Двигатель Стирлинга. Как сломать и как починить.

Здравствуйте, молодые и не только молодые муськовчане!
Сегодня я вам поведаю о занимательном агрегате – двигателе Стирлинга. Почему двигатель, чем мне приглянулся, и почему я не скрутила двигатель с машины – читайте под катом.


Посылку заказывала на Али в октябре 2015г. за 1607,50 руб. (мы все помним, что тогда курс доллара если не радовал глаз, то хотя бы не вызывал приступа конвульсий). Сейчас цена естественно выше.
Почему именно этот магазин и такой вид двигателя. Из соображений – ознакомиться, пощупать, поиграть, и доломать а потому, брать, что дешевле, более-менее наглядно иллюстрирует модель двигателя Стирлинга и у кого рейтинг неплохой по отзывам.
Продавец отправил посылку какой-то своей китайской силой мысли транспортной компанией, правда, извинившись за это. Соответственно, трэк-номера как такового не было (присвоен 44981789682) Однако, переживала зря. Пришла обычная небольшая коробка, комплект полный, по дороге ничего не потерялось и не сломалось. Основные рабочие части: маховик (лежал отдельно), рабочий поршень (уже был вставлен в верхнюю крышку), шатуны маховика (лежали отдельно), рабочая камера, диаметр примерно 10 см, герметично закрытая (верхняя и нижняя крышки скреплены 6 винтами с гайками), стойки, прикрепленные к верхней крышке шурупчиками. Внутри виден вытеснительный поршень черного цвета.
Сборка не требует усиленных мозговых напряжений – в стойки вставляется маховик (предварительно эти самые стойки немного раздвинув), цепляются шатуны с каждой стороны (аккуратнее цеплять со стороны рабочего поршня), и…все.
Фото в сборе (последний вариант):


Запуск. Поскольку для работы двигателя требуется создать перепад температур, в качестве подвода тепла решила использовать свечу. Поэтому двигатель был успешно водружен на подсвечник. Работающий двигатель (родная конструкция) на видео:

При первом запуске двигатель довольно сильно поскрипывал. В общем-то, в отзывах на это намекали. Поэтому места с наибольшим трением смазала силиконовой смазкой, скрипа стало меньше.

А теперь сказ о том, как я его доломала.
Под умиротворяющий стук работающего Стирлинга (а надо сказать, очень похож на звук швейной машинки), мысли о контроле нагрева даже не зашли в гости. Стучит себе и стучит, поршень наматывает километры, я страдаю фигней в какой-то момент понимаю, что вокруг подозрительная тишина. Поворачиваю голову, а распред. поршень во всех смыслах пришкварился к основанию камеры.
То есть, вот этот вот новенькийтолько с конвейера двигатель, у которого пробег даже до первого ТО не дошел, взял и стуканул.
Обматерившись на собственную криворукость и остолопность, а также китайскую сборку в целом, пришлось разбирать конструкцию. Печальное зрелище. Поршень слишком сильно деформировался от нагрева, к дальнейшему использованию не пригоден:

Мало того. При разборке с нижней части рабочей камеры порвалась силиконовая прокладка (ох уж китайская сборка!), нижнее дно отвалилось. Ладно, прозрачный силиконовый герметик мне в помощь. Стало почти как было. Внутри все равно не будет видно.

Впоследствии поршень был отбуксирован на работу для установления состава. На ИК-Фурье спектрометре определили, что материал поршня ППЭ (пенополиэтилен), он же изолон.
Толщина поршня – 8 мм, диаметр (был) – примерно 86мм.
В принципе, во всяких строительных магазинах, типа Леруа Мерлен, этот изолон имеется, только вот толщина 8мм не очень популярный размер. И продается километрами листами.
Ну, ОК. Ехать в магазин лень, а чинить-то как-то надо. Решила испробовать различные материалы, которые были под рукой.
Первый вариант – упаковочный материал типа пенопласта (из коробки из-под принтера). Оплавился еще быстрее, чем первоначальный поршень. Однозначно мимо.
Второй вариант – два слоя картонки из-под пиццы. В принципе, заработало, но… но не так. Картон тяжеловат, скорость разгона и работы маховика — небольшая.
Плюнув на эксперименты в подборе материала, честно с###ла нашла кусок утеплителя типа изолона толщиной 10мм. Плотность на ощупь такая же, как и у родного, по внешнему виду – тоже соответствует. Цвет только белый. На экспертизу отдавать не стала.

Вырезала круг диаметром 86 мм, закрепила, запустила. Урааа, заработало! Скорость хромает, отличается от первоначального варианта, но намного лучше, чем у картона! Края у поршня неровные получились, но работе не помешало, функцию свою выполняет.
Вот так, теперь я снова наслаждаюсь работой двигателя Стирлинга. Только приходится одним глазом, как кошка, наблюдать за поршнем, как бы второй раз не перегрелся.
Видео работы отремонтированного двигателя:

Итог:
1) Вполне неплохая модель двигателя Стирлинга – простая и наглядная;
2) Качество в целом неплохое, но в идеале, конечно, надо продумывать подачу тепла и возможность принудительного охлаждения (водяного или радиаторного);
3) Цена приемлемая.

Покупкой я довольна. Теперь можно изучать более сложные варианты.