基于斯特林发动机的热能小车设计

摘要

在2021年第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛中,新增酒精热能为动力源的避障小车设计。本文通过竞赛要求分析,提出了一种“8”字型热能小车并进行了结构设计;针对斯特林发动机转速快导致凸轮尖点与推杆运动失真的问题,进行了小车的凸轮优化设计及轨迹仿真,结果显示凸轮经过20次优化后,凸轮尖点较未优化及优化10次更平滑,MATLAB轨迹仿真亦可看出小车绕桩时间距更合理。最后,通过小车实物测试,显示小车运行稳定,行进轨迹与障碍物间距合理,避障次数多。该小车的设计为解决热能小车运动时,推杆运动失真及热能小车轨迹最优化提供思路。