[實用新型]低溫差磁連斯特林發動機模型

有效

• 申請號: 201320689352.3
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN203552584U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 常金星;陳安麗
• 申請（專利權）人: 天津啟星動力科技有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種教學模型，具體涉及一種低溫差磁連斯特林發動機模型。?

背景技術

斯特林發動機是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力的。這是一種外燃發動機，使燃料連續地燃燒，蒸發的膨脹氫氣（或氦）作為動力氣體使活塞運動，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反復地進行這樣的循環過程。這個過程又稱為斯特林循環，是封閉式的，采用定容下吸熱的氣體循環方式。循環過程是：①定溫壓縮過程；②定容吸熱過程；③定溫膨脹過程；④定容放熱過程，完成一個循環。在理想吸熱的條件下，這種循環的熱效率，等于溫度上下限相同的卡諾循環。發動機使用氫氣作為工質，在封閉的氣缸內充有一定容積的工質。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫熱腔中迅速加熱，膨脹做功。燃料在氣缸外的燃燒室內連續燃燒，通過加熱器傳給工質，工質不直接參與燃燒，也不更換。由于這種循環是封閉式循環，可采用傳熱性能好的工質，同時，工質的腐蝕性也可以很動力，如氮氣、氫氣等氣體。充入的氣體工質，還可以加熱壓力，視封閉系統的情況，能夠采用遠遠熱于熱氣壓力的高壓氣體工作，這樣可以提高發動機的單位重量的功率，減動力發動機的體積和重量。?

斯特林發動機分為單缸、雙缸、四缸的形式。斯特林發動機在運行時，由于燃料在氣缸外的燃燒室內連續燃燒，獨立于燃氣的工質通過加熱器吸熱，并按斯特林循環對外做功，因此避免了類似內燃機的震爆做功和間歇燃燒過程，從而實現了高效、低噪和低排放運行。?

現在教學中，有關斯特林發動機的工作原理和工作過程的內容，一直是非常重要的一部分。但是，沒有模型，枯燥的文字無法激發學生們的學習興趣，也很難讓學生們真正理解蒸氣機的原理和工作過程，得不到預想的教學效果。?

發明內容

本實用新型為了解決上述問題而提供一種向學生演示斯特林發動機結構和工作原理低溫差磁連斯特林發動機模型。?

本實用新型為解決這一問題所采取的技術方案是:?

本實用新型的低溫差磁連斯特林發動機模型，包括熱氣缸，移氣活塞，兩個磁鐵，動力氣缸，動力活塞，飛輪支柱，飛輪軸，飛輪，曲軸，連桿；移氣活塞中心有磁鐵置于熱氣缸內，熱氣缸上端面中心處裝配動力氣缸，兩氣缸內聯通，動力氣缸內的動力活塞下端中心處有磁鐵，上端有軸孔，有軸孔端通過轉軸連接于連桿下端，連桿上端連接于飛輪非圓心處設置的曲軸上，飛輪中心固定在飛輪軸一端，另一端通過軸承裝配于飛輪支柱上端軸側通孔內，形成轉動，飛輪支柱下端面固定于熱氣缸上端面上，并與動力氣缸平行。

動力活塞的一端中心處設置有磁鐵，另一端設置有軸孔，動力活塞有軸孔端通過連接軸與連桿連接。?

飛輪軸一端從飛輪的中心孔穿過，軸端面與飛輪帶曲軸的側面平齊緊固，飛輪軸通過軸承裝配于飛輪支柱上端軸側通孔中形成轉動，飛輪支柱下端面固定于熱氣缸上端面上，飛輪支柱垂直于熱氣缸上端面與動力氣缸平行。?

熱氣缸的上端面和下端面分別設置有金屬材料的熱氣缸上端面和熱氣缸下端面。?

熱氣缸為透明材料，兩端有凹槽，凹槽內放密封圈，密封圈由熱氣缸上端面和熱氣缸下端面壓著，并用螺釘固定。?

動力氣缸設置在熱氣缸上端面的中心部位，用動力氣缸連接件由密封圈密封裝配垂直于熱氣缸上端面上，可以直接裝上取下。?

動力活塞與動力氣缸形成直線運動，由機械精度密封。?

移氣活塞和動力活塞中心處設置有磁鐵。?

移氣活塞磁鐵兩極和動力活塞磁鐵兩極設置有區分標志。?

活塞與飛輪之間用一根連桿傳遞運動。?

本實用新型具有的優點和積極效果是:?

本實用新型的低溫差磁連斯特林發動機模型，磁鐵連動代替移氣活塞軸和移氣活塞連桿工作，用單連桿連接于飛輪，減少機械摩擦的面積和機械密封問題，使模型的啟動更快速，運轉更加順暢。熱氣缸和動力氣缸采用透明設計，可以直觀的觀察斯特林發動機的工作原理及工作過程，讓青少年更易于理解和接受其工作原理，了解磁連的作用。該模型作教學用演示實驗及教學用分組實驗，操作簡單，易實現。

附圖說明

圖1是本實用新型的低溫差磁連斯特林發動機模型立體結構示意圖；?

圖2是本實用新型的低溫差磁連斯特林發動機模型的結構示意圖。?

附圖中主要部件符號說明:

1：熱氣缸????????????2：飛輪支柱

3：飛輪軸????????????4：曲柄

5：飛輪??????????????6：曲軸

7：連桿??????????????8：動力氣缸