domingo, 8 de junho de 2014

Motor Stirling Alfa Ross Yoke, con traducción al español

El motor Stirling también está clasificado como un modelo Alfa, pero con un cigüeñal llamada "Ross Yoke".



Ventajas:

- Es posible construir un motor extremadamente compacto;
- Las bielas prácticamente no inclinación, evitando la carga lateral de los pistones en el cilindro;
- Los pistones permanecen menor tiempo aparcado, al final de su curso y se ejecuta largo de su desplazamiento, con la misma velocidad;

Desventaja: es un motor extremadamente complicado hacer un balance, debido a la variada movimiento del cigüeñal.

Por una razón aún desconocida, este motor todavía tiene un pobre desempeño. Hay algunas posibilidades de este resultado:
- Algunos tipo de resonancia en el flujo de fluido de trabajo (aire) entre los dos cilindros, debido a que los dos codos de 90 grados;
- Un posible problema relacionado con la termodinámica, donde la placa de aluminio, el cilindro caliente es para causar un corto térmica, evitando un mayor rendimiento;
- Otra posibilidad es la de compresión más alta, si se produce la falta de calor en el interior del cilindro caliente, la compresión no es beneficioso para el proyecto. Si se demuestra que el exceso de compresión, se debe aumentar el área muerta, o instalar un regenerador, que además de aumentar la zona muerta, aumentará la disposición de calor en el interior del motor, pero por otro lado, preocupado por el efecto sobre la materia explicada "3". También es posible reducir la compresión, reduciendo el curso de cada pistón, en la actualidad 28 mm y pistones de 14,5 mm de diámetro.

3 - Otro factor extraño que está ocurriendo en este motor, en comparación con otros motores de alfa-modelo, como el tubo más caliente que conecta los dos cilindros, mayor es el rendimiento, pero este motor se invirtió. No tengo ninguna explicación concreta para este efecto, pero me temo que es la placa de soporte de cilindros de aluminio caliente todavía, hay que enfriar el fluido de trabajo (aire), antes de entrar en el tubo de cobre. Ya calentado esta placa de aluminio, pero aún así, no hubo mejoras.

4 - con la reducción de compresión, estoy seguro de que voy a tener más velocidad, pero esa no es la manera en que yo elegir, este motor tiene algún otro problema, que tengo que averiguarlo. Para ello, primero tengo que hacer un nuevo cigüeñal tradicional, y ver lo que van a estos nuevos resultados utilizando este cigüeñal tradicional, sin cambiar la posición y las tuberías de este proyecto actual. Basado en el antiguo proyecto Alfa, tendría que presentar al menos 1.600 rpm en giros libres, si esto no sucede, el problema puede estar en la aerodinámica interna,
o placas de aluminio en el cilindro caliente.
¿Por qué ??? ¿Por qué los dos motores tendrán prácticamente los mismos cursos y diámetros, y pueden no mostrar diferencias significativas en el rendimiento.

Agradezco la atención de todos.
Leandro Wagner.


Essential to have low friction and effective seal for Stirling engine speed.


Many people ask me, "Why is my engine does not have the same income as the engine of the Stirling Engine Manual?". The answer is in this video!

In general, when a person starts to build his first engine, promptly has a concern with the ideas steps to manufacture a good engine, but do not give due importance to friction or even the seal, which sometimes limits the performance the engine or even not it works.

If the crankshaft, with the displacer piston, are virtually frictionless and a good seal, is already guaranteed a good running engine, regardless of the course of action that the engine has.

Now follows some guidelines that I recommend:

- Assembling the motor, a test must be made of friction within the hot displacer piston cylinder, the displacer piston to move or rotate within this piston of the second aluminum can, the weight of the tin must be sufficient for the can remain standing in place without the need to hold it there.
- By turning the shaft (crankshaft) without flywheel, as seen at time "2:02" video above, the axis will show the movement back and forth before you stop completely. If not, the crankshaft may be bent (crooked) or bearings (coins) with hole is very fair;
- Again must repeat the test above, but this time with the displacer piston CONNECTED to the crankshaft and the power piston to the crankshaft UNPLUGGED, for verification of friction, as in the instant "1:29", where even with displacer piston to the crankshaft CONNECTED , the axis must present the motion comes and goes before you stop completely.
- This engine model, the seal is not the most critical point so that the motor has a simple operation, however, if the goal is to have a motor with a relatively good performance, the seal effect of engine is practically perfect, as seen in the moment "2:20 ".
The main point of air leakage, deformation occurs in the hole head first, in this case, one must have great care to pierce the head, so you do not have excessive play of the displacer piston rod. Also extreme care when fitting the head with the piston on the hot cylinder, so the hole head will not be damaged, preventing possible air leakage.
Another possible location with air leakage is in the assembly of the balloon with the covers and on the cold cylinder.

https://www.facebook.com/pages/Manual-do-motor-Stirling/292018690925248

https://plus.google.com/+ManualdomotorstirlingBlogspotBr/about




I appreciate everyone's attention.
Leandro Wagner.

Rodilla photo, la posición que se ha pegado en el cilindro


La rodilla de pvc, debe pegar al mismo altura al principio del cilindro.


Te recomiendo que veas esta otra página:
http://manualdomotorstirling.blogspot.com.br/2013/12/motor-stirling-de-latinha-de-1600-rpm.html

Leandro Wagner.

Traducción al español del video en el que el motor alcance 1860 RPM!



El gran cambio de este motor, fue la reducción de la carrera del pistón desplazador de 28 mm a 20 mm! Como consecuencia, han aumentado área muerta, incrementada en la longitud del pistón desplazador 5 mm (total de 25 mm).

También era posible reducir 340 gramos a 290 gramos de peso del motor, se muestra en la figura 1!

Peso de motor stirling gama en latas, Manual do motor Stirling
Fig. 1


En la primera prueba, el motor me ha sorprendido en su velocidad, alcanzó picos de 1900 RPM y 1570 RPM constante, fueron realizados estas pruebas en un ambiente sin circulación de aire (sin viento).

Después de 10 días de descanso total, de nuevo a prueba otra vez, mantenerse al día con prácticamente los mismos resultados. Como Visualicé un problema futuro en la durabilidad del globo, el globo retiró y hizo un desgaste con la Dremel la esquina de caucho (bicicleta de cámara) que está pegada al cilindro frío,se muestra en la figura 2. Evitando así una posible fricción y un desgaste prematuro del globo. Pero para volver a montar el pistón de este trabajo (globo), el motor sorprendentemente perdió 200 RPM, tanto pico y a velocidad constante (1700 RPM picos y constante 1460 RPM).

Cilindro del pistón potencia (gama del motor), Manual do motor Stirling
Fig. 2


Después de 7 días, he instalado el soporte de generador, y se sorprendió de nuevo con una reducción de 100 RPM en la rotación de pico (máx. 1.600 RPM), que ya están en constante rotación permanecí las mismas condiciones "1440 RPM".

Otro dato interesante, cuando probé el motor con una sola llama de una vela, se produjo antes de que el motor funcionaba a 940 picos RPM y 840 RPM constante. Después de que el problema con la misma vela, el motor alcanza el pico de 1000 RPM y 860 RPM constates o más!

Así que me quedé con una gran pregunta. ¿Cuál podría ser el posible problema?

Mi primera sospecha se aumentó la depuración de los cojinetes del cigüeñal (monedas) puesto de relieve en la figura 3, debido a un desgaste prematuro de los cojinetes, debido al estilo que se hicieron estos agujeros. Cuando el motor alcanza altas revoluciones, vibraciones excesivas no son visibles a simple vista y con una sola vela que produce una fuente de calor, el motor no produce esta resonancia en el eje, lo que eventualmente podría impedir que el motor llegue a subir las rotaciones iniciales. Pero todo esto es sospechoso aún no se ha probado, para la realización de la sospecha.

Cojinetes del cigüeñal hechos con monedas, Manual do motor Stirling
Fig. 3


El segundo sospechoso es una degradación de la lana de acero del pistón desplazador, debido al recalentamiento de la misma, pero para eso tengo que abrir el motor otra vez, evaluar la situación real. Como se puede observar en la Figura 4, después de desmontar el motor.

Pistón desplazador lana de acero de un motor Stirling, Manual do motor Stirling
Fig. 4


Cuando realice ajustes, también descubrí un defecto en la construcción de este proyecto. Hay una zona muerta en el interior del cilindro caliente a 13 mm, lo que explica la razón de la inflamación anormal de la pistón de trabajo, para hacer la primera calentar el motor antes de iniciar el primer partido! A medida que el émbolo se mantiene alejado de la parte inferior del cilindro de calor a una distancia de 13 mm, todo el aire que se encuentra en este espacio se expande como se ve en el vídeo (hay un aumento en el volumen de aire debido a su calentamiento)!

Así! Desmonté el motor, que no he encontrado ningún daño más grave a pistón, sólo la mitad del pistón desplazador se reunió con la lana destemplado. Voy a rehacer un nuevo pistón desplazador, con una longitud total de 35 mm y retire zona muerta dentro del cilindro caliente existente. Como ya sabemos que la lana de acero no ocupa espacio en el interior del motor, obviamente con este cambio, no voy a quitar el área muerta existente, sino a ayudar a la regeneración de aire caliente.

También llegué haga una prueba con el generador, después de que surgiera el problema, los resultados no fueron alentadores, el motor había un desempeño inferior la última versión (1600 RPM), la capacidad máxima de producción de energía eléctrica fue de 0,220 vatios (03,27 V x 0,066 A) a 927 RPM.

Por el momento voy a reformar y en un próximo video, comparto mis logros y frustraciones de los nuevos resultados, a descubrir el verdadero problema. Con este proyecto, todavía tengo expectativas de obtener un rendimiento de potencia mayor que la versión anterior, es decir, la expectativa de al menos 0,400 vatios!

Para los que llegaron a esta página a través del blog, a continuación es el video mencionado en este texto:


Gracias a todos los que siguen este mi trayectoria!
Saludos Leandro Wagner.

English translation of the video in which the engine reaches 1860 RPM!



The main change made in this engine, was the reduction of the displacer piston stroke of 28 mm to 20 mm! As a consequence, would have an increase of dead area, and so I increased by 5 mm length of the displacer piston (total 25 mm).

It was also possible to reduce 340 grams to 290 grams weight of the engine, shown in figure 1!

Weight, stirling engine Gama in cans, Manual do motor Stirling
Fig. 1


In the first test, the engine surprised me in its speed, reached peaks 1900 RPM and 1570 RPM constant, these tests were performed in a closed no air circulation (no wind).

After 10 days in total rest, back test it again, keeping up with virtually the same results. As I visualized a future problem in the durability of the balloon, the balloon removed and did wear one with the Dremel in the corner of the rubber (camera bike) that is glued to the cold cylinder, shown in figure 2. Thus avoiding a possible friction and premature wear of the balloon . But to remount this power piston (balloon), the engine surprisingly lost 200 RPM, both in peak and in constant rotations (Peaks 1700 RPM and 1640 RPM constant).

Cylinder of the piston power (engine Gama), Manual do motor Stirling
Fig. 2


After 7 days, I installed of the generator support, and was again surprised with a 100 RPM reduction in peak rotation (max. 1600 RPM), already in constant rotation remained the same conditions "1440 RPM".

Another interesting fact, when I tested the motor with a single candle flame, occurred before the engine ran at 940 RPM peaks and constant 840 RPM. After the problem with the same sail, the engine reaches peak 1000 RPM and 860 RPM constates or more! 

So I was left with a huge question. What could be the possible problem??

My first suspicion is increased clearance of the crankshaft bearings (coins) highlighted in figure 3, because premature wear of the bearings, due to the style that these holes were made. When the engine reaches higher revs, excessive vibration not visible to the naked eye and with a single candle as heat source occurs, the engine does not produce this resonance in the shaft, which could eventually prevent the engine reaches back up the initial rotations. But all this is suspect yet to be tested, for the completion of suspicion.

Crankshaft bearings made ​​with coins, Manual do motor Stirling
Fig. 3


The second suspect is a degradation of the displacer piston steel wool, due to overheating of the same, but for that I need to open the engine again, assess the real situation. As can be seen in figure 4, after disassembling the engine.

Displacer piston steel wool of a Stirling engine, Manual do motor Stirling
Fig. 4


When making adjustments, I also discovered a flaw in the construction of this project. There is a dead area inside the hot cylinder to 13 mm, that explains the reason for the abnormal swelling the power piston, while making the first heating the engine before starting the first match! As the plunger stays away from the bottom of the hot cylinder at a distance of 13 mm, all the air located in this space it expands as seen in the video (there is an increase in air volume due to heating thereof)!

So! I disassembled the engine, which I have not found any more serious damage to piston, only half of the displacer piston met with the intemperate wool. I'll redo a new displacer piston, with a total length of 35 mm and remove dead area within the existing hot cylinder. As we already know that the steel wool does not take up space inside the engine, obviously with this change, I will not remove the existing dead area but will assist in the regeneration of hot air.

I also came to audition with the generator, after the problem occurred, the results were not encouraging, the engine had underperformed the latest version (1600 RPM), maximum capacity of electricity production was 0,220 Watts (3,27 V x 0.066 A) at 927 RPM.



At the moment I will reform and in a next video, I share my accomplishments and frustrations of new results, to discover the real problem. With this project, I still have expectations of obtaining a higher power performance than the previous version, ie the expectation of at least 0,400 Watts!

For those who came to this page via Blog, below is the video mentioned in this text:




Thanks to all who follow this my trajectory!
Regards Leandro Wagner.