Paso 4: Desplazador de cilindro y pistón
El cilindro del desplazador y el pistón pueden considerarse un intercambiador de calor, porque el calor de una llama (en este caso) se transfieren al aire dentro de la parte inferior del cilindro. Cuando el pistón desplazador se mueve a la parte inferior del cilindro, el aire se mueve (se desplaza) a la parte superior del cilindro, que enfría. El motor hace un ciclo de calentamiento/enfriamiento cada revolución del volante. Puesto que el sistema es hermético, también tiene una aumento/disminución de la presión de aire ciclo a cada revolución.
El cilindro del desplazador se hace de dos secciones de 2" tubos de cobre de diámetro, separadas en medio por un espaciador de madera. La madera sirve como rotura de puente térmico entre la sección caliente y refrigerador sección anterior. La placa en la parte inferior también es de cobre, soldadas a la sección de tubo con soldadura de tuberías libre de plomo de 95/5. Esta soldadura tiene un punto de fusión de 450° F (232° C), por lo que la fuente de calor tiene que ser controlada. La temperatura de funcionamiento con dos velas es 250° F (121° C). Otra limitación es la temperatura del pegamento de epoxy usada para unir las secciones de tubo de cobre para el espaciador de madera; Adhesivo epoxy normal es aceptar a unos 350° F (177° C). La culata es de aluminio y está atornillada a una brida de acoplamiento, que se pega en el cilindro superior. La culata es contacto metal a metal con el cilindro superior de cobre, por lo que puede haber transferencia de calor entre el cilindro y la cabeza, por lo tanto ambos cilindros y cabeza puede irradiar el calor y enfría el aire dentro. Utilicé una pieza de teflón para el cojinete de la cabeza del cilindro.
El pistón desplazador se hace desde el papel envuelto alrededor de un tubo de 1 1/2"(diámetro real) 1.9" y pegadas, los extremos del tablero de la espuma. Eje es 0,0625" de acero. La longitud del desplazador es 2.0".
Detalles de diseño:
Cilindro del desplazador: tipo M cobre tubería de 2", ID = 2. 0′, OD = 2.125". Diferencia entre el lado caliente y frío = 3/8".
Aislador separador: madera dura, ID = 2.125", perforado con 2 1/8" Sierra, luego epoxy usado para pegar el tubo de cobre de secciones en madera espaciador.
Pistón desplazador: diámetro de 1.9" x 2.0" de largo. Como regla general, displacer pistón volumen debe ser volumen del cilindro ½ displacer total. Cojinete de cabeza de cilindro es Teflon, con perforado de 0,070" agujero para eje de pistón desplazador 0,0625".
Consejo: El presente culata es 4 "x 4" aluminio, placa de 0,10". Para la mejor transferencia de calor, podría ser más grande y de cobre.
Consejo: Puesto que el volumen de pistón desplazador debe ser 1/2 el volumen del cilindro desplazador, hice la longitud del pistón 2", la longitud total del cilindro está a poco más de 4". El pistón debe ser una "floja" en el cilindro; es importante que el pistón no roce con la pared del cilindro.
