怎么制作小型燃油发动机?
准备好所需要的物品,按照步骤组装。
1.在铜块表面正中间钻个10MM的孔。
2.利用电池外壳。把电池负极一头切掉,切时注意降温,把里面的油洗干净。放火里烤一烤,烤到差不多就抠掉里边的石墨,由于烤过,石墨会掉下来,一个干净的金属外壳做好了。
3.活塞和动力缸,需要用到注射器(尽量挑选小的)。先切注射器的芯轴,切出大概25MM长,再切一小段注射器的外壁(大概6MM长)作为活塞的轴套。活塞切得比较短,大概7、8MM,缸体外壁15-20MM,这个长短没太大要求,能保证行程就好。
4.先装活塞的轴套,在轴套外壁涂上一点胶水,然后装进铜块大孔里去,装好轴套等胶水干了之后,就开始装气缸(即空心电池)。接下来就是装动力缸,在缸底一头涂上胶水,装在过气孔上面就可以了。如图。
5.组装活塞做好连杆,用胶水和一根小轴横着粘在缺口处,然后用连杆圈着小轴跟它配合。如图。
6.制作偏心轮和天枰,偏心轮,在轮子上钻一个偏心的小孔,然后装上一根小轴,天枰是用铜线拧的,做成一个小跷跷板,中间轴固定,两边的长度就是动力缸和飞轮的距离。
7.进行组装,用到硬币、大螺母、硬盘部件等,完成拼装。小型燃油发动机制作完成。
材料和工具:
铁质八宝粥易拉罐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(没有电烙铁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钻一个小孔,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。
二、 制作热置换气缸和动力气缸
1.制作热置换气缸。
在一个易拉罐壁距罐口4厘米处钻一个直径4毫米左右的孔。此孔最好从罐内向罐外钻,钻好后毛刺朝处,不必处理。
2.制作动力气缸。
取半个易拉罐作为动力气缸。在距罐底1.5厘米的罐壁上钻一个直径4毫米左右的孔,用于连接热置换气缸。
3.连接热置换气缸和动力气缸。
用铁皮卷一个直径1厘米、长2厘米的圆筒,把接缝焊牢。把热置换气缸、圆筒和动力气缸焊接在一起。这样两气缸通过壁上的孔和圆筒,形成了一个空气流通的通道。热置换气缸和动力气缸之间的连接筒做得较粗,是为了增加强度。
三、 制作曲轴和热置换活塞系统
1.制作曲轴。
用自行车辐条按图5形状和尺寸弯制曲轴,转角处顺滑一些,尺寸差不多就行,要求不严格。弯制前在车辐条上套上一段圆珠笔管,要紧一些,以防止曲轴在支架上串动。顺着曲轴主轴方向观察时,动力活塞曲柄与热置换活塞曲柄之间成90度角。
2.制作动力气缸。
取半个易拉罐作为动力气缸。在距罐底1.5厘米的罐壁上钻一个直径4毫米左右的孔,用于连接热置换气缸。
3.连接热置换气缸和动力气缸。
用铁皮卷一个直径1厘米、长2厘米的圆筒,把接缝焊牢。把热置换气缸、圆筒和动力气缸焊接在一起。这样两气缸通过壁上的孔和圆筒,形成了一个空气流通的通道。热置换气缸和动力气缸之间的连接筒做得较粗,是为了增加强度。
4.制作热置换活塞上的挡片。 见图
5.制作连杆和热置换活塞杆接头。
用一块长5厘米,宽16毫米的铁皮,对折成长5厘米,宽8毫米的铁皮,这样做是为了增加强度。在此铁皮两端各钻一个孔,一个孔的直径略大于自行车辐条的直径,另一个孔的直径略大于大头针的直径。连杆就制作完成了。再制作热置换活塞杆连接头。取一块3厘米长8毫米宽的铁皮,中心钻孔插入辐条帽,焊牢,在辐条帽顶端也焊一点焊锡,使辐条能够拧紧到辐条帽上而不能穿过它。在铁皮两端各钻一个与大头针粗细相当的孔,把铁皮两端向上折成U形。用大头针把这个连接头和连杆连接起来。见图
