Bài dự thi Sáng tạo trẻ .
Lớp : 11A1
Công nghệ
Ý tưởng : Làm động cơ Stirling đơn giản từ Lon bia và các dụng cụ thông dụng khác.
I. Nguyên lý hoạt động
Động cơ Stirling thường có một khối khí bao bọc trong buồng kín, trong đó chất khí có thể là không khí,hydro hay heli. Buồng chứa chất khí có hai phần, một phần tiếp xúc với nguồn nhiệt có nhiệt độ cao, phần kia tiếp xúc với nơi có nhiệt độ thấp.
Trong quá trình hoạt động, khối khí trong buồng sẽ được đẩy qua đẩy lại từ phần nóng sang phần lạnh hoặc ngược lại, nhờ vào sự di chuyển của các piston hoặc các con chạy có chức năng hoán đổi thể tích chứa khí giữa hai phần. Khối khí khi dao động qua lại giữa phần nóng và phần lạnh sẽ thực hiện công lên một piston chịu lực. Piston chịu lực sẽ vận hành bánh đà và máy móc bên ngoài, đồng thời có thể điều khiển sự di chuyển của các piston hoặc con chạy để di chuyển khối khí qua lại giữa hai phần nóng và lạnh.
II. Các vật liệu cần thiết
Các vật liệu cần thiết:
- 3 lon coca, bia, nước ngọt ,... các loại lon có dung tích 330 ml hoặc hơn .
- 1 quả bóng bay loại lớn.
- 1 đoạn dây cước loại dùng để câu cá.
- 1 cái đĩa CD hỏng .
- 1 ống nhựa PVC hình chữ L đường kính tầm 2cm.
- 2 cái chùi nồi bằng KIM LOẠI
- 1 cái trục bằng sắt (hoặc thép) có thể uốn cong dài 20 cm và đường kính khoảng 2mm.
- Dây thép cỡ nhỏ.
- Băng keo, keo nến, giấy nhám, nút chai (có thể là sting, coca,…), các dụng cụ như kéo, kìm, khoan,...
III. Cách tiến hành
1.Làm Buồng chứa khí và Pit-tông.
- Lấy 1 lon và cắt bỏ đi phần đầu ( cắt đi phần hẹp phía trên).
- Lấy một cái lon khác , cắt ra một đoạn của lon
- Bỏ miếng chùi nồi vào trong khung đã tạo ở trên , dùng dây chỉ hoặc thép để cố định lại
- Xâu một đoạn dây thép qua chính giữa pit-tông trên và để dư ra tầm 10cm.
- Cuộn giấy nhám xung quanh một lon và lấy một đầu của ống nhựa chữ L cọ xát để cho ống nhựa có thể khớp với bề mặt của lon bia.
- Dán ống nhựa vào phần trên của Lon , sử dụng keo nến, hoặc keo con voi, đảm bảo không bị hở.
- Đục thủng lon chỗ tiếp xúc với ống nhựa để thông khí.
- Cắt đi phần cuống của bóng bay và giữ lại phần phân ( phần to ).
- Dùng một con ốc có cả vít đâm vào phía trong bóng bay và vặn vít lại.
- Trùm bóng bay lên phần đầu ống chữ L còn lại.
2. Làm trục quay, bánh đà
- Uốn thanh thép như sau :
- Khoan một lỗ nhỏ ở nắp chai đủ để đâm xuyên qua cái thanh thép phía trên
- Dùng keo con voi dính chặt nắp bia và cái đĩa CD.
3. Các bộ phận khác
- Cắt bỏ đi phần đầu của 1 lon bia khác dùng làm khung của động cơ, khoan thủng một lỗ nhỏ ở chính giữa phần đáy của lon này, khoan lỗ nhỏ (<1mm),
- Khoan hai lỗ đâm xuyên lớn để xâu thành thép
4. Lắp ráp, hoàn thiện
- Xâu thanh thép vào hai cái lỗ
- Gắn đĩa CD vào .
- Đặt phần đuôi của lon động cơ lên phía trên lon Pit-tông, xâu sợi dây của Pit-tông từ dưới lên trên, nối vào phần giữa chữ U của thanh thép sao cho khi chữ U này ở vị trí thấp nhất thì Pit tông cũng nằm gần ở vị trí thấp nhất trong Buồng pit tông, Dán chặt hai phần này lai bằng keo nến, không được hở.
- Lấy một đoạn dây thép buộc vào cái đinh chỗ cái bóng bay và buộc vào đầu kia của thanh thép sao cho khi vị trí này lên cao nhất thì bóng bay cũng to nhất.
5. Vận hành
- Đốt nến phía dưới động cơ, mồi trước để động cơ có đà
- Có thể làm thêm phần làm mát ở phần trên buồng pit tông để tăng hiệu suất và tốc độ.
