Двигатель Стирлинга

Двигатель Стирлинга - поршневой двигатель внешнего сгорания, работающий по термодинамическому циклу с изотермическим сжатием и расширением.

История – изобретен в 1816 г., Шотландия, Робертом Стирлингом

Источник тепла нагревает газ в правой части теплообменного цилиндра. Газ разширяется и через трубку оказывает давление на рабочий поршень. Поршень опускается, толкает шатун и поворачивает маховик. При этом одновременно в право двигатется вытеснительный поршень. Он вытесняет газ из нагревающейся части теплообменного цилиндра в его холодную часть, которая имеет охлаждающееся оребрение.

Теплообменный поршень заполнен теплоизолирующим материалом. Газ остывает, создавая обратное усилие на рабочий поршень, поршень поднимается вверх и цикл повторяется с начала. Двигатель Стирлинга – одна из самых известных альтернатив паровой машине. Но в то время стирлинги не нашли развития из-за низкой надежности и относительно невысоких показателей. И о них почти забыли.

Но в 1938 году по инициативе известной голландской фирмы Philips работа над стирлингами возобновилась. Инженеры компании решили приспособить автономные двигатели для привода генераторов в неэлектрифицированных районах – чтобы продавать там свои радиотовары. Расчеты показали, что теоретически КПД двигателя Стирлинга значительно выше других моторов. Стирлинги отличались бесшумной работой, экономичностью и всеядностью: головка цилиндров могла обогреваться и дровами, и углём, и даже солнечными лучами. А стационарное внешнее горение определяло высокую экологичность.

В 1945 году инженеры фирмы Philips нашли стирлингу обратное применение – раскрутив вал двигателя электромотором, они вызвали охлаждение головки цилиндров до минус 190°С. Эта особенность двигателя Стирлинга нашла применение в промышленных холодильных установках.

А в 1972 году был построен экспериментальный автомобиль с четырехцилиндровым стирлингом, но дальше экспериментов дело не пошло. Однако американское аэрокосмическое агентство NASA нашло возможность использовать стирлинги в составе электростанций для работы в космосе.