新材料新技术的出现，斯特林发动机必将代替内燃机为21世纪提供主要动力。
斯特林发动机的广泛应用，必将使我国的能源利用效率得到大幅度提高，无沦是对环境保护还是节能减排，都有着非常重要的积极意义，也将会为我国的经济又好义快的发展提供充足动力。
本文通过研究斯特林发动机的性能特性，讲述了斯特林发动机的结构类型与主要分析方法，总结了斯特林发动机的关键技术，阐述了斯特林发动机的特点及主要应用，设计制造了斯特林发动机模型，并对该模型进行了实验分析，得出的结论和模拟性能基本一致。
关键词:斯特林发动机；性能模拟；设计实验Stirling engine model production and studyAbstractThe oil energy is reducing and its price is increasing day by day,theinternal-combustion engine has brought environment pollution and broken zoology balance，the problems are standing out．Researching engine that can combust gas，marsh gas，biology is very signification that it can promote the compositive utilization of energy，change the use of only one oil energy，reduce environment pollution，create the economy society．The Stirling engine as outboard engines with fuel diversification, high efficiency, noise and pollution and other characteristics, suitable for rural fuelwood, straw and solar power generation. The unique advantage of the Stirling engine, as well as a variety of new materials, new technologies emerge, the Stirling engine will replace the internal combustion engine to provide the main driving force for the 21st century. Wide range of applications of the Stirling engine, will make China's energy use efficiency has been greatly improved, no occupied by the enemy of environmental protection or energy saving, have very important positive significance, will also be good for China's economic justice the fast pace of development to provide adequate power.According to the requirements on the development of energy and basing on the theory of stifling engine，the software the simulate stirling engine character is developed,then the configuration-type and analytical method of Stirling cycle were elaborated in the following parts.The key technology that affect the performance was also summarized.Through its character,the stifling engine model is designed and manufactured，and it is tested，the conclusion consistent with the simulation character．