Als einfach wirkender Stirlingmotor mit Kolben in 90°-Anordnung läuft dieser Stirlingmotor ausgewuchtet mit ca. 1000 U/min. Die konsequent transparent gehaltene Konstruktion erlaubt die intensive Beobachtung von Bewegungsabläufen der einzelnen Bauteile. So bestehen Arbeitszylinder, Verdrängungszylinder und Verdrängerkolben aus transparentem Spezialglas - Schwungrad und Getriebeabdeckungen aus Acrylglas.
Durch Verwendung hochwertiger Materialien läuft der Motor dauerlauffest mit einer recht respektablen Leistung von 1,5 W mechanisch.
Die Kurbelwelle ist kugelgelagert und besteht aus durchgehärtetem Stahl - Pleuel und Kulisse aus verschleißfestem Lagerkunststoff.
Der Motor ist auf einer mit Spezialwachs versiegelten Mahagonigrundplatte installiert.
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Materialien |
Gehäuseteile |
Aluminium natur, geschliffen |
Gehäuseabdeckungen |
Acrylglas |
Verdränger - zylinder / kolben |
hochwert., hitzebest. Spezialglas |
Arbeitszylinder |
Präzisionsglaszylinder |
Arbeitskolben |
Messing |
Kurbelwelle, Verdrängerstange |
durchgehärteter Stahl, geschliffen |
Lagerung Kurbelwelle |
hochwertige Kugellager |
Kurbelschleife, Pleulel |
spezieller Lagerkunststoff |
Spiritusbrenner, Schrauben |
Edelstahl |
Grundplatte |
Echtholz-Mahagoni, wachslasiert |
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Technische Daten |
Abmessungen, gesamt (mm) |
Länge 220, Breite 110, Höhe 140 |
Abmessungen, Grundplatte (mm) |
Länge 220, Breite 90, Höhe 30 |
Durchmesser Schwungrad |
100 mm |
Durchmesser Arbeitskolben |
25 mm |
Wärmezufuhr |
Spiritusbrenner, Docht verstellbar |
Brennstoff |
Brennspiritus |
Brenndauer |
ca. 60 min |
Drehzahl |
ca. 1000 u/min |
Mechanische Leistung |
1,5 W |
Gewicht |
1 kg
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Motor / Generator - Einheit (optional)
Mit Hilfe der Motor / Generator-Einheit lässt sich die Umwandelungskette von Wärmeenergie in mechanische und dann in elektrische Energie eindrucksvoll demonstrieren.
Erzeugung elektrischer Energie:
Bei Betrieb als Wärmekraftmaschine dient ein Spiritusbrenner als Energiequelle. Ein mit dem Schwungrad über einen Antriebsriemen verbundener Gleichstrommotor wird als Generator zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet. Durch Betätigung des Kippschalters in die obere EIN-Stellung wird die Leuchtdiode mit elektrischer Energie versorgt und leuchtet auf.
Betrieb als Kältemaschine und als Wärmepumpe
Umgekehrt lässt sich der Stirlingmotor zur Verdeutlichung thermodynamischer Prozesse durch Inbetriebnahme des Gleichstrommotor als gewöhnlichen Elektromotor mechanisch antreiben. Bei erloschener Flamme wird durch Anlegen einer Gleichspannung* von maximal 12 V an den beiden Klinken-Buchsen (rot und schwarz) und Umschalten des Kippschalters in die untere EIN-Stellung der Gleichstrommotor als Elektromotor betrieben. Dieser treibt über den Antriebsriemen den Stirlingmotor mechanisch an. Durch die Polung des Elektromotors lässt sich nun die Drehrichtung des Stirlingmotors bestimmen. Wird der Stirlingmotor in seiner üblichen Drehrichtung (wie zufuhr als Wärmekraftmaschine) angetrieben, funktioniert er als Kältemaschine, bei dem sich der vordere Teil des Verdrängungszylinders merklich abkühlt. Entgegen seiner üblichen Drehrichtung funktioniert er als Wärmepumpe, wobei sich der vordere Teil des Glaszylinders erwärmt.
* Gerät zur Spannungsversorgung ist nicht im Lieferumfang enthalten.