První kolo 16. ročníku soutěže

Milí přátelé
Prvá, nepovinná kola se obyčejně odehrávají v klidu, s několika málo motory, s radami jak na to…

Letošní první kolo bylo doslova explozí –  přineslo vyrovnání rekordu v otáčkách celé soutěže a možná převrat v konstrukci našich plechovnových Stirlingů, který otáčky  našich motorů bude posouvat do vyšších sfér.

Postaral se o to Martin Labudek, student maturitního ročníku SPŠ Třebešín, který si vzal naši soutěž – výrobu Stirlingova motoru + teorii k tomu, jako dlouhodobou maturitní práci.

Soutěže se kromě Martina a jeho profesorky fyziky paní Prausové zúčastnil Daniel Novák (13 let!) s otcem, parta studentů z SPŠ Jedovnice (nová parta, která svůj motor chystá, studenti z SPŠ Hradec Králové a na soutěž se přišli podívat i učitelé odborných škol z SOŠ a SOU – HK, SOŠ a SOU Roudnice n.Labem, STS Ústí n. Labem, SPŠ Nové město nad Metují – studenti se svým profesorem.

Ti všichni byli svědky rekordu převratného Martinova motoru:

První rozběh: úžasných 1603 ot/min – po asi 15 sekundách se mu utrhl přehaněč z pístní tyče. Znovu ho přilepit nebylo možné, pomohl šroubek M3 a při montáži vzhůru nohama jsme do komory vpravili Hélium.
Druhý rozběh: neuvěřitelných 1805 ot/min a po malé chvíli se přehaněč opět vytrhnul z pístnice. Pět let starý rekord byl tak vyrovnán naprosto přesně.

Pojďme popsat, jak je to možné, v čem ten úspěch spočívá:

1) Martin jako první v historii soutěže použil membránu místo pístu. Aby to mohl udělat, musel podstatně  zvětšit průměr – proto musel vyrobit stojan jinak, a tak si vytiskl dvojitý stojan rozkročený nad membránou. Tudíž celá horní deska je podstatně větší. Membrána je z běžného nafukovacího balonku, plochu a uchycení k ojnici vytváří víčko z PET lahve. Výhoda membrány – naprostá těsnost a nulové tření Nevýhoda – odpor napětí v krajních polohách -> rozvážit její plochu a zdvih, aby byl tento odpor minimální.

2) Martinův motor má vynikající přehaněč, který má zároveň funkci regenerátoru.

Místo běžné “kulaté krabičky” z hliníkového plechu je vzduch přeháněn válečkem z ocelové vaty uchycené Al přírubou s otvory tak, aby vzduch mohl vatou procházet. Část tepla se v regeneráturu zachytí a předává se ohřívanému vzduchu a naopak. Vzduch je tudíž s vyšší účinností ohříván a ochlazován. Všechny Pracovní Stirlingovy motory regenerátor mají, je to v podstatě výměník tepla.

3) Vysokým otáčkám napomohlo i chlazení ledovými kostkami, byť na necelé horní ploše.

Parametry rekordního motoru – oba zdvihy a průměr membrány uvedu až po druhém kole, kde všichni očekáváme nový rekord.
Pro ostatní soutěžící je použití membrány volně k použití, ale za její první použití bude určitě v druhém kole oceněn Martin.

 

Další novinkou byl i druhý soutěžící Daniel Novák.

Přestože jeho docela normální, slušně chodící motorek dosáhl v prvním rozběhu 355 a ve druhém 472 ot/min, nové bylo to, že je to žák osmé třídy, nadšený do techniky. I na jeho motorek se podíváme:

 

Fotografie těch základních verzí motorů obyčejně nezveřejňuji, ale pro začátečníky to může být užitečné. Danielův motor má navíc pojištění přilepeného válce páskovou přírubou. Opravdu by se mohlo stát, že se u přehřátého motoru válec se odlepí.

Třetí zkoušený motor byl studentů z SPŠ Jedovnice. Svůj vlastní mají rozpracovaný, na soutěži zkoušeli přivezený motoz z loňského roku, který známe. Byl to vítězný motor v technickém vylepšení, který bude velikou výzvou nové partě studentů. Už teď se na něj těším.

Ačkoliv byly v prvním kole jenom tři reálné motory, atmosféra způsobená rekordem byla velkolepá, dotaz stíhal dotaz, rozebraný motorek byl středem zájmu.
A tak jsem zvědav, kolik membrán ve druhém kole uvidíme. Laťka 1805 ot/min je nastavena hodně vysoko.

Jiří Toman