Паровой двигатель из 2-тактного своими руками
Токарный станок конечно мечта, но пока несбыточная, так что при изготовлении основных деталей парового двигателя я ориентировался именно на то, что есть. При этом за основу был взят мотор от мотокультиватора «Крот» и схема работы двигателя с шариковым клапаном (уже публиковал ее в нескольких статьях, но на всякий случай — еще раз):
Маховик:
Дело в том, что без него инерции системы недостаточно для полного вращения вала: в одном из предыдущих экспериментов мне удалось достичь только явления «затухающий маятник», когда вал вращался в обе стороны, исполняя возвратно-поступательное (колебательное) движение (к сожалению — не снял видео про это).
Так как движок от мотоблока мне достался изначально в нерабочем состоянии (и с дохлой компрессией) — было решено шибко не заморачиваться, поэтому я просто прихватил сваркой центральную часть к маховику, где было динамо (его я удалил), а уже к ней приварил обод. В итоге получилось так:
Маховик потяжелел килограмма на 2, первый успешный запуск показал, что этого достаточно:
Для «взлета» необходимо провернуть маховик. Возможно, в 2цилиндровых двигателях достаточно будет просто подать пар (но у меня пока нет 2-цилиндрового 2-тактного двигателя под руками).
Переходим к главному:
Шариковый клапан.
Смущало две вещи: как в условиях отсутствия станков сделать эту деталь вместо свечки и — как закрепить шток, толкающий шарик на аллюминиевой поверхности поршня (см. самую первую анимацию в статье). Попутно опасение: а что будет с двигателем, если скажем шток разболтается и вдарит мимо отведенного ему отверстия, да на больших оборотах двигателя?
Поэтому было решено использовать идею, но слегка изменить реализацию: пусть поршень толкает вместо шарика самодельный клапан, который изготовлен из свечки и шляпки от дюбеля.
Обо всём по порядку:
Чтобы разобрать свечку — достаточно обрезать у неё юбку, которой завальцован фарфоровый изолятор. После чего изолятор вынимается из посадочного места голыми руками:
К обрезку свечи привариваем сгон (в моем случае 3/4″)
В качестве клапана идеально подошел дюбель
Есть некоторые опасения относительно того, что шток может со временем пробить отверстие в верхней части поршня, поэтому собираюсь разобрать головку и усилить место удара при помощи электрода по аллюминию и сварки.
Подпружинивание штока привело к отрицательному результату: возможно, пружина была слишком сильной и клапан открывался недостаточно.
Шток и без пружины надежно «запирается» давлением, но один раз — вылетел из посадочного гнезда и «завис» внутри клапана: двигатель встал в нижней мертвой точке, а пар начал напрямую выходить через отверстие для выхлопных газов. Так что предусмотреть этот момент — необходимо.
Ещё один важный элемент работы двигателя:
Смазка.
Известно, что в 2-тактный двигатель для смазки стенок цилиндра масло добавляется в бензин. В нашем случае это невозможно реализовать, но есть две задумки: во-первых, можно подавать масло через небольшое отверстие в стенке сгона (подавать масло в клапан) при помощи герметичной капельницы, во-вторых — 2тактный двигатель засасывает воздух через отверстие для карбюратора: можно это отверстие заглушить и так же подавать масло через капельницу (неопробованная идея), может быть — применить для этой цели карбюратор и очень жидкое масло, пусть себе в виде паров поступает в камеру сжатия…
Пока для непродолжительных экспериментов я просто заливаю несколько грамм масла непосредственно в клапан. В свой первый запуск движок «отмолотил» часа три, пока не закончилась вода в паровом котле (было залито 5-7 литров).
Дальнейшее развитие проекта:
Задач много. Как я уже озвучивал на видео при первом запуске — мой котел может поддерживать давление при работе двигателя до 0.9 Атм, тогда как при 2 Атм можно получить очень хорошую мощность в выработке электричества:
Необходимо продумать другой котёл или усовершенствовать существующий (минимум — снять его с мангала и сделать нормальную топку и поддувало).
Попробовать получить перегретый пар.
Попробовать подключить динамо-машину и снять показания (вольты, амперы).
Предусмотреть автоматическую подачу воды в котел (пока время кипения воды примерно соответствует времени топки).
Научиться очищать воду (беру из колодца: вряд ли в ней много кислорода, но очень много извести).
Может быть что-то ещё…
Стандартный отказ от ответственности:
Всё вышеизложенное представлено в ознакомительных и познавательных целях. Соберетесь повторять — за возможные негативные последствия берите ответственность на себя: минимум из-за некачественных сварочных швов под давлением может отлететь любая из деталей, не говоря о том, что паровой котел под давлением — штука взрывоопасная, НО: больше давление — больше мощность. Думайте и балансируйте сами, я лично больше давления 3 Атм в эксперименты вряд ли полезу.
Источник