一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车的制作方法

本发明属于演示教具技术领域，具体涉及一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车。

背景技术：

基于清洁能源的交通运输技术是未来的发展趋势，特别在当下，由于传统能源日益紧缺，环境污染问题与日俱增，因此绿色交通运输的实现迫在眉睫。斯特林发动机是一种外燃机，它具有燃料来源广、运行噪声小、运行环境不受气压影响等诸多优点。因此，斯特林发动机是解决能源紧缺与环境污染的一种重要手段。然而，在国内外现有市场中缺乏以斯特林发动机为技术基础的清洁能源演示小车。在极个别现有方案中还存在小车动力不足、路面适应能力不足、整机稳定性不高、不能转向或转向系统不平稳、无过度转向限制装置、成本高等问题，同时其还存在结构复杂、制造成本高、安装繁琐等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车，其以斯特林发动机为能源，解决了现有技术中此类演示小车动力不足、不能转向的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车，包括底盘，底盘的两侧各设置有一个前车轮及一个后车轮，两个前车轮之间及两个后车轮之间均通过轮轴连接；其特征在于，底盘上安装有斯特林发动机以及为斯特林发动机提供外部热源的供热装置；斯特林发动机至少通过一套带轮减速机构与其中一个后车轮连接；底盘上还安装有前轮转向机构，前轮转向机构与两个前车轮连接。

本发明的特点还在于：

前轮转向机构的结构具体为：包括前转向桥、转轴以及安装在底盘前端上表面中部的托架连接杆，托架连接杆的上端安装有电机托架，电机托架上安装有转向电机，转向电机的输出轴上安装有多级减速器，前转向桥安装在两个前车轮之间的轮轴的中部，前转向桥的上表面与底盘之间设置有垫块，多级减速器的最后一级齿轮与转轴的一端连接，转轴的另一端依次穿过底盘、垫块以及前转向桥。

斯特林发动机设置有两个，两个斯特林发动机分别设置在底盘上表面的两侧。

供热装置为两个酒精灯，两个酒精灯分别设置在两个斯特林发动机的后部。

带轮减速机构的结构具体为：包括主动带轮，主动带轮通过传动皮带连接从动带轮，从动带轮通过驱动皮带连接驱动带轮，驱动带轮固接在轮轴上；主动带轮与斯特林发动机的输出轴连接。