Key Words:stirling engine，simulation eharaeter`designing experiment目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 斯特林发动机的背景及意义 (1)1.2 斯特林发动机国内外研究动态 (2)1.2.1 国内发展状况 (2)1.2.2 国外发展状况 (2)1.3 本文的主要研究内容 (4)2 斯特林发动机组成及理论分析 (5)2.1 斯特林发动机的组成 (5)2.2 斯特林发动机的工作原理 (6)2.3 斯特林发动机热效率分析 (8)2.4 小结 (8)3 斯特林发动机性能分析 (10)3.1 斯特林发动机实际循环性能分析计算 (10)3.1.1 数学模型的建立 (10)3.2 斯特林发动机性能模拟及影响性能因素 (13)3.2.1 膨胀腔、压缩腔示功图和总示功图 (13)3.2.2温度、压力、转速等因素对斯特林发动机性能影响 (14)3.3 结论 (15)4 斯特林发动机模型设计制作 (16)4.1 斯特林发动机的设计类型 (16)4.2 斯特林发动机设计参数的选择及确定 (16)4.3 斯特林发动机的具体尺寸及制作 (17)4.3.1 斯特林发动机模型外型 (17)4.3.2 制作方法及制作工序 (18)4.3.3 组装次序及注意事项 (22)4.3.4 试运行 (23)4.4 小结 (23)5 斯特林发动机在联合循环及余热利用中的研究 (24)5.1 朗肯—斯特林联合循环 (24)5.2 燃气轮机—斯特林联合循环 (26)5.3 小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论在当今世界科学技术的迅速发展，人们在不断完善现有动力机的同时，还在努力探索开发新型的动力机，外燃机就是在这样的背景下设计成功的，随着石油资源的日益短缺，石油价格逐渐上涨，传统的内燃机使用石油资源而引起的环境污染、能源使用极不平衡等社会问题日见突出。
斯特林发动机模型制作大全
制作热声效应斯特林引擎十九世纪的吹玻璃工人，偶尔会听到被加热的玻璃管自然发出神秘的单音，这令人费解的声音其实是热机的另一种输出形式。
一般的引擎以转动的形式输出能量;声音也具有能量，只不过以空气作为传递的媒介。
热声效应的原理空气振动形成声音，声音发生时，为方便讨论，将传播声音的空气分成无数小块空气，应用牛顿力学来分析空气振动的情形，会得到声音的波动方程式，此方程式的解显示：声音传播时，各个小块空气都会发生膨胀收缩和位移。
如果小块空气被压缩后，再被加热膨胀，对周围空气作较大的正功;之后这小块空气又先被冷却，再被压缩，作较小的负功 (周围空气对这小块空气作较小的功) 。
虽然这小块空气并非对活塞或涡轮作功，而是对周围空气作功，事实上也完成了工作流体加热后膨胀，冷却后被压缩的热机循环，把热能转换成声音振动的能量，增加声音的强度，此即所谓“热声效应”。
凡是利用工作流体在冷、热区间移动，执行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功，膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环，这样的机构都被归类为斯特林引擎。
利用热声效应把热能转换成机械能的装置，也就称为热声效应斯特林引擎(thermoacoustics stirling heat engine) ，热声效应斯特林引擎大致可分为驻波(standing wave)和行波(traveling wave)两种。
驻波型斯特林引擎的作功原理驻波型斯特林引擎，基本上是一端闭口，一端开口的管状共振腔，在共振腔内近闭口端装有热片堆(stack)，热片堆中有许多平行共振腔轴向的密集穿孔。
热片堆在靠近闭端温度较高，另一端温度较低，于是延共振腔轴向的温度梯度(temperature gradient)相当大。
当驻波发生时，热堆片穿孔中的各小块空气(工作流体)向闭口端位移，而被压缩，同时移向热片堆较高温处，该小块空气在热穿透深度(thermal penetration depth)以内的部分，会被热片堆加热，使得温度升高，随即膨胀对周围空气做较大的正功，驻波的能量于是加大，小块空气也随着膨胀，同时移至热片堆的冷端，当能量增加的驻波再度压缩这小块空气时，此小块空气已先被较低温的热片堆冷却，只消耗较少的声波能量即可被压缩。
自制斯特林发动机制作教程及斯特林发动机原理、图纸
自制斯特林发动机制作教程及斯特林发动机原理、图纸一杯咖啡不能化身为一杯汽油，但是它一样可以用来驱动一个发动机，只不过这个发动机有点特别，是用硬纸板做成的小型发动机，当然也不是全部用硬纸板做成，还包括黄金冲件，激光切割的铝片，低摩擦的塑料轴承以及弹性钢丝。
来自德国一家叫作Astromedia，以硬纸板小发明和小玩意为主的公司。
这个能在一杯热咖啡上就能转起来的发动机，正是斯特林发动机（Stirling engine），由于能源，环境和可持续发展等人类问题的影响，人们开始热衷发展斯特林发动机，由Robert Stirling（罗伯特斯特林）在1816年发明的外燃发动机。
前不久我们网络文摘收过一篇文章，讲著名的发明家Dean Kamen（Segway的发明者）也在挪威成立一个公司，投身于他的下一个大项目，就是使用斯特林发动机的交通工具的计划。
斯特林发动机是活塞式热气发动机，在外部加热密封气室，里面的气体（氢气或氦气）膨胀推动活塞做功，膨胀后的气体在冷气室冷却，然后进入下一个流程。
同样只要有一定值的温度差存在，都可以形成斯特林发动机，比如上面这个咖啡杯上的斯特林发动机，如果下面是冰块，它也能转起来，而且比里面是热咖啡（或热水）还要持久，一个小时左右。
斯特林发动机可以使用多种的燃料，各种可燃气体估计是最佳材料，Dean Kamen还用牛粪来作过燃料。
而且排气洁净，还有一个优势相对于内燃机来说，因为没有气体爆炸，所以大大降低了噪音污染。
这个“玩意”是不是设计也没什么值得讨论的，以前人们总是很难分辨设计师或者发明家，但现在来说好像足够分明了，设计师是明星，艺术家……，而在国内发明家基本都是农民。
如果你既是设计师，又是发明家，那么肯定会得到更多人的敬佩(人人喜欢hardcore)，如果你还有商业头脑，那你就是下一个Dyson了。
虽然说学科细分很难让普通人精通几般武艺，但这不是100%的，因为一方面设计本来就是知识面广泛的学科，有深入钻研的机会，另外还有想成为非普通人的普通人呢。
自制斯特林发动机模型
下面有我说制作斯特林的方法和材料。
一、需准备易拉罐、光盘若干、收音机天线、手套或气球、PVC管或是铜铁铝管都行、密度高的泡沫或耐高温轻便材料等、A B胶哥俩好。
二、制作热置换活塞和热置换汽缸
首先测量你准备易拉罐的大小，在确定热置换活塞大小（我用的是普通泡沫做活塞在上下都加有铁皮)，总而言之热置换活塞的直径比汽缸直径小几毫米只要两着不接触就行。
制作热置换汽缸，我建议易拉罐越大或越小为好，露露八宝粥都不好弄。
我是以比八宝粥略大的制作的。
三、天线是干啥的呢聪明人一想便知，是制作热置换活塞引导杆的。
只用顶端第一和第二节，把里面的小通片去掉。
第二节只要上部两厘米左
右做引导管。
四、制作动力活塞
我还是建议有朋友会车床的话，撤一个动力活塞。
因为除了注射器好像没有什麽更合适的了，我使用手套和一节PVC管制做的。
五、制作连杆和飞轮
这些应该都和简单我就不说了，可根据自己现有的东西制作。
透明斯特林发动机模型的制作方法
透明斯特林发动机模型的制作方法作者：陈鹏辉来源：《神州·上旬刊》2013年第05期这个透明斯特林发动机是本人参加石家庄市第十六届自制教、玩具评选活动所制作使用的教具，并获得石家庄市市级一等奖。