四、 整体组装与制作动力橡皮膜组件
1.把热置换活塞装入热置换气缸,热置换气缸口与支架易拉罐底对齐,曲轴主轴线与热置换气缸和动力气缸的连接筒平行。用手把住两个易拉罐,摇动曲轴,如果曲轴转动灵活,就用透明胶布缠绕接缝处,否则查明故障原因,排除故障。缠绕时拉紧透明胶布,使罐口与罐底之间接合牢固不透气。
2.制作动力活塞橡皮膜组件。把气球横向剪开,取碗形部分,碗底正中间剪一个小洞。按照图8把一段铁丝与螺丝杆连接起来,铁丝就是动力活塞连杆。制作两个泡沫塑料圆片,圆片中心钻孔。在螺杆上依次穿上圆片、气球、圆片,拧紧螺母。
3.在动力气缸口处缠绕两层透明胶布,胶布边缘比气缸口略高,以防止气缸口割破气球。把气球套在动力气缸口上,不要把气球拉得太紧,在包住气缸的气球外部缠绕透明胶布,使气球不能从气缸口脱落。铁丝靠近曲轴动力活塞连杆轴,此时由于热置换活塞的重力作用,动力活塞曲柄处于水平状态。把铁丝在轴上绕一圈,多余部分剪断。找一只旧棉线袜子,剪去脚尖部分,剩下的部分卷成宽4厘米的圆环套在罐口与罐底的接缝处,做为散热器。
五、 组装支架易拉罐、曲轴和热置换活塞系统
1.把曲轴飞轮端穿过支架易拉罐的一个孔,把连杆放到罐内穿到曲轴上,向各个方向试着旋转曲轴,直到连杆穿到热置换活塞连杆轴上,曲轴飞轮端从支架易拉罐的另一个孔穿出。在曲轴飞轮端穿上一段圆珠笔管固定曲轴,使它能够自由转动而不左右串动。把一根自行车辐条从支架易拉罐底部的车辐条帽中拧过,再拧紧到热置换活塞杆接头的车辐条帽上。用两段C型圆珠笔管夹在曲轴上连杆两侧,左右调节连杆位置,使曲轴转动灵活。
2.确定热置换活塞杆长度。转动曲轴,使热置换活塞连杆轴降到最低点(离支架易拉罐罐口最远处),因八宝粥易拉罐做的热置换气缸的深度为118毫米,留出5毫米的间隙,从支架易拉罐罐底算起,保留113毫米长的车辐条,多余部分截断。
3.把一个热置换活塞档片穿入活塞杆,小圆筒方向向下。转动曲轴,使热置换活塞连杆轴升到最高点。移动档片,使它到达距支架易拉罐罐底5毫米处。把钢丝清洁球穿在活塞杆上,再把另一个档片穿到活塞杆上,档片上的小圆筒方向向上。拉伸揉捏钢丝清洁球,使它布满两档片之间,并略粗于易拉罐内径。
3.把一个热置换活塞档片穿入活塞杆,小圆筒方向向下。转动曲轴,使热置换活塞连杆轴升到最高点。移动档片,使它到达距支架易拉罐罐底5毫米处。把钢丝清洁球穿在活塞杆上,再把另一个档片穿到活塞杆上,档片上的小圆筒方向向上。拉伸揉捏钢丝清洁球,使它布满两档片之间,并略粗于易拉罐内径。
六、制作飞轮
用一个大号的牙膏管,拧下管帽,把光盘套在牙膏管上,再拧紧管帽,剪去多余的牙膏管,飞轮就制作完成了。用一小段竹筷子把飞轮固定到曲轴上。也可以用其它圆形材料制作飞轮,但用光盘和牙膏管制作的好处是能方便地增减光盘数量,研究飞轮质量对发动机工作的影响。
使用方法
把散热器用水浸湿,燃气灶打到小火状态,然后把发动机架在燃气灶上,热置换气缸底部正对火焰,用手转动曲轴,过一会感到发动机有动力输出后松开手,发动机就自己转动起来了。在实验室或课堂上使用时可以使用酒精灯作为热源,但最好的办法是使用吃火锅用的固体酒精膏,它比液体酒精要安全很多。
