Cách chế tạo mô hình động cơ nhiệt Stirling dễ dàng

Mô hình động cơ nhiệt đốt ngoài hay còn gọi là mô hình Stirling là một trong các mô hình được sử dụng nhiều trên thế giới trong các thí nghiệm, các động cơ máy móc thường gặp. FPT telecom sẽ hướng dẫn bạn cách chế tạo mô hình động cơ nhiệt Stirling dễ dàng.

---

Cách chế tạo mô hình động cơ nhiệt Stirling dễ dàng

Động cơ nhiệt Stirling nói nôm na là loại động cơ chạy bằng nhiệt tỏa ra từ các năng lượng bên ngoài như than, gỗ, mặt trời, khí đốt, xăng, dầu, khí metan.. Mô hình động cơ nhiệt Stirling được sử dụng khá phổ biến nhờ tận dụng tối đa năng lượng đốt và không gây ra nhiều tiếng ồn khi vận hành.

Động cơ được ứng dụng rất nhiều trong thực tế như dùng để bơm nước cho các công trình thủy lợi, máy lạnh nhiệt âm học, dùng trong nhà máy phát điện dùng năng lượng hạt nhân hoặc địa nhiệt.

Đính kèm 7674

Để chế tạo được động cơ nhiệt Stirling ta cần chuẩn bị đầy đủ các công cụ như sau:

- Chai nhựa 2 lít và chai oz 23 bằng nhôm.
- Một tấm gỗ hoặc ván ép mỏng, dài.
- 2 lon nhôm, có thể là lon nước yến hoặc lon bia.
- Một đĩa CD hoặc DVD cũ.
- Súng bắn keo (hoặc keo siêu dính), hỗn hợp keo JB weld, băng keo.
- Một ống đồng có kích thước khoảng 3/4 inch và một số thanh đồng.
- Một cuộn dây chì.
-Một số que gỗ y tế.

- Các dụng cụ cơ bản như: kéo, con dao bén, máy cắt dây, máy khoan mini, thước kẻ, kìm, cưa cắt ống đồng, máy quay và bàn chải thép.

Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ dụng cụ ta tiến hành chế tạo mô hình động cơ nhiệt Stirling:

Bước 1: Chuẩn bị các bộ phận trước khi lắp ráp

- Sử dụng bút lông đánh dấu một vòng tròn ở phần đáy của chai nhựa, cách đáy chai khoảng 2cm.

Đính kèm 7667
- Cắt phần dưới và phần trên của chai oz để được một hình trụ, rồi cắt dọc theo đường sinh của hình trụ tiếp theo trải phẳng ra. Kế đến, ta dùng bút lông vẽ hai đường tròn lớn trên tấm nhôm đó và dùng kéo cắt ra thành hai hình tròn. Dùng giấy nhám chà sạch lớp sơn trên hai hình tròn vừa cắt.

- Cắt hai miếng gỗ ép dạng hình vuông có độ dài cạnh vào khoảng 2,5cm, rồi dùng keo con voi siêu dính để dán vào phần tâm của đĩa CD/DVD, Sử dụng máy khoan mini (mũi khoan 1/16 inch) để khoan một lỗ nhỏ trên phần tâm của miếng gỗ này. Tiếp theo, bạn dán chồng miếng gỗ hình vuông thứ hai lên miếng gỗ thứ nhất và khoan lỗ tương tự. Đây chính là hệ thống bánh xe quay hay bánh đà.

Đính kèm 7668

- Sử dụng cưa sắt để cắt một đoạn ống đồng chiều dài khoảng 5cm, dùng giấy nhám (hoặc cước thép) để đánh bóng phần ngoài và trong của ống.
- Cắt hai tấm bìa cứng theo dạng hình tròn sao cho đường kính bằng với đường kính của miếng nhôm. Khi cắt xong, tiến hành dán các tấm bìa lại với nhau và đánh dấu phần tâm của hình tròn.
- Kế điến, bạn lấy một chiếc nắp của chai keo có phần bên ngoài nhẵn bóng hoặc có thể quấn băng keo trong vòng phía ngoài để làm giảm ma sát với không khí. Đây được xem là bước quan trọng, phần piston này phải vừa khít với ống đồng đã cắt, vừa phải đảm bảo cho quá trình chuyển động của động cơ phải mềm mại.
-Tiến hành cắt một đoạn dây chì (dây thép) có chiều dài khoảng 7cm, xoắn thành một vòng nhỏ ở giữa sao cho có thể chèn dây điện đi xuyên qua. Lưu ý, tạo 2 móc ở hai đầu dây chì (dùng móc vào keo nhựa trong nắp).

Đính kèm 7669

- Đổ keo nhựa epoxy vào đầy chiếc nắp nhựa, sau đó dùng cây tăm xuyên qua vòng dây chì và đặt hai móc ngập xuống mặt keo. Đặt hai đầu của tăm trên hai vật đỡ và phơi đến khi keo khô hoàn toàn.

Bước 2: Tiến hành lắp ráp phần hộp cho mô hình động cơ nhiệt Stirling

Trên một tấm nhôm, Sử dụng bút lông để vẽ một đường tròn có đường kính bằng với đường kính của ống đồng và dùng kéo khoét lỗ hình tròn đã đánh dấu này. Ở cả hai tấm nhôm thì bạn chèn hai thanh đồng nhỏ dạng ống, chèn dây vào bên trong.

Đính kèm 7670

Đối với tấm nhôm, bạn chèn ống đồng xuyên qua tấm nhôm rồi dùng hỗn hợp keo JB weld để dán cố định. Lưu ý, nên dùng thêm các thanh tre dán cập theo phía bên trên dạng hình chữ T để giúp cho chiếc hộp này thêm vững chắc

Đính kèm 7671

Bước 3: Gắn các trục quay vào mô hình động cơ nhiệt Stirling

Quá trình này khá quan trọng và thực hiện tương đối khó khăn, cần phải có sự tập trung và tỉ mỉ của người chế tạo

Đính kèm 7672

Trước hết ta tiến hành cắt một đoạn dây thép có chiều dài khoảng 18cm sao cho nó chèn qua được hai lỗ trên hai que gỗ y tế đỡ hai bên, kế đến tiến hành uốn cong thanh thép treo trục quay này giống như mô hình trong hình.

Đính kèm 7673

Việc đo khoảng cách giữa các piston với thanh treo và tạo trục quay sao cho chúng hoạt động đúng công suất thiết kế cần phải chính xác. Như vậy là bạn đã chế tạo thành công mô hình động cơ nhiệt Stirling hoàn chỉnh nhất.

FPT telecom vừa hướng dẫn bạn cách chế tạo mô hình động cơ nhiệt Stirling hoàn chỉnh chỉ trong vòng 3 bước và vài vật dụng đơn giản mà bạn có thể kiếm được dễ dàng. Chúc các bạn thành công sau khi đã đọc bài viết