Gedurende de hele negentiende eeuw bewoog de wereld zich op stoom. Toch was het geen perfecte technologie vanwege het hoge brandstofverbruik en het natuurlijke risico van stoomketels, die tot ernstige ongelukken konden leiden. De Stirlingmotor probeerde zich in de industrie te vestigen met beloften van meer efficiëntie en veiligheid, en over het algemeen kunnen we zeggen dat hij die waarmaakte, maar hij had een vollere aanwezigheid in toepassingen met laag vermogen, waaronder ventilatoren en draaitafels.
Tegenwoordig bestaat er geen twijfel dat aardolie en verbrandingsmotoren alles op hun pad hebben verzwolgen, maar stoom was op dat moment "de definitieve oplossing", en het kreeg ook concurrentie in de vorm van de Stirlingmotor. Begin september legden we uit hoe je een goedkope, zelfgemaakte en educatieve variant bouwt, en alleen al het zien van de motor in werking onthult zijn potentieel.
Hoe werkt de Stirlingmotor?
In essentie heeft de motor het vermogen om een temperatuurverschil om te zetten in mechanische arbeid, met behulp van een vloeistof (in dit geval lucht, maar het is mogelijk andere gassen te gebruiken) dankzij de uitzetting en compressie ervan. Het begint allemaal met een afgesloten cilinder gevuld met lucht. Als we die verhitten, stijgt de druk, en als we hem koelen, daalt die. Als we nu bovenop die cilinder een andere cilinder plaatsen met een kleine zuiger, gaat de zuiger "omhoog" bij een drukverhoging en "omlaag" bij een drukverlaging.
Als we aan de hoofdcilynder een schijf of zuiger toevoegen die meebeweegt met de drukverandering, en de zuiger en de displacer zo verbinden dat ze elkaar feedback geven (met behulp van een vliegwiel), blijft de cyclus actief zolang het temperatuurverschil bestaat.
Dit is slechts een variant van de Stirlingmotor. Er zijn ook versies ontwikkeld met een groter aantal zuigers, altijd met als doel de algemene prestaties te optimaliseren. Maar ondanks deze inspanningen slaagde de Stirlingmotor er niet in om door te breken in de zware industrie, en aan het begin van de twintigste eeuw werd hij omgetoverd tot "huismotor". Welke apparaten namen de Stirlingmotor over? Ten eerste: ventilatoren:
Het model dat in de video wordt getoond, is vervaardigd door Hubertus Raab in Zeitz, Duitsland. Een lamp die op het eerste gezicht niet zo klein is (geladen met kerosine of een andere vergelijkbare brandstof) dient als warmtebron, terwijl de ventilatorbladen direct met een as aan het vliegwiel zijn verbonden. Het geluidsniveau is niet hoger dan dat van een naaimachine uit die tijd (1909-1910), en het is indrukwekkend dat hij nog werkt nadat de lamp is verwijderd.
Vervolgens hebben we een demo van de zogenaamde "Paillard Maestrophone No. 205", een grammofoon-draaitafel die in 1910 op de markt werd gebracht. In die tijd waren de enige twee opties elektriciteit (duur, riskant en beperkt beschikbaar) of modellen met een veermechanisme. De Maestrophone probeerde zich te positioneren als een "derde optie", met een kleine alcoholbrander en een behuizing waarmee de gebruiker zowel de beweging van het mechanisme als de vlam kon zien.
Helaas ging het hem niet goed. Hoewel hij stil en efficiënt was, eindigden sommige exemplaren in vlammen ondanks de ventilatie en asbestplaten (Vuur + alcohol + houten behuizing = slecht idee). De Maestrophone was ook erg duur en werd stopgezet bij het begin van de Eerste Wereldoorlog.
De muziekdozen met Stirlingmotoren zijn niet noodzakelijkerwijs oud. Sterker nog, ze zijn behoorlijk populair in de DIY-wereld en zijn uitstekende projecten voor iedereen die zo'n uitdaging wil aangaan. Sommige van de uiteindelijke ontwerpen zijn pure schoonheid, met bronzen, glazen en houten onderdelen. Een van de belangrijkste doelen is het verlagen van het geluid, zodat het de muziekweergave niet verstoort.
En onthoud: je kunt vandaag een Stirlingmotor kopen en hem als decoratie op je bureau zetten. Beschikbaar vanaf 15 euro, in meerdere configuraties en maten.
[amazon box="B01N2G1WBR"]
