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其次，将外径15.4 mm 玻璃试管的长度裁短成5cm，并将管口以PE棒车成的塞子塞住，此塞子中心钻一小孔，塞入吉他钢弦，使吉他钢弦牵动这个较小试管作成的移气胴体。内径约16 mm 的较大玻璃试管作为温差气室，将较小试管置于其中，大试管管口也用PE 棒制成的塞子塞住，此塞子一端密合大试管，另一端较细，直径略小于8 mm ，塞子轴心钻一恰容玻璃毛细管(内径0.4 mm ，外径5.8 mm)的孔，将玻璃毛细管塞入，塞子较细一端再套上一截内径8mm 的玻璃管。塞子另外钻一恰容外径3.5 mm 的橡皮管塞入的小孔。牵动小试管的吉他钢弦由玻璃毛细管穿出，并以AB 胶与白杨木制的移气连杆(长13cm)牢牢黏好，小试管被移气连杆牵动，在大试管中至少要能够往复移动17 mm 。白杨木连杆与吉他钢弦连接处雕刻成一金针菇形的膨大结构，金针菇形的膨大结构于往复运动时均在内径8 mm长约3 cm的玻璃管中，以确保吉他钢弦顺利伸入内径0.4 mm 玻璃毛细管(图三)。  图三：移气胴体、温差气室、内径8 mm玻璃管和其中金针菇形膨大结构的特写镜头。 内径1.2 mm ，锯成4 cm 长的玻璃管作为轴承，直径1 mm 的钢棒恰可于其中轻易转动，作为转轴。钢棒转轴一端装有白杨木制的曲柄，曲柄上设有另一根较短的(直径也是1 mm )钢棒，作为曲轴。曲轴和转轴的垂直距离约8mm，两者虽不在同一直线上，但应力求平行;钢棒转轴另一端装有飞轮(图四)，飞轮用珍珠板制成，飞轮黏在钢棒转轴上由PE 棒制成的圆盘，飞轮外缘则黏上铜片以增加其转动惯量(rotational inertia)。  图四：曲柄、曲轴、转轴、飞轮、玻璃轴承的特写镜头。 组装时，镂空一木质支架，支架上方钻一孔，孔中插入玻璃轴承，钢棒转轴、飞轮、曲柄、曲轴均安装妥当，这个轴承支架先固定在木质底座上，轴承距木质底座的高度约12.5 cm 。另外再用木条制作气室支架，用AB 胶将试管制成的温差气室直接黏在支架上，具有膨大结构之移气连杆另一端的小孔先套在曲轴上，用手拨动转轴，调整气室支架位置，使较小试管制成的移气胴体在温差气室中被牵动而往复运动时，不会撞到较大试管的底部，也不会撞到试管管口的塞子，由此确定这气室支架的位置之后，将其用AB胶黏在底座上。汽缸则固定于转轴正下方，活塞置于其中，动力连杆一端的小孔也套在曲轴上，活塞上的玻璃纤维杆先暂时用双面胶黏在动力连杆上，试着转动转轴，看看活塞往复运动时不会撞到汽缸底部或超出汽缸管口，再用AB胶黏合玻璃纤维杆和动力连杆。最后用外径3.5 mm 的橡皮管连通汽缸和温差气室，引擎即告完成。 发动引擎 这具经笔者简化的引擎，零件特别少，只有寥寥几样;组装容许较大误差，顶多用上直尺作参考来目测一下，看看该垂直的地方是否大概垂直，该平行的地方是否大概平行而已，根本无需精密工具，所花的时间大多用在等待每一步骤的AB 胶完全硬化(约半小时);连轴承甚至都用现成的玻璃管，各项零件之制程简单，唯一要求精度的地方是活塞要与汽缸维持一定的气密，但这精度几乎任何车床加工活塞时都可以办到。因此，发生失误而尽弃前功的机率微乎其微。走笔至此，所有胶都应该硬化稳定了吧，可以开始点着酒精灯，用火焰直接加热试管底部，约30~40 秒后，拨动飞轮，这具手工制作的引擎随即静静地加速运转，转速可以快到每分钟 600 转以上(图五)。  图五：引擎转动的情形，底片曝光时间1秒。 最佳化的空间 这具高速斯特林引擎还有改进的空间。例如，在不增加飞轮重量的前提下，增加飞轮的刚性和其转动惯量;尽可能减轻连杆的重量;最佳化直径0.6mm 玻璃纤维杆的弹性;改变仪器胴体的材质，使其又轻又强韧;乃至于用散热面积大、导热性高的材质制作温差气室的支架，使温差气室可以长时间保持温度差。 |
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