Động cơ Hơi nước là một công nghệ được ứng dụng rộng rãi không chỉ trong ngành vận tải mà còn trong nhiều lĩnh vực khác. Nó đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng và có ảnh hưởng sâu rộng đến cuộc sống hàng ngày. Hãy tự làm một chiếc động cơ hơi nước từ những vật liệu dễ kiếm để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của nó.
Bước tiếp theo
Làm Máy Động cơ Hơi nước từ Lon nước ngọt (Dành cho Trẻ em)

1. Cắt ngắn một lon nhôm xuống còn khoảng 6,35 cm. Sử dụng công cụ cắt nhôm để thực hiện việc này.

Bước 1: Gập và uốn mép lon

Bước 2: Ấn phẳng phần đáy lon

Bước 3: Đục lỗ ở hai bên lon

Bước 4: Đặt nến hộp vào giữa lon

Bước 5: Quấn ống đồng quanh bút chì

Bước 1: Cắm ống qua lỗ trên lon

Bước 2: Uốn đầu ống thành góc 90-độ

Bước 3: Đặt lon vào chậu nước

Bước 4: Cho nước vào ống

Bước 5: Đốt nến và quan sát
Tạo Mô hình Động cơ Hơi nước từ Hộp sơn (Phù hợp với Người trưởng thành)

Thực hiện một cửa sổ hình chữ nhật gần đáy của hộp sơn (dung tích 4,5 lít). Cắt một miếng vật liệu hình chữ nhật kích thước 15x5 cm trên một bên của hộp sơn ở gần phần dưới.
- Hãy chú ý rằng hộp sơn này (và các hộp khác sau này) chỉ chứa sơn dựa trên latex (sơn nước) và cần được rửa sạch bằng xà phòng và nước trước khi sử dụng.

Chế tạo một tấm lưới sắt với kích thước 12x24 cm. Gấp 6cm ở mỗi đầu của cạnh dài 24cm để tạo thành góc vuông 90o. Điều này sẽ tạo ra một 'bàn' vuông kích thước 12x12 cm với hai 'chân' dài 6cm. Đặt tấm lưới này vào bên trong hộp sơn, với chân đặt xuống dưới và gắn chặt với cạnh của lỗ bạn vừa cắt.

Tạo các lỗ nhỏ hình bán nguyệt trên nắp theo chu vi của nắp hộp. Sau này, bạn sẽ đốt than bên trong hộp sơn để cung cấp nhiệt cho động cơ hơi nước. Nếu không có đủ oxy, than sẽ không đốt cháy đều. Tạo sự thông thoáng bằng cách khoan hoặc đục các lỗ hình bán nguyệt xung quanh cạnh của nắp hộp.
- Các lỗ thông thoáng này có đường kính khoảng 1cm là tốt nhất.

Quấn một dây từ ống đồng. Lấy một đoạn dây ống đồng mềm dài khoảng 6m với đường kính 6mm và đo 30cm từ một đầu. Bắt đầu từ điểm đó, quấn dây thành một cuộn với 5 vòng có đường kính 12 cm. Quấn phần còn lại của ống thành khoảng 15 vòng có đường kính 8cm. Hãy để lại khoảng 20 cm dây dư thừa.

Threading cả hai đầu của cuộn ống qua lỗ thông khí trên nắp. Uốn cong cả hai đầu của cuộn ống sao cho chúng hướng lên trên và sau đó đưa từng đầu qua một lỗ trên nắp. Nếu phần ống thừa không đủ dài, có thể bạn sẽ cần phải giảm bớt số ống ra một chút.

Đặt cuộn ống và than đá vào bên trong hộp sơn. Đặt cuộn ống lên trên lưới lọc. Đặt than đá vào để lấp đầy khoảng trống. Đậy chặt nắp lại.

Bor lỗ để lắp ống trên hộp sơn nhỏ hơn. Bor một lỗ đường kính 1 cm ở giữa nắp hộp. Ở một bên của hộp sơn, bor 2 lỗ kích thước 1 cm, một gần đáy hộp và một gần với nắp.

Push những nút ép cao su vào hai lỗ ở trên thân hộp nhỏ. Đưa hai đầu của ống đồng vào giữa hai nút ép. Đặt một đoạn dây nhựa dài 25cm vào nút ép và một đoạn 10cm vào nút còn lại để chúng vừa khít và còn một phần nhỏ ở phía sau nút ép. Đưa nút ép dây dài hơn vào lỗ phía dưới của hộp nhỏ và nút ép dây ngắn hơn vào lỗ phía trên. Kẹp chặt các ống vào nút bằng vòng kẹp ống.

Nối ống nhựa từ hộp lớn vào hộp nhỏ. Đặt hộp nhỏ lên trên hộp lớn sao cho các ống gắn nút xoay ra hướng khác với các lỗ thông khí của hộp lớn. Dùng băng dính kim loại để kết chắc ống từ nút ở dưới với ống kéo từ đáy của cuộn ống đồng. Sau đó, kết chắc ống nhựa từ nút ở trên với đầu cao hơn của cuộn dây cùng một cách.

Đính kèm một ống trống từ đồng vào hộp nối dây. Sử dụng búa và tua vít để gỡ phần nắp tròn ra khỏi hộp nối dây tròn. Đảm bảo rằng bên trong hộp vẫn có kẹp dây điện. Lấy một ống đồng đường kính 1,27 cm dài 15 cm và đưa vào hộp để phần ống nhô ra khỏi hộp một chút. Dùng búa để bẹp phần trên của ống vào trong. Gắn phần dưới của ống vào lỗ trên nắp hộp sơn nhỏ.

