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直立２ピストン形スターリングエンジンは、比較的小出力の実験用スターリングエンジンとして試作されたα形スターリングエンジンです。膨張及び圧縮側シリンダはクランクケース上に直立に配置され、加熱器と冷却器はそれぞれのシリンダの上部に配置されています。これらによって形成された高温空間及び圧縮空間は再生器ケースによって連結されており、非常にコンパクトなレイアウトとなってます。膨張側、圧縮側ピストンのボア径、ストロークはともに50mm×50mmのスクエアタイプであり、両ピストンは、クロスヘッドを介しコネクティングロッドによってクランクへと連接されている。両クランク軸及び出力軸は、本供試エンジン独自の機構である三角形状のクランクによって連結されています。またこのエンジンは、バッファ空間としてクランクケースを用い、この空間を加圧することでバッファ圧力を上昇させ、より高出力で運転することが可能となっています。各パワーピストンには一方向性ピストンリングが装着され、エンジン内平均圧力をバッファ圧力付近まで上昇させ、エンジンの出力を向上させることができます。
| Engine type | Alfa type | |
|---|---|---|
| Power piston of Expansion Side | Bore | 50mm |
| Stroke | 50mm | |
| Swept Volme | 98.17cc | |
| Power piston of Compression Side | Bore | 50mm |
| Stroke | 50mm | |
| Swept Volme | 98.17cc | |
| Drive Mechanism | Three Parallel Crank and Coupling Rods | |
| Phase Angle | 90degree | |
| height | 462.6mm | |
| weight | 30kg | |
直立2気筒α形スターリングエンジンの熱交換器
熱交換器は加熱器、再生器、冷却器によって門形に配置されています。加熱器は電熱線による加熱を考慮して、ステンレスのシェルの内側にブロック状の多孔式加熱器を挿入する方式となっています。冷却器はシェルアンドチューブ式で作動ガスは管内を通過し、管外は冷却水を通過させています。再生器はステンレス製の金網を積層する方式となっています。
| Heater | Volume | 16.96cm3 |
|---|---|---|
| Type | Block Bored Meny Holes | |
| Material | Copper | |
| Number of Holes | 108 | |
| Diameter of Holes/td> | 2mm | |
| Length of Holes | 50mm | |
| Cooler | Volume | 34.97cc |
| Type | Shell and Tubes | |
| Material | Copper | |
| Number of Tubes | 97 | |
| Inner Diameter of Tubes | 3mm | |
| Length of Tubes | 51mm | |
| Regenerator | Type | Wire Sheets Laminated |
| Material | Stainless Steel Wire Cloth | |
| Mesh | 60 | |
| Number of Sheets | 276 |
三角形状クランク
直立2気筒α形スターリングエンジンの駆動機構は図のような３つの平行クランクを組み合わせたものとなっています。図におけるクランク14、25、36は互いに等しく、連接棒45、56、64の長さは軸間距離12、23、31に互いに等しくクランク軸１の回転はクランク軸２、クランク軸３に死点のない回転として連動されます。この機構は、機構自体のロスが非常に少なく、また出力軸をエンジン中心部に配置できるため、フライホイールを含めた大きさが非常にコンパクトになる特徴をもっています。
直立2気筒α形スターリングエンジンの性能
直立2気筒α形スターリングエンジン
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