Youtuber nimeltä Tom Stanton päätti palata ajassa taaksepäin yhtä epätodennäköisellä kuin kiehtovalla projektilla: rakentaa polkupyörän, joka toimii Stirling-moottorilla, yli 200 vuotta vanhalla tekniikalla!
Sisällysluettelo
YouTuber rakensi itse Stirling-moottorin polkupyöräänsä.
Robert Stirlingin vuonna 1816 keksimä Stirling-moottori on lämpömoottori, joka toimii ilman sisäistä palamista, fossiilisia polttoaineita tai akkua. Se perustuu kaasun (usein ilman) laajenemiseen ja supistumiseen kahden vastakkaisen lämpötilan alueen välillä. Tämä lämpökierto tuottaa mekaanista liikettä mäntien ja vauhtipyörän avulla. Brittiläinen YouTuber Tom Stanton, joka on myös ilmailuinsinööri, on käyttänyt tätä tekniikkaa rakentaakseen maailmanlaajuisesti ainutlaatuisen polkupyörän. Hänen tavoitteenaan oli saavuttaa 100–150 watin teho, eli noin 0,2 hevosvoimaa, mikä riittää ajamaan 24 km/h tasaisella maastolla.
Nerokas suunnittelu
Projekti alkoi pienoismallien testaamisella. Sen jälkeen sisällöntuottaja valmisti alumiinisen moottorilohkon. Lämpökammio valmistettiin teräksestä kolmannen osapuolen toimesta. Jäähdytykseen bloggaaja harkitsi aluksi tietokoneen prosessorin jäähdytyselementin käyttöä, mutta päätyi lopulta tehokkaampaan vesijäähdytysjärjestelmään. Yksi suurimmista haasteista oli kitkan aiheuttamien häviöiden minimointi. Aluksi käytetyt tiivisteet olivat PTFE:tä (teflonia), mutta ne vuotivat liikaa. Tämä sai YouTuberin siirtymään kumitiivisteisiin. Nämä olivat kuitenkin liian vastuskykyisiä. Tom Stanton suunnitteli sitten joustavan TPU-tiivisteen (termoplastinen polyuretaani), joka tulostettiin 3D-tulostimella ja jolla saavutettiin optimaalinen tiiviys ja minimaalinen kitka.
YouTuber rakensi moottorin omaan polkupyöräänsä.
Prototyyppi
Konseptin testaamiseksi videontekijä asensi Stirling-moottorinsa polkupyörän yläputken ja satulaputken väliin. Mäntien liike välittyy vauhtipyörille, jotka pyörittävät hihnapyörää. Hihnapyörä puolestaan pyörittää takapyörää hihnan välityksellä. Mutta laite on toistaiseksi vain prototyyppi. Käytetty moottori on vielä kaukana luotettavasta. Se vaatii erityisesti pitkän esilämmityksen ja tarjoaa vain vähän vääntömomenttia. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi YouTuber aikoo lisätä regeneraattorin lämmön kierrättämiseksi. Hän aikoo myös puristaa ilmaa tehon lisäämiseksi. Ikään kuin tämä ei olisi tarpeeksi, seuraava versio kaksipyöräisestä voisi sisältää kytkimen käytännöllisyyden lisäämiseksi.
Unohtuneen teknologian elvyttäminen
Tämän projektin tarkoituksena ei tietenkään ole kilpailla nykyaikaisten polkupyörien kanssa. Sen sijaan se osoittaa, kuinka nykyiset teknologiat, kuten 3D-tulostus ja CNC-työstömenetelmä, voivat herättää unohdettuja konsepteja uudelleen henkiin. Tom Stanton jakaa luomuksensa YouTube-kanavallaan, joka tarjoaa kiehtovan kurkistuksen kokeellisen insinööritaidon kulisseihin. Huomaa, että hän on tiivistänyt Stirling-moottoripyörän suunnitteluvaiheet noin 18 minuutin pituiseen YouTube-videoon. Mitä mieltä olet hänen moottoripyörästään? Kerro meille mielipiteesi, huomautuksesi tai ilmoita tekstissä olevista virheistä klikkaamalla tästä.