带轮减速机构设置两套，两套带轮减速机构中的两个主动带轮分别与两个斯特林发动机连接；两套带轮减速机构中的两个从动带轮之间通过带轮轴相连。

底盘上安装有遥控接收PCB。

底盘上安装有电池。

底盘的前部下表面安装有至少两个档杆。

本发明的有益效果是：

1.本发明可以有效、便捷地演示斯特林发动机在交通运输领域里的应用；

2.本发明的输出动力强，通过双斯特林发动机和多级减速带传动，使得车轮输出转矩大；

3.本发明对路面的适应能力强：由于车轮的输出转矩大，提高了小车对缓坡、不平整路面等的适应能力；

4.本发明的整机运行稳定性高：由于小车采用了双斯特林发电机提供动力，即使在一台发动机停止工作的条件下，单独依靠另外一台发动机，小车仍能保持工作运行状态；

5.本发明可以实现转向功能，并且转向过程稳定。通过小车中间下部安装的遥控接收PCB，可以接收转向遥控信号，通过转向电机及多级减速器实现平稳转向；

6.本发明的转向系统可以实现过度转向限制：在小车底盘的前段下表面设置至少两个档杆，通过档杆可以防止前轮过度转向；同时小车整体转向系统结构简单、成本低廉；

7.本发明小车的所有零部件皆可使用一般材料加工制造完成，结构简单、制造成本低、安装便捷、维护方便。

附图说明

图1为本发明一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车的整体结构示意图Ⅰ；

图2为本发明一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车的整体结构示意图Ⅱ；

图3为本发明一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车的部分结构示意图Ⅰ；

图4为本发明一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车的部分结构示意图Ⅱ。

图中，1.斯特林发动机，2.酒精灯，3.底盘，4.轮轴，5.前车轮，5’.后车轮，6.电池，7.主动带轮，8.传动皮带，9.驱动皮带，10.从动带轮，11.带轮轴，12.遥控接收PCB，13.档杆，14.多级减速器，15.电机托架，16.转向电机，17.托架连接杆，18.转轴，19.垫块，20.前转向桥，21.驱动带轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明的一种由斯特林发动机驱动并且能够转向的小车，如图1所示，包括底盘3，底盘3的两侧各设置有一个前车轮5及一个后车轮5’，两个前车轮5之间及两个后车轮5’之间均通过轮轴4连接；底盘3上安装有斯特林发动机1以及为斯特林发动机1提供外部热源的供热装置；斯特林发动机1至少通过一套带轮减速机构与其中一个后车轮5’连接；底盘3上还安装有前轮转向机构，前轮转向机构与两个前车轮5连接。优选地，斯特林发动机1设置有两个，两个斯特林发动机1分别设置在底盘3上表面的两侧。供热装置为两个酒精灯2，两个酒精灯2分别设置在两个斯特林发动机1的后部。

如图2、4所示，带轮减速机构的结构具体为：包括主动带轮7，主动带轮7通过传动皮带8连接从动带轮10，将斯特林发动机1的动力降速传递至两侧的从动带轮10。从动带轮10通过驱动皮带9连接驱动带轮21，驱动带轮21固接在轮轴4上、并位于后车轮5’与底盘3的中间位置；主动带轮7与斯特林发动机1的输出轴连接。优选地，带轮减速机构设置两套，两套带轮减速机构中的两个主动带轮7分别与两个斯特林发动机1连接，传动皮带8将斯特林发动机1的动力降速传递至两侧的从动带轮10。两套带轮减速机构中的两个从动带轮10之间通过带轮轴11相连。底板3的两侧通过折弯形成两侧边，两侧表的对应位置上打有小孔，轮轴4以及带轮轴11分别通过对应位置的小孔安装在底盘3上。

如图3所示，前轮转向机构的结构具体为：包括前转向桥20、转轴18以及安装在底盘3前端上表面中部的托架连接杆17，托架连接杆17的上端安装有电机托架15，电机托架15上安装有转向电机16，转向电机16的输出轴上安装有多级减速器14，前转向桥20安装在两个前车轮5之间的轮轴4的中部，前转向桥20的上表面与底盘3之间设置有垫块19，多级减速器14的最后一级齿轮与转轴18的一端过盈连接，转轴18的另一端依次穿过底盘3、垫块19以及前转向桥20。

底盘3上安装有遥控接收PCB12用于控制转向电机16的启停与转向，对该小车进行遥控操作；底盘3上安装有电池6，通过接线连接遥控接收PCB12，为其提供电源，遥控接收PCB12通过接线连接转向电机16，其控制转向电机16；底盘3的前部下表面安装有至少两个档杆13。

本发明的工作过程如下：

使用前先检查斯特林发动机1，查看斯特林发动机1的曲轴相位夹角是否正确，波动斯特林发动机1的飞轮，查看斯特林发动机1的缸筒内活塞运行是否平稳，是否与缸筒相撞，发动机活塞、连杆与曲轴连接是否运转正常，有无磨碰现象。如斯特林发动机1运转状态正常，则可启动发动机。

启动斯特林发动机1时，将该小车平置，在底板3上表面的酒精灯2中加注酒精或其他燃料，酒精以浓度95％最佳，点燃酒精灯，先预热斯特林发动机1一至两分钟，拨动斯特林发动机1的飞轮，启动发动机，此时小车后车轮5’开始转动，小车可以开始运行。

打开置于小车底板3上部的电池6开关，电池6可为置于小车底板3下部的遥控接收PCB12供电，遥控接收PCB12接收到遥控信号，即可通过接线控制转向电机16的启停与正反转，转向电机16带动转轴18、前转向桥20、轮轴4以及前车轮5从而实现了前轮转向功能。