Stirling Motoru

Bu proje, ülkemizde uygulaması az ama dünya üzerinde uygulama alanı çok olan stirling motorunun yapımıdır. Bu proje ile meslek liseleri arasında yapılan proje yarışmasında Mersin il birinciliği ve Antalya bölge ikinciliği kazandık. Çalışmalarımız sırasında Stirling motoru yapımı ile ilgili bir çok yabancı kaynağı taradık ve uzun süre çalışmalar ve denemeler yaptık. Yapımını anlatacağımız motor dördüncü uygulamamızdır. İşte bu kaynak tarama ve imalat sırasında öğrendiklerimizi sizlerle paylaşmak istedim. Bu konuda ki nadir türkçe kaynaktan birisi de burası. Çalışmalarımız sırasında önemli ölçüde malzeme ve ekipman sıkıntısı yaşadık. Gamma tipi Stirling motorunda biri ısıtılan diğeri soğutulan iki silindir ve piston bulunmaktadır. Isıtılan silindir içindeki piston displacer (yer değiştirme pistonu) çok hafif olmalıdır. Soğutulan kısındaki piston (güç pistonu)ağır olmalıdır çünkü yüksek bir atalete sahip olması gerekmektedir. Sistem tamamen kapalı olmalıdır. Çalışma gazı olarak hidrojen, helyum olabileceği gibi hava da kullanılabilir.

Motorun Çalışma Prensibi' ni inceledikten sonra gamma tipi stirling motorunun yapımına geçebiliriz. Daha iyi anlaşılabilmesi için videosunuda izleyelim.

Motorun yapımı esnasında rahatlıkla bulunabilecek malzemeler seçilmiştir.
Motorumuz şu kısımlardan oluşmaktadır:
Displacer Silindiri
Displacer Pistonu
Güç Silindiri
Güç Pistonu
Silindir Kapağı
Soğutucu
Volan
Displacer Silindiri : Silindir piyasada rahatlıkla bulabileceğimiz balata spreyi kutusundan yapılmıştır. Silindir çapı : 67 mm Silindir yüksekliği ise yaklaşık 200 mm dir.












Displacer Pistonu : Çok hafif olması gereken piston alüminyum folyodan imal edilmiştir. Hava alması engellenmiş ortasından delinerek 4mm mile kontra somunla sabitlenmiştir. Piston çapı 54 mm, Piston yüksekliği 110 mm dir.










Güç Silindiri : Güç silindiri olarak bir aracın piston pimini kullandık. Boyunu uygun şekilde kısalttık ve bir tarafına üç delikli bir çember kaynatarak flanşlı hale getirdik. Silindir çapı 19 mm Kursu 30 mm dir. Silindirin bir tarafını kapatıp uc kısmınada LPG cilerde bulabileceğiniz bir rekor takıyoruz.








Güç Pistonu : Güç pistonu olarak bir aracın fren teker pistonunu kullandık. Alüminyum malzemeden olması ve silindire tam uyması tercih sebebiydi. Piston çapı 19 mm. Pistona kol takabilmek için pistonun üst kısmını deldik ve pim yardımıyla kolu az boşlukla pistona taktık.

Silindir Kapağı : Silindir kapağı displacer silindirinin üst kısmını kapatan kapaktır, sıkı geçecek şekilde yapılmıştır. Kapağın tam ortasında displacer pistonunun milinin dik olarak hareket etmesi için kılavuz görevi gören parça mevcuttur. Bu parça hem sızdırmaz olmalı hem de sürtünmesi az olmalıdır. Bu sebeple bu parça için en uygun malzeme pirinçtir. Başka malzemeler bu konuda başarısız oldular. Ayrıca iki silindir arasında hava alışverişi sağlayan rekorda kapaktaki yerine yerleştirildi. Sızdırmazlığın tam sağlanması için sıvı conta kullanılmalıdır.
Soğutucu : Sistemin çalışma prensibine bakılırsa displacer silindirinin bir kısmı ısıtılırken bir kısmıda soğutulmaktadır. Soğutma malzemesi olarak su kullandık. Soğutucu olarak ta yine rahatlıkla bulabileceğimiz kapaklı bir teneke kutu kullandık. Silindirin üstüne takabilmek içinde silindir çapında deldik.

Soğutucunun montaj edilmiş hali görülmektedir. Suyu sızdırmaması için sıvı conta kullanılmıştır.

Volan : Sistemin en önemli parçalarından biriside volandır. Güç pistonunun olduğu silindirle bağlantılıdır. Disk çapı 190 mm, kalınlığı 6 mm dir. Diğer disk ise displacer pistonu ile bağlantılıdır. Bu diskin görevi sadece hareket almaktır. Kurs 30 mm olduğu için her iki diskin merkezlerinden 15 mm uzağa delikler deliyoruz ve bu deliklere düzgün yüzeyli, dik, 4 mm çapında miller takıyoruz. Takılan millerin görevi piston kollarına yataklık etmektir.Daha sonra bu diskleri 6mm çapında bir mil vasıtasıyla uzun bir tahtaya yataklıyoruz. Montaj esnasında dikkat etmemiz gereken husus pistonlar arasında 90 derece fark olması gerektiğidir. Yani güç pistonu en alt noktadayken, displacer pistonu ortada olmalıdır.

Motoru üzerine yerleştireceğimiz platform.

Platformun üstü ve güç silindiri.

Motorun volanının ve piston kollarının takılmadan önceki hali.

Kolların ve volanın takıldıktan sonraki hali.

Silindirler arasındaki hava alışverişini sağlamak için rekorlara uygun plastik boru kullanıldı.

Motorun son hali

VİDEO 1 VİDEO 2

Projenin Yapıldığı Yer:

Anamur Teknik Lise ve Endüstri Meslek Lisesi

Projede Çalışanlar :

Zafer ÇİÇEK-Ali TEZCAN