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。斯特林发动机可以使用多种的燃料,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。
下面介绍如何制作一个简易的斯特林发动机
第一步:材料与工具准备
首先要准备的材料与工具如表1、表2 所示。
表一 材料表
名称 规格 数量 备注
试管 18 x 150mm 1支 附橡皮塞
玻璃针筒 10 ml 1 支 作为活塞
铜管 内径约φ2mm 2段
铜棒 φ2mm 1根
光碟片 1片
铅线 约φ1.5mm 1包 曲轴
铁丝 细 固定钢丝绒用
钢丝绒 1包 移气活塞
塑胶软管 φ3 mm 1段
木条 180 x 10 x 8 mm 1支 木条
木板 若干 基座
热熔胶 若干
橡皮筋 2 条 固定试管及针筒
小螺帽 内径约φ1.5mm 若干
小铁钉 约φ1.5mm 若干 轴用
冰棒棍 若干
表二:工具表
名称 数量 备注
剪刀 1
美工刀 1
剪嘴钳 1 制作曲轴
虎钳 1 制作曲轴
线锯 1 切割木板
电钻 1
直尺 1
记号笔 1 做记号
实验室酒精灯 3~5组 亦可用蜡烛代替
工业酒精 2瓶
铁鎚 1 钉制基架
第二步:制作步骤
利用手摇钻(或小电钻)将橡皮塞钻出两个孔,一为连通气室用,一为交换器用
将钢丝绒以小铁丝绑绕在铜棒上,制成移气活塞。活塞长度约为试管长度的一半。
将做好的移气活塞组合上试管。并装上塑胶软管与钻孔的小木块(连结轴用)。
将玻璃针筒以热熔胶固定在木条上,并用橡皮筋加强固定。针筒后方黏上钻孔的小木块,以备之后连结轴用。
同样将试管固定在木条上。然后以塑胶软管连接。
此时可以稍作测试。加热试管前端,拉动移气活塞,看看针筒是否会前后伸缩移动。如没有,则应该检查是否出现漏气现象。
在木条前 10mm 钻一φ1.5mm 的孔,接着依下列尺寸,将铅线弯曲制作曲轴,并黏合光碟片。要注意针筒与移气活塞必须有相差90 度的相位角。
计算移气活塞的活动长度,在冰棒棍上适当钻孔以符合,将木条与冰棒棍切割钻孔。
最后将钻孔完毕的冰棒棍以小铁钉组合上去,即完成本次活动制作。
第三步:测试与完成
要使自制的Stirling Engine运作,首先在试管下至一酒精灯,待烧热约1分钟,试着转动光碟片即可。如果旋转不够顺利,试着微调相位角度又或者旋转的连续性(贯性)不够,可在光碟片上夹上小夹子,以增加其惯性转动力量。
注意事项:
虽然,本次制作的 Stirling Engine 教具结构简单,但整个史特灵引擎制作的关键,就在曲轴与活塞,因此有几点影响制作成功与否的关键要点要注意:
1. 气体交换室(试管)的密闭性要高,尽量不要有漏气现象。
2. 曲轴角度要呈90 度,移气活塞的相位角要比活塞提前90 度。
3. 移气活塞的铜棒管接合处,要尽量能滑顺,但又不能有大量漏气现象,挑选铜管与铜棒时,公差要配合好。
4. 曲轴旋转的流畅度是关键,这个部份需要的精密度较高,尽量能以模具或电动工具制作。
5. 连结曲轴的冰棒棍要尽量平行推动,不要有分向力量减低推动。
6. 光碟片的目的是要增加其旋转惯性,如惯性不足,可用小夹子夹住光碟片来调整。斯特林发动机
斯特林发动机简单制作步骤:
(一)利用手摇钻(或小电钻)将橡皮塞钻出两个孔,一为连通气室用,一为交换器用