现将教具的特点、用途以及制作过程介绍如下：低温差斯特林发动机一、装置图和各部件名称二、特点与用途：1、这台斯特林发动机模型是“低温差外热式斯特林发动机”采用透明塑料杯做为热置换气缸。
透明的结构，便于观察，一目了然，结实耐用，安全可靠。
它依靠封闭在气缸内的气体热胀冷缩产生的力工作。
这种利用气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的发动机，是伦敦的牧师罗伯特斯特林（Robert Stirling）于1816年发明的，所以命名为“斯特林发动机”（Stirling engine）。
与蒸汽机相比，蒸汽机工作时的工作介质是水，而它不需要高压水蒸汽和消耗水，它的工作介质就是空气，并且是密封在机体内的，没有任何消耗。
与内燃机相比，它不产生爆燃，不象内燃机那样爆炸燃烧，对机体的损害小，噪音低，没有吸排气装置，因此制作容易，成本低廉，安全环保，结构简单也便于维护。
由于采用外热式工作，可以使用各种能源，比如太阳能，地热能等清洁能源。
2、本教具适合用于热机教学，作为热机教学内容的知识拓展和辅助教具是很合适的，具有活塞、曲轴、连杆、热源等热机的基本要素，为学生学习课本中的内燃机知识提供了可以真实工作的教学实物。
非常适合课堂教学和作为学生课外活动科技制作项目。
三、使用的主要材料及估计：塑料杯矿泉水瓶盖铁皮泡沫塑料气球自行车辐条细钢丝空芯螺丝等材料40元价值200元外协项目及估价：空芯螺丝 10元四、制作方法：热置换气缸和热置换活塞的制作。
超市购买600毫升直筒形耐高温透明塑料作为热置换气缸缸体。
用电脑包装箱内的有弹性的泡沫塑料制作热置换活塞，使用电热切割器把泡沫塑料切割成一个圆柱体，直径比所选塑料杯内径小5毫米，长度是塑料杯内部高度的三分之二。
diy自制斯特林引擎发电机
自制斯特林引擎发电机在偏远地区，收听广播可能是唯一的娱乐，也是与文明世界沟通的管道，但偏远地区常无电力供应，甚至连电池都难以取得。
虽收音机本身轻巧耐用，因缺乏适当的电力，收听广播变得十分麻烦，于是有人就想到利用发条经变速齿轮驱动微型发电机，提供收音机所需微不足道的电力。
斯特林引擎在某些场合也具有类似的功能，尽管至今为止小型轻巧的斯特林引擎之输出功率，仍无法与尺寸相仿的内燃机匹敌（极其微小的斯特林引擎与同尺寸内燃机之比较，又另当别论），就收音机或小型照明设备而言，斯特林引擎之输出功率却恰到好处，并且具有燃料多元化、安静、污染少、构造简单耐用、保养方便等优点。
玻璃制的透明斯特林引擎作为教具，固然可以寓教于乐，令学生印象深刻，但如果能进一步利用斯特林引擎作为动力，制作相关的动力机械，例如，装配一辆汽车模型（注一），或驱动发电机发电，并以此电力驱动小功率电器，除了完整介绍引擎之原理、构造和用途，更能演示热学原理、能量守恒原理、发电机负载原理，使斯特林引擎教具不但在高中、大学之物理学教学有用，也能应用在技职课程之教学和科普教育。
本文介绍这一部双缸水平并卧透明试管引擎发电设备，由两具特别设计的斯特林引擎（注二）组合而成，其内部构造和运转情形一目了然。
尽管乍见其外观（图一），构造似乎有些复杂，装配过程好像颇棘手，但其独特的设计已降低了精度的要求，不难成功自制，正适合有兴趣的读者大显身手。
图一：试管引擎的实物照片，摄于2004年4 月14 日。
一、自制这款引擎所需的材料：1. 外径1.85 cm、内径1.7 cm 的试管二个，外径1.63 cm，内径1.45 cm 的试管二个（化学实验室或玻璃仪器行一定有，价格各约二、三十元台币）；2. 粗约0.4 mm（0.016 号）的吉他钢弦（乐器行有售，35 元一条）；3. 长约16 cm，横截面2×3 mm2 的铝杆二支；4. 玻璃毛细管（外径5.8 mm，内径0. 45mm，学校实验室找得到）；5. 直径1.5 mm，长10 cm 的钢棒两根（就是尚未攻牙的钻头，钻头工厂有卖）；6. 内径1.3 cm，长约7cm 的玻璃管二个；7. 内径8 mm 的玻璃管；8. 内径2.2 mm，长约20 cm 的橡皮管；9. 内径15 mm，长约20 cm 的铝棒一根；10. 直径20 mm，长约20 cm 的PE 棒（以上五项，台北市太原路都找得到）；11. 白杨木条若干（五金行有售）。