Chèn que xiên thịt vào chốt. Sử dụng một que xiên thịt thông thường và đặt nó vào một nút gỗ nhỏ đường kính 0,95 cm và dài 1,5 cm. Đặt que và chốt vào trong ống đồng trên hộp nối dây sao cho que chỉ nhô lên trên.
- Que xiên thịt và nút chốt sẽ hoạt động như 'pít tông' khi máy hoạt động. Để dễ quan sát chuyển động của pít tông, bạn có thể gắn một miếng giấy nhỏ lên đầu của que xiên thịt.

Chuẩn bị máy hoạt động. Gỡ hộp nối dây ra khỏi hộp sơn nhỏ trên và đổ nước vào đó cho đến khi cuộn ống đồng được nước đầy khoảng 2/3 thể tích. Kiểm tra tất cả các đầu nối xem có rò rỉ không và đảm bảo rằng các điểm cần bịt đã được lắp chặt. Đóng chặt nắp của hai hộp sơn bằng cách sử dụng búa đánh nhẹ. Lắp hộp nối dây vào vị trí cũ trên nắp hộp.

Khởi động động cơ! Nát giấy báo và đặt vào dưới lưới chắn, sau đó đốt lên. Khi than đá cháy, nó sẽ cháy trong khoảng 20-30 phút. Trong quá trình này, nước trong cuộn ống sẽ nóng lên, hơi nước sẽ được đẩy lên hộp phía trên. Khi áp suất hơi nước đạt mức cần thiết, pít tông sẽ bị đẩy lên. Khi hơi nước thoát ra và áp suất giảm, trọng lực sẽ kéo pít tông xuống. Nếu cần, cắt bớt que xiên để giảm trọng lượng của pít tông - pít tông càng nhẹ, nó sẽ 'nhảy' nhanh hơn. Thử gọt que để làm cho pít tông 'nhảy' thường xuyên hơn.
- Bạn có thể tăng tốc độ cháy của than đá bằng cách thổi máy sấy tóc qua các lỗ thông khí.

Cẩn thận lắm. Động cơ hơi nước này cần được vận hành và điều khiển cẩn thận. Không bao giờ chạy động cơ hơi nước trong nhà. Không bao giờ chạy nó gần các vật dễ cháy như lá khô hoặc cành cây rơi xuống. Chỉ chạy nó trên bề mặt cứng không cháy như sàn bê tông. Nếu bạn có trẻ em, luôn giữ một người lớn ở gần để giám sát. Không để trẻ em gần máy khi than đang cháy. Nếu bạn không biết máy có nhiệt độ như thế nào, hãy xem nó như là quá nhiệt để chạm vào.
- Hãy đảm bảo rằng hơi nước có thể thoát ra khỏi 'hộp đun nước' phía trên. Nếu pít tông bị kẹt vì lý do nào đó, áp suất trong hộp nhỏ sẽ tăng lên. Trong tình huống xấu nhất, hộp có thể nổ tung. Điều này rất nguy hiểm.
Gợi ý
- Đặt động cơ hơi nước vào một chiếc thuyền nhỏ, với cả hai ống đều chìm xuống dưới nước, để tạo ra một đồ chơi chạy bằng năng lượng hơi nước. Bạn có thể tạo ra những chiếc thuyền đơn giản từ chai nhựa hoặc can thuốc tẩy để thực hiện một “dự án xanh”.
Cảnh báo
- Không bao giờ bịt ống đồng bằng cách nào khác ngoài việc ngâm nó xuống dưới nước. Mặc dù hiếm khi xảy ra, nhưng áp suất tăng có thể gây nổ ống và gây thương tích cho bạn.
- Đừng quên sử dụng kìm hoặc găng tay nếu bạn cần di chuyển máy trong khi nó đang hoạt động.
- Khi bạn phải giữ động cơ khi nó hoạt động, đừng bao giờ đặt đầu ống xả hơi vào ai, vì hơi nước nóng có thể gây bỏng.
- Đừng cố gắng tạo ra một động cơ hơi nước phức tạp hơn trừ khi bạn hiểu rõ về cách làm. Một vụ nổ nước, dù nhỏ, cũng có thể gây ra thương tích nghiêm trọng.
Dụng cụ cần thiết
Tạo Động cơ Hơi nước từ Lon nước ngọt
- Lon nhôm
- Kéo cắt nhôm hoặc kéo lớn
- Kìm
- Cái đồ bấm lỗ
- Nến hộp
- Giấy bạc
- Ống đồng loại 3,175mm
- Bút chì hoặc que xiên thịt
- Nước
- Chậu
Tạo Động cơ Hơi nước từ Hộp sơn
- Hộp sơn loại 4,4 lít (nên sạch sẽ, nếu không, hãy rửa kỹ bằng xà phòng và nước)
- Hộp sơn loại 1,1 lít (như trên)
- 6m ống đồng đường kính 6,35 mm
- Băng keo dính kim loại
- 2 nút ép
- Hộp nối dây điện kim loại hình tròn
- Kẹp dây điện phù hợp với hộp nối dây điện
- 15cm ống đồng đường kính 1,27 cm
- 12x24cm lưới sắt
- 35cm ống nhựa cứng đường kính 6,35 hoặc 3,17 mm
- 2 cái kẹp cho ống nhựa
- Than nướng thịt (loại dễ cháy là tốt nhất)
- Que nướng thịt
- Nút gỗ dài 1.5cm đường kính 0.95 cm (một đầu được mở ra)
- Tua vít
- Khoan
- Búa
- Kéo cắt nhôm/kéo
- Kìm