卧式曲柄飞轮结构斯特林发动机

这款外燃式热机的结构设计，完全围绕闭式循环工质的往复运动逻辑搭建，区别于传统内燃机的爆燃做功模式，它依靠冷热端温差驱动工质在气缸内循环压缩、膨胀，将外部输入的热能持续转化为旋转机械能输出。从实际应用场景来看，这类小尺寸动力装置既可以作为教学演示载体，直观展示外燃循环的能量转换过程，也能适配低温余热回收场景，在低品位热能利用领域发挥作用，部分同结构机型还可作为小型便携动力源，驱动低负载微型外设运转。

整体结构采用卧式布局，动力气缸沿水平方向布置在支架一侧，橙色端板作为核心安装基准，预留了多组螺栓安装孔位，可直接固定在实验台架或设备基座上，安装边界清晰，端板上的孔位间距经过匹配设计，既保证支架整体刚性，也为内部连杆、曲柄的运动预留了足够避让空间，不会出现运动干涉。动力输出端搭配带镂空减重孔的大直径飞轮，依靠飞轮的转动惯量抹平曲柄连杆机构往复运动的转速波动，让动力输出更平顺，飞轮与曲柄轴采用同轴过盈配合，传递扭矩的同时保证转动同轴度，降低高速运转时的径向跳动。

设计过程中，置换器气缸与动力气缸的轴线平行度是核心控制指标，直接影响工质密封效果与运动阻力，建模阶段就对活塞行程、曲柄偏心距做了匹配校核，保证置换器与动力活塞的运动相位差符合斯特林循环的时序要求，让工质能在冷热区之间按循环节奏流动。回热区域的结构做了简化集成，没有额外设置独立外置回热器，而是通过气缸壁面的导热路径完成部分热量回收，在保证演示功能的前提下降低了加工装配难度。

传动侧的曲柄采用偏心轮结构，相比分体式曲柄销，整体式偏心轮的加工精度更容易控制，装配时无需额外调整销位同轴度，连杆两端分别连接动力活塞与偏心轮，将活塞的直线往复运动转化为曲轴的旋转运动，所有运动副的配合间隙都预留了合理公差，既保证运动顺滑无卡滞，也能减少工质泄漏带来的效率损失。整机没有复杂的附属管路与配气机构，结构紧凑，所有零部件都集成在单侧支架上，拆装维护便捷，非常适合用于原理验证、教学演示以及小型余热回收的试验场景。