低温差斯特林发动机设计
低温差斯特林发动机设计
低温差斯特林发动机是一种能够利用低温差热源产生机械能的热机
装置。
该发动机利用温度差异引发的热对流来驱动气体循环，从而产
生功率。
在温差较大的情况下，低温差斯特林发动机具有高效、环保、可靠的特点。
设计低温差斯特林发动机需要考虑以下几个关键要素：
1. 热源匹配：选择合适的低温热源非常重要。
常见的低温热源包括
太阳能、地热能、废热等。
根据实际应用需求，选择适当的热源可以
提高发动机的效率。
2. 热导路径设计：设计高效的热导路径是低温差斯特林发动机的关键。
通过优化传热管道的材料选择和布局设计，可以最大限度地减小
热损失，提高工作效率。
3. 气体选择和循环设计：低温差斯特林发动机使用气体作为工作介质。
选择合适的气体以及优化循环过程，可以提高发动机的性能。
常
见的气体选择包括氢气、氦气、氩气等。
4. 机械传动系统设计：设计高效稳定的机械传动系统是确保低温差
斯特林发动机正常运行的关键。
这包括选择合适的活塞材料、设计精
确的摆线轮轮齿、减少机械损耗等。
低温差斯特林发动机的设计需要综合考虑热学、流体力学、机械工
程等多个学科的知识。
通过合理的设计，低温差斯特林发动机可以在
低温差的情况下高效地转换热能为机械能，具备广泛的应用前景，如
太阳能利用、废热回收等领域。
未来的研究和改进将进一步提高低温
差斯特林发动机的效率和可靠性，促进可持续能源的发展。
斯特林发动机模型制作教程
自制简易斯特林发动机吉林省松原市前郭县教师进修学校刘文白斯特林发动机，又称作外燃式发动机。
与传统的蒸汽机和内燃机相比，它没有复杂的配气系统，能使用各种能源。
它的工作介质（一般就是空气）在封闭的气缸内往复流动，既不象蒸汽机那样需要高压水蒸汽和消耗水，也不象内燃机那样爆炸燃烧，因此制作容易，成本低廉，安全环保，作为热机教学的辅助教具是很合适的。
制成的简易斯特林发动机实物图如图一，工作原理请参看图二和图三。
图1 实物图图2 斯特林发动机剖面图①热置换气缸②热置换活塞③动力气缸④动力活塞⑤支架⑥曲轴⑦飞轮图3 斯特林发动机工作过程材料和工具：铁制八宝粥易拉罐3个。
自行车辐条3根，要求辐条帽能在辐条杆上自由滑动。
空牙膏管一个。
废旧的光盘3张。
气球一个。
有韧性的泡沫塑料一块（如拖鞋底）。
大头针一个，直径2毫米铁丝20厘米。
透明胶布。
废圆珠笔管。
使用的工具为钳子，剪刀，电烙铁和焊锡（也可以使用二合一强力胶），锥子或钻，直尺，圆规。
制作方法：本设计使用的是八宝粥罐易拉罐，因为它的开口是一个大圆形，而饮料易拉罐的开口较小，需要扩口。
文中所给尺寸没有严格要求，并尽量说明设计原理，以便读者可以用其它容器自行设计制作。
一、加工支架易拉罐取一个易拉罐，在距罐口2厘米处左右对称地钻两个孔，孔的直径略大于自行车辐条的直径。
这两个孔是曲轴主轴（参见图1图2图5）运转孔。
在此易拉罐的底部正中钻一个孔，插入自行车辐条帽。
为了保证辐条帽的螺孔和易拉罐的轴心同心，在易拉罐塑料盖的中心扎一个小孔，盖在罐口。
用一根辐条穿过辐条帽，再从塑料盖的小孔伸出，用电烙铁将辐条帽和罐底焊在一起。
见图4。
此孔是热置换活塞杆滑道。
图4 支架易拉罐底部图二、制作热置换气缸和动力气缸1.作热置换气缸。
在另一个易拉罐壁距罐口4厘米处扎一个直径4毫米左右的孔。
此孔最好用钳子夹住短锥子从罐内向罐外钻，钻好后毛刺朝处，不必处理。
如果从罐内向罐外钻，钻好后毛刺朝内，就要进一步处理，直至罐内壁平整光滑。
斯特林发动机手工制作原理
简易斯特林发动机手工制作制作材料简单易操作史特灵引擎属於外燃引擎，只要高温热源温度够高，无论是使用太阳能、废热、核原料、牛粪、丙烷、天然气、沼气（甲烷）、丁烷与石油在内的任何燃料，皆可使之运转，不同於必须使用特定燃料的汽油引擎、柴油引擎等内燃引擎。
A.基础篇A1气体的特性如图1把橡皮绑在容器口上，我们能容易瞭解到受热时橡皮会膨胀(图2)，冷却时橡皮会缩收(图3)，这是加热时，内部气体压力作用在橡皮上(图2)，当然人的眼睛是无法看到气体压力的。
