Introductie
Kort geleden maakte ik de "1 Euro 10 Micro Stirling", geinspireerd door een Youtube filmpje met daarop een extreem klein model van een Stirling motortje waarbij de maker het idee had om twee Zwitserse munten van 5 centimes te gebruiken voor de boven en onderplaat van de "grote" cilinder met daarin de verdringer.
Ik was best wel tevreden met het resultaat, maar achteraf vond ik dat het nog wel iets compacter en rechtlijniger had gekund. In zo'n geval kan ik het dan nooit laten om het nog een keer over te doen. Deze 1 Euro 20 Stirling was daarvan het resultaat.
Video:
De wijzigingen t.o.v. de vorige versie:
1. Ik heb nu twee 10-cent Euro muntjes gebruikt voor de "grote" cilinder in plaats van 5-cent muntjes. Die zijn nog wat kleiner dan de 5-cent muntjes en de glazen cilinder past daar ook wat mooier op naar mijn mening.
2. De glazen cilinder tussen deze twee muntjes kon nog iets korter gemaakt worden hetgeen weer wat bijdroeg aan de verdere miniaturisatie.
3. De glazen cilinder van de werkzuiger heb ik nu rechtstreeks in de bovenste 10-Euro cent gelijmd zodat de twee messing ringetjes aan die cilinder kwamen te vervallen. Behalve dat dit eenvoudiger is oogt het ook wat fraaier en het scheelde weer enkele millimeters in de hoogte van het motortje.
4. De krukas bestaat nu uit 3 ronde krukwangen in plaats van 4 rechthoekige. Het aaneen rijgen en solderen is daarmee wat eenvoudiger geworden. Het krukasje is zodoende ook wat steviger en het oogt duidelijk strakker.
5. De twee staanders voor de krukas lagering zijn nu identiek en zijn beide aan het muntje gesoldeerd. De hoogte van de krukas kon wat minder worden mede omdat de glazen werkcilinder nu in het muntje is gelijmd in plaats van er boven op.
6. In plaats van draad oogjes heb ik nu gaffeltjes aan de verdringer-as en aan de werkzuiger gemaakt. Dat ziet er wat professioneler uit en de drijfstangen lopen er ook mooier op.
Al met al is deze 1 Euro 20 ca 15% kleiner dan zijn voorganger en oogt beter naar mijn bescheiden mening.
Het bedrijf op een waxine thee lichtje
Het zou een misverstand zijn te denken dat zo'n kleine Stirling erg weinig warmte nodig heeft om te lopen. Het vermogen van een Stirling hangt namelijk sterk samen met de hoeveelheid lucht die in het systeem is opgesloten en die is hier natuurlijk ook erg klein. De mechanische wrijvingsweerstanden kunnen dan misschien ook wel wat kleiner zijn bij zo'n mini Stirling, maar de verhouding tussen het opgewekte vermogen en de te overwinnen weerstanden worden doorgaans ongunstiger naarmate de afmetingen van een Stirling kleiner worden. Dat is bv. ook de reden dat een Stirling die voldoende heeft aan de warmte van een menselijke hand altijd een relatief grote diameter en daardoor ook een relatief groot luchtvolume heeft.
De onderste munt van ze mini Stirling blijkt toch wel minstens ca 70 graden Celsius warm gemaakt te worden om het ding betrouwbaar te laten lopen. Op een roodkoperen plaatje boven op een kopje met kokend water lukt dat net wel of net niet. In ieder geval zal het motortje daar niet lang op lopen. Ik heb daarom een standaardje gemaakt waarin een waxine lichtje een tamelijk dik messing plaatje daarboven opwarmt tot ca 100 graden Celsius of iets meer; zie onderstaande figuur.
Als de Stirling daar op wordt gezet zal die vrijwel meteen gaan lopen als men een zetje geeft aan het vliegwiel en blijft dat doen zolang het waxine lichtje brandt. Afhankelijk van de hoogte van het messing plaatje en de grootte van de vlam kan de temperatuur soms soms zo hoog worden dat het motortje als een razende te keer gaat. In dat geval kan men beter het vlammetje even uitblazen om het gevaar van oververhitting te vermijden. Het motortje loopt dan nog zo'n 5 minuten door vanwege de restwarmte in het messing plaatje. Dat is overigens meestal voldoende lang voor een succesvolle demonstratie.
Als men het motortje constant wil laten lopen zal het dus wellicht nodig zijn om de hoogte van het messing plaatje hoger in te stellen op het draadeind van de steun. Omdat het vlammetje van een waxine lichtje niet altijd even groot is of blijft zal het even experimenteren zijn om de beste hoogte proefondervindelijk te bepalen.
Tekening pakket
Ik heb van deze tweede versie ook weer een CAD tekeningpakket gemaakt dat ik graag op verzoek toestuur aan belangstellenden; klik hier voor de aanvraag.
Dit tekenpakket bevat ook een blad met aanwijzingen voor de werkwijze en de volgorde bij het samenstellen van alle onderdelen. Het is meer werk voor pincetten dan voor knoestige handen kan ik U vertellen. Maar leuk is het wel, zeker als je het ding ziet draaien op een metalen ondergrond die op een of andere wijze tussen de 70 en 100 graden (max.) warm is gemaakt.
YouTube video van awJCKDup
