Подробно об устройстве автомобилей
Двигатель Стирлинга относится к категории двигателей внешнего сгорания. Рабочим телом этого двигателя является газ, воздух или, что предпочтительно, водород, заключенный в рабочий Цилиндр двигателя. Двигатель Стирлинга не образует отработавших газов, поэтому отсутствует эмиссия вредных для здоровья веществ; с этой точки зрения важно, какой источник тепла используется.
Современные тепловоздушные двигатели Стирлинга отличаются простотой конструкции и имеют большие преимущества по сравнению с паровым двигателем. В частности, для него не требуется паровой котел, который бывает причиной частых аварий и человеческих жертв. В двигателе Стирлинга присутствует только воздух, который перед сжатием охлаждается в каком-либо холодильном устройстве, а перед расширением нагревается. В положении а рабочий поршень находится в н. м. т., а сжатый воздух, охлажденный стенками водяной рубашки, находится между рабочим и вытеснительным поршнями. В следующем положении б вытеснительный поршень перемещается вверх и вытесняет воздух по канавке в нижнюю полость цилиндра к подогреваемому днищу. Там воздух нагревается, расширяется и совершает работу. Это происходит в положении в, в котором рабочий и вытеснительный поршни пермещаются в верхнюю мертвую точку.
После выполнения рабочего хода вытеснительный поршень возвращается в исходное положение, к днищу цилиндра, вытесняя воздух в «холодную» полость между поршнями. В этом положении воздух охлаждается от холодных стенок водяной рубашки. После охлаждения воздуха рабочий поршень перемещается в нижнее положение, сжимая воздух. Полезная работа, производимая двигателем Стирлинга, равна разнице работы, затраченной на сжатие охлажденного воздуха, и работы, производимой при расширении нагретого воздуха. Двигатель оснащен маховиком, который является аккумулятором механической энергии для выполнения такта сжатия.
Двигатель Стирлинга имеет сравнительно небольшой КПД, поскольку значительная часть тепла, поступившего в цилиндр, отводится из него системой охлаждения. Этот двигатель был усовершенствован фