一杯热水就可驱动的动力装备

嘛 简单来讲斯特林发动机 就是这么个货

作为制作斯特林铝锻造机项目的一部分，我试着制作了一个基本的斯特林发动机，以确保能让它运转起来。我不得不使用周围已有的常见材料来制作它。所以我的材料清单可能不是最好的，而且我的方法也不一定是最正确的方法。

在开始之前，我在网上查阅了很多自制斯特林发动机的资料。对于我来说，最难的部分就在于密封活塞的组装，以及部件间的机械连接。

1.两片3.5英寸硬盘的盘片

2.三张CD光盘

3.10便是硬币

4.2mm不锈钢棒（从废弃的惠普打印机上拆下）

5.2.5mm铜管（不知道是哪里找来的）

6.22mm 1英寸的铜管

7.圆形塑料容器

8.海绵桌椅脚垫（见图）

9.一些树脂和海藻酸钠

10.其他一些旧打印机上的部件

11.一些胶水和焊料等

我的主要目标是制作一台比较好看并且可以工作的发动机，而不做过多的机械加工。要是你可以使用小的钻床或者机床就更好了。

我很幸运地发现，我所使用的材料正好符合我的要求。圆形塑料餐盒的直径正好与硬盘盘片的直径相同。圆形容器需要密封，而一个10便是硬币可以正好放进盘片的孔中。我用环氧树脂将它们固定起来。

我用角磨机和带锯将塑料容器切割成25毫米高。如果活塞厚度12毫米，行程10毫米，则两边各有2.5毫米左右的间隙。在这个阶段我也不知道是否能够这样做成，因为这是一个学习过程。

下班使用环氧树脂固定。而当务之急是只有扩散缸有足够好的气密性，发动机才能顺利地运转起来。一次我努力了很久，发动机都没有运转起来。后来发现汽缸表面有一个很小的泄漏

上层板使用了同一块硬盘的另一个盘片制作。1英寸的孔用树脂粘上连接部件，使活塞可以自由移动。

但是盘片还需要钻一个孔来连接发动机的冷缸部分。我钻盘片的时候非常怀疑，因为它可能是玻璃或陶瓷，而不是金属的磁盘。

现在试着在有大圆孔的盘片上画一条中线。这个任务不太简单，我用的方法是在卡片上仔细地画线。在测量了盘片的直径后（恰好95毫米）我知道盘片的半径是47.5毫米。所以我画距离第一条线47.5mm远的另一条平行线。用一把不锈钢尺贴在第一条线上，盘片紧贴着钢尺，第二条线一定会平分圆形盘片（如果测量得足够精细）。希望它足够接近。

我猜想一个好的冷缸安装位置是盘片表面一半的位置。后来证明了这个位置可以比较容易地安装曲轴和曲柄臂。如果我再做一次，我应该会尝试一个略微不同的位置。我发现在盘片上钻孔之后，它会发生轻微的变形，所以盘片应该是金属的。如果盘片是玻璃的，它应该会炸裂。

我用一个小的截管器切下35mm长的冷缸。它需要仔细清理干净，以确保活塞能灵活地移动。

根据我查阅的资料，扩散缸活塞应该尽可能轻量化。我猜想可以用聚苯乙烯，但它的强度有可能不够。最后我使用了一些闭孔的泡沫地垫，大约12毫米厚。

我在地垫上切下一个85mm直径的圆，当时我同样不知道这样制作是否可行。活塞很轻但也比较柔软，我想给它加上一个薄的外皮，来防止它运动时反复变形。

检查活塞密封性的方法是，将它丢进汽缸中，它应该很快掉下去。如果堵住6mm的气孔，它至少耗费3秒钟时间才能落到汽缸底部。我希望这个密封性已足够好。

对于制作曲轴我有一个好的主意。我并不想试着折弯一个。因为我用钳子的技术不令人满意。相反我想组装一个曲轴。

主轴是一根2.5毫米的黄铜管。曲柄是用预钻孔的板滑动到轴上，并固定在合适的位置，然后用电磨磨掉原来的轴，只剩下曲柄。这样做的优点是轴会保持可靠地运转，因为在它被磨削之前，已经固定到位。我决定使用双面覆铜PCB板来制作连接件。

我曾设想用硬盘盘片来制作飞轮的主体部分。但是盘片太薄，很难有效地用胶水在边缘连接其他部件。

我知道不可以只用一张CD来制作飞轮，因为一个好的飞轮应该将它的大部分重量分布在边缘处。我决定使用3张CD做飞轮。最主要的一张有辐条，让它的中间位置质量减轻。其他两张CD被切成大约12mm宽的圆环状将它们粘在一起应该可以做成一个看起来比较体面的飞轮。

飞轮制作完成后我为两个缸的活塞做了联轴器。一定要确保每个缸和活塞都有足够好的气密性，否则发动机无法运转起来。

然后我用黄铜管做了两个支柱，粘在饭盒的小槽上。

我将发动机放在一杯热水上。它有试图运转的趋势，但无法持续转动下去。似乎摩擦太大是一个问题。我在轴承上放一小滴油来让它更加润滑。

发动机可以连续转动了，但并不流畅。我调整了曲轴的平衡，并在上板处放一些冰块来提高气缸两端的温度差。我观察到冰块融化形成水之后，连接处正在冒出小气泡。解决了气密性问题之后，发动机就顺利地运转起来了。