(二)将钢丝绒以小铁丝绑绕在铜棒上,制成移气活塞。活塞长度约为试管长度的一半。
(三)将做好的移气活塞组合上试管。并装上塑胶软管与钻孔的小木块(连结轴用)。
请点击输入图片描述(四)将玻璃针筒以热
(四)将玻璃针筒以热熔胶固定在木条上,并用橡皮筋加强固定。针筒后方黏上钻孔的小木块,以备之后连结轴用。
(五)同样将试管固定在木条上。然后以塑胶软管连接。
(六)此时可以稍作测试。加热试管前端,拉动移气活塞,看看针筒是否会前后伸缩移动。如没有,则应该检查是否出现漏气现象。
(七)在木条前10mm钻一φ1.5mm的孔,接着依下列尺寸,将铅线弯曲制作曲轴,并黏合光碟片。要注意针筒与移气活塞必须有相差90度的相位角。
(八)计算移气活塞的活动长度,在冰棒棍上适当钻孔以符合,将木条与冰棒棍切割钻孔。
(九)最后将钻孔完毕的冰棒棍以小铁钉组合上去,即完成本次活动制作。
(2)凸轮轴和曲轴是铸铁的。缸体有铸铁的和铝合金的,更先进的有镁铝合金的。活塞是铝合金的,连杆是铸铁的。油底壳是铝的。
(3)进气歧管有铝合金的和塑料的。排气歧管是铸铁的。
(4)发动机内有些O型圈是橡胶的。
斯特林发动机,又称外燃式发动机。它依靠封闭在气缸内的气体热胀冷缩产生的力工作。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(一般情况下用空气即可)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,作为热机教学内容的知识拓展和辅助教具是很合适的,职业学校的机械班学生自己制作实验,也是很好的项目。
图1 实物图
制成的简易斯特林发动机实物图如图1。工作原理请参看图2和图3:发动机在受到热源加热时,封闭在热置换气缸和动力气缸内的空气,受热膨胀推动动力活塞上升,动力活塞运动时带动曲轴旋转,曲轴带动热置换活塞向上运动,空气穿过热置换活塞流向热置换气缸的热端,继续膨胀推动动力活塞上升动力活塞上升到上止点时被飞轮的惯性带动通过上止点,此时在冷端经过冷却的热置换活塞已开始向下运动,空气流经低温的热置换活塞到达冷端受冷收缩,拉动力动力活塞下降。热置换活塞和动力活塞相互配合,使发动机持续运转下去。
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:
铁质八宝粥易拉罐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(没有电烙铁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钻一个小孔,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.制作热置换气缸。
在一个易拉罐壁距罐口4厘米处钻一个直径4毫米左右的孔。此孔最好从罐内向罐外钻,钻好后毛刺朝处,不必处理。
2.制作动力气缸。
取半个易拉罐作为动力气缸。在距罐底1.5厘米的罐壁上钻一个直径4毫米左右的孔,用于连接热置换气缸。
3.连接热置换气缸和动力气缸。
用铁皮卷一个直径1厘米、长2厘米的圆筒,把接缝焊牢。把热置换气缸、圆筒和动力气缸焊接在一起。这样两气缸通过壁上的孔和圆筒,形成了一个空气流通的通道。热置换气缸和动力气缸之间的连接筒做得较粗,是为了增加强度。
