スターリングエンジン模型の動作解析

大阪市立北巽小学校　有本　淳

１.はじめに

空き缶に注射器、フライホイール、それらが組まれてアルコールランプの小さな炎で音静かにフライホイールが回転している。それは私にとってスターリングエンジンとの初めての出会いだった。スターリングエンジンに興味をもって、どのような原理で動いているのか、どんな歴史をたどっているのかを詳しく調べていくうちに、「自分でもつくってみたい」と思ったことが課題設定のきっかけである。また、私が子どもの頃は模型と聞くと心ときめいていたが、今はテレビゲームなどに興じる子どもが多く、ものを組み立てていくことや、試行錯誤があまり経験することがないように感じる。原理が簡単で、調整を繰り返すことによって動くスターリングエンジン模型を目にして、「これが学習に生かせたら」という理由でも課題設定をした。

そこで、初歩的なスターリングエンジン模型である「ビー玉エンジン」を製作し、その特性を調べた。さらに、ビー玉エンジンだけでなく、比較的簡単に手に入るものを使ってスターリングエンジン模型をつくり、発展教材として提示できるようにした。