A2移气器如果我们放入一个移气器(Displacer)到容器内(图4)，而这个移气器的直径比容器的内径小一些，当移气器自由上下移动时，即可以把容器内的气体挤下或挤上。
这个时候，如果我们在容器底端加热，而在容器上端冷却，使上下两端具有足够的温差，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。
其原理如下：当移气器上移，容器内的气体被挤至容器底端，此时由於容器底端加热，因此气体受热，压力变大，此压力经由活塞与容器间的空隙传到橡皮，使得橡皮会膨胀(图5)。
相反的，若施以适当的力量把移气器下移，则容器内的气体被挤至容器上端，此时由於容器上端为冷却区，因此气体被冷却，使气体温度降低，压力变小，而使得橡皮会缩收(图5)。
如此，不断使移气器自由上下移动，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。
由此，可知移气器的功用主要在於移动气体，使气体在冷热两端之间来回流动。
国立成功大学航太系郑金祥教授把Displacer命名为”移气器”，实在更为贴切，也比较不容易混淆，比较不会使人误以为它的作用跟输出功率的动力活塞一样。
A3曲柄机构要让移气器上下移动，只要将移气器与一曲轴连结(图6)。
当曲轴旋转时，移气器就会被带上及带下。
将移气器与曲轴连结完毕之后，在容器底端加热上端冷却，只要用手转动曲轴，使得移气器移上及移下，此时橡皮便会重复膨胀及收缩(图7)。
A4动力活塞橡皮的膨胀及收缩运动，可以转换为动力输出，此时，橡皮的作用即如同一动力活塞。
低温差新型斯特林发动机[发明专利]
![低温差新型斯特林发动机[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/af2e76dfee06eff9aff807d5.png)
专利名称：低温差新型斯特林发动机专利类型：发明专利
发明人：孙俊
申请号：CN202010962376.6
申请日：20200914
公开号：CN112211743A
公开日：
20210112
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种低温差新型斯特林发动机,这种低温差新型斯特林发动机是由一种半导体冷热片替代外部燃料燃烧作为该新型斯特林发动机的驱动动力；包括但不仅限于，气缸体、动力气缸、动力活塞、冷气缸、配气活塞、连杆、回热器；低温差新型斯特林发动机通过改良了集热排冷的驱动方法及措施，提高了循环热效率，使其做功动力大幅提升，具有无震动噪音、实时温度控制、可控温差范围等特点，无论是对环境保护还是节能减排，都有着非常重要的积极意义。
申请人：孙俊
地址：210018 江苏省南京市玄武区樱海公寓3-201
国籍：CN
代理机构：北京盛凡智荣知识产权代理有限公司
代理人：邓凌云
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为了拍内部照片，昨天拆了重新做了个小变动，就是把空芯螺丝去掉了，动力气缸直接粘上。
全部零件都在这。
粘接处打磨。
粘接。
上盖的两个肾形孔是用透明塑料从里面粘上的，用烟灰缸原来自带的铁片粘好缝隙也行。
蓝色的泡沫是热置换活塞，和上盖中间的小注射器的活塞固定在一起。
这就是小注射器的活塞，右侧透明部分中心位置粘了一段圆珠笔管。
圆珠笔管的内径略小于蓝色热置换活塞中心的铁丝（热置换活塞连杆）的直径。
能看到里面的圆珠笔管。
就是这根铁丝插到圆珠笔里。
先不要装注射器活塞，先盖上上盖，用胶布封口。
放上小弹簧。
装上小注射器活塞。
小注射器活塞的插入深度这样确定：由于弹簧的弹力，使蓝色泡沫悬浮在烟灰缸的中间。
装上大弹簧。
最后装上大活塞。
上面的配重是喇叭后面的铁块。
没有配重的话，也能运动，但频率太快，因为弹簧振子的频率和质量有关，质量越大，频率越低。
使用时放在一杯热水上，烟灰缸上盖上面加冰块。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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