Die Stirlingmaschine wurde 1827 von dem schottischen Pfarrer Robert Stirling zum Patent angemeldet. Man nennt sie auch Heißluftmaschine, was ihre Funktionsweise beschreibt, denn das Teil arbeitet mit heißer Luft. Die Maschine nutzt die Tatsache aus, daß sich Luft beim Erwärmen ausdehnt (Expansion) und beim Abkühlen zusammenzieht (Kompression). Mit beiden Vorgängen kann man nun in einem geschlossenen Zylinder einen Kolben in Bewegung versetzen.

Erwärmt man die Luft dehnt sie sich aus und drückt den Kolben nach hinten. Kühlt man die Luft wieder ab, wird der Kolben in den Zylinder hineingesaugt. Natürlich kann man nicht ständig den Zylinder abwechselnd erhitzen und abkühlen. Also benutzt man zwei getrennte Bereiche im Zylinder. In dem einen wird die Luft erhitzt, treibt dort den Arbeitskolben an und wird dann in den anderen Bereich verschoben, wo Sie abgekühlt wird und noch einmal am Arbeitskolben Arbeit verrichtet. Zum Verschieben der Luft wird ein zweiter Kolben benötigt, diesen Kolben nennt man Verdrängerkolben. Erhitzung und Abkühlung erfolgen kontinuierlich.

Die Luft wird erhitzt, dehnt sich aus und drückt den Arbeitskolben aus dem Zylinder heraus.

Der Arbeitskolben ist an seinem untersten Totpunkt angelangt. Der Verdränger wird nach links aus dem Zylinder herausbewegt, die warme Luft strömt am Verdränger vorbei in den kühlen Teil der Maschine.

Die Luft kühlt ab, zieht sich zusammen und saugt den Arbeitskolben in den Zylinder.

Der Arbeitskolben ist an seinem oberen Totpunkt angelangt. Der Verdränger wird in den Zylinder hineinbewegt, die kühle Luft strömt am Verdränger vorbei in den warmen Teil der Maschine.

Der ganze Vorgang beginnt von vorne: 1. Expansion.

Die Stirlingmaschine kann nicht nur als Motor betrieben werden indem man ihr Energie zuführt. Sie kann auch von außen angetrieben werden und funktioniert, je nach Drehrichtung, entweder als Kühlaggregat oder Wärmepumpe. Allerdings hängt diese Einsatzmöglichkeit von der Bauart der Maschine ab. Mehr über Bauarten, deren Funktion und Einsatz folgt später.

Wird fortgesetzt.

— Albert Heller 18.09.2005 14:14

• Stirlingmotor in Wikipedia

• Wie arbeitet der Stirlingmotor