Dokumentation

HTL Wien 10
Abteilung:
Maschinenbau
Projekt:
Heißluftmotor (Stirlingmotor)
Projektbetreuer:
Dipl. Päd. SCHWAIGER
Klasse:
2 BFMBM
Schuljahr:
2008/2009
Inhaltsverzeichnis
1
Einleitung
1.1
Gruppe
1.2
Ziele
2
Aufbau
3
Vorwort
3.1
Die Vorteile
3.2
Die Nachteile des Stirlingsmotor sind
4
Befestigung
5
Technische Daten
6
Teilbeschreibung
7
Zusammenbau
8
Versuche
9
Mitwirkende
1 Einleitung
Gruppe
Projektbetreuer:
Dipl. Päd. SCHWAIGER
Projektteam:
POSTL Michael
FRAUHAMMER Klaus
GESSL Martin
WAGERSREITER Stefan
GHALEI Mahmoud
MISIC Michael
FAZLIC Elvis
DELLMOUR Manuel David
1.2 Ziele
Herstellung eines funktionierenden Heißluftmotors
Lernen des richtigen Umganges mit Maschinen und der
Arbeiten in einem größeren Team
2 Aufbau
3 Vorwort
Der Heißluftmotor ist seit 1827 nach der Dampfmaschine die
zweitälteste Wärmekraftmaschine. Seit Beginn des 20.
Jahrhunderts wurden beide Maschinen vom Otto- und
Dieselmotor immer mehr verdrängt. Während die
Dampfmaschine vorerst nur noch Museumswert besitzt, gehen
die Versuche mit dem Heißluftmotor („Stirlingmotor“) weiter.
Der Grund liegt in den Vorteilen gegenüber den kommerziellen
Hub- und Drehkolben-Verbrennungsmotoren.
3.1 Die Vorteile sind:
Vielsofffähigkeit
Wärmeerzeuger sind feste, flüssige und gasförmige
Brennstoffe, ebenso Wärmespeicher und Sonnenenergie.
Hoher Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad liegt bei 40%
Geschlossenes System
Als Arbeitsmedium sind fast alle Gase geeignet (z.B. Luft,
Helium, Argon, Wasserstoff,….). Treibt man die Maschine
an, so arbeitet sie als Kältemaschine, die frei von FCKW
ist. Verbrennungsrückstände können nicht in die
beweglichen Teile kommen.
Äußere und gleichmäßige Verbrennung
Durch die äußere und gleichmäßige Verbrennung hat der
Stirlingmotor geringe Schadstoffemission und ist
außerdem sehr geräuscharm.
Schwingungsarmmut
Durch die äußere, kontinuierliche Verbrennung können
keine hohen Druckspitzen entstehen, somit kann die
Stirlingmaschine selbst bei höchsten Drehzahl
schwingungsfrei betrieben werden. Der Motor läuft also
sehr leise.
Geringe Wartung
Der Stirlingmotor kann mit wenigen Teilen gebaut werden.
Da nur geringe Erschütterungen entstehen und die
Innenteile fast ölfrei betrieben werden, sind diese
wartungsfrei.
Verschiedene Einsatzmöglichkeiten
Stirlingmotoren werden eingesetzt z.B. als Kältemaschinen
Motoren für Entwicklungsländer >
Vorserienmodelle
Generatorantrieb
>
Vorserienmodelle
Schiffsantriebe
>
Prototypen
Pkw-Lkw-Antriebe
>
Prototypen
In der Raumfahrt
>
Prototypen
3.2 Die Nachteile des Stirlingmotors sind folgende:
Zu hohes Gewicht
Hohe Drücke
Große Kühler (Wärmetauscher)
Dichtungsprobleme
Hohe Anforderungen an das Material
Geringe Bekannntheitsgrad
Noch keine gravierenden wirtschaftlichen Vorteile
Trotz dieser Nachteile könnte der Stirlingmotor in den nächsten
Jahren einen größeren Markt erobern. Die Maschine, die mit
dem Stirlingmotor arbeiten, werden zunehmend an Bedeutung
gewinnen. In der Kältetechnik hat sich der Motor bereits einen
größeren Marktanteil gesichert.
4 Befestigung
Befestigung auf einer Holzplatte und Schaumgummistempel als
Vibrationsminderung
5 Technische Daten
Arbeitszylinder Hub:
Ø 12 x 14 mm
Verdrängerzylinder Hub: Ø 18 x 18 mm
Leerlaufdrehzahl:
ca. 1000 U/min
6 Teilebeschreibung
Verdrängerzylinder
er
Arbeitszylind
er
Schwungräder
Pleuel für Arbeitszylinder
Motorhalter
Lagerbock
Pleuel für Verdrängerzylinder
Verdränger
7 Zusammenbau
Am Mittwoch den 18.02.2009 nach der Fertigstellung der teile
wurde der Stirlingmotor zusammengebaut.
8 Versuche
Funktionstest
Der Erste Testlauf war am 19.02.2009 und wurde in der
Dreherei durgeführt.
9 Mitwirkende
Dipl. Päd. SCHWAIGER
Projektleiter und Gründer der Projektgruppe.
Hr. KYRER
Ihm gilt unser besonderer Dank, für seine schnelle, kompetente
Hilfe, fachmännische Rat und Materialausgabe.