购买夹板首先,看环保。要看有害气体释放量是否符合国家标准,尤其是胶水释放的游离甲醛是否超标。对于这些专业性太强的东西,绝大多数的消费者可能都不清楚,也无法测定,因此看生产厂家有无中国环境标志产品认证不失为一条捷径。因为要通过该认证,必须以质量,环保双达标为前提。
其次,看材料。不同树种的价格不同。消费者可根据不同的需求选购不同材料的品种。目前,市场上充斥着大量低价格的柳桉芯板胶合板。其实这是将杨木芯板作了表面着色处理,所以外观上与柳桉芯板基本一致,但质量却相差甚远。实际上,柳桉芯板无论是分量还是硬度韧性上都要高于杨木芯板,消费者购买时要仔细辨认,以免上当。
再次,看做工。胶合板的夹板有正反两方面的区别。选购时,胶合板板面要木纹清晰,正面光洁平滑,要平整无滞手感,反面至少不毛糙。最好不要有疤节,即使有,也应该平整光滑美观,不影响施工,又会造成更大的污染。因此挑选时,要看其是否有脱胶、散胶现象,您可以用手敲击胶合板各个部位,如果声音发脆且均匀,则证明质量良好,若声音发闷、参差不齐,则表示夹板已出现散胶现象。
最后,看外观。消费者选购时,对每一张胶合板都要看清是否有鼓泡、裂缝、虫眼、撞伤、无痕、缺损以及修补贴胶纸过大等现象,有的胶合板是将两个不同纹路的单板贴在一起制成的,所以在选择上要注意夹板拼缝处是否严密,有没有高低不平现象。不严密不整齐的胶合板制作出来的家具和门窗外观很不美观。
多层胶合板是家俱制作中必备的材料之一,它的主要材质是木材,是经过高压处理加工制成的,虽然多层胶合板在生活中常常可以看见,但大多数人对这种材料的了解都比较少,那么多层胶合板有哪些优缺点呢?下面就跟着我一起来看看多层胶合板的优缺点介绍以及选购多层胶合板时要注意什么。
一、多层胶合板的优缺点介绍
1、多层胶合板是用优质的原材料加工而成的,环保性能非常好,在人们的家居生活中起到了非常大的作用,因此,现在许多家俱在定制的过程中,都会使用多层胶合板来达到即装即往的标准。
2、然后就是多层胶合板的物理性能,它的物理性能与生产工序有着直接的联系,因为生产工艺的横竖向分布均匀,使多层胶合板在物理性能方面非常稳定,用于制作橱柜、衣柜等家俱,能让家俱更加经久耐用。
3、多层胶合板的防水性能也很不错,因为它使用的是大径木材作为芯板,而不是与颗粒板相似的碎屑,即便放进水里煮上八个小时也不会开胶。至于多层胶合板的缺点,就是不合适用于做门。
二、选购多层胶合板时要注意什么
1、选购多层胶合板的时候,要注意看多层胶合板的表面木纹是否清晰,
颜色是否均匀,摸起来不能有毛糙的感觉,一般情况下,优质的多层胶合板在外观上也更加好看。
2、多层胶合板的表面不能有疤节、硬伤、破损等瑕疵,千年舟多层胶合板克服了木材本身的不足之处,使木材的物理性能得到了大大的提高,
板面平整,不容易变形,而且加工起来也很容易,用途很广。
3、用手敲打多层胶合板,发出的声音清脆说明这个多层胶合板品质不错,如果发出的声音很沉闷,说明多层胶合板存在缝隙、空洞或是散胶的情况。有些多层胶合板是把两个纹路不一样的单板贴在一起所制作而成的,因此大家在购买的时候要注意看夹板间的缝隙是否严密。
我总结:以上就是多层胶合板的优缺点介绍和选购多层胶合板时要注意什么的相关内容,希望能够说明到大家。大家都知道多层胶合板在日常生活中常常使用到,因此大家在选购之前应该先了解一下这种材料,只有这样我们才能更好的将这种材料运用到我们的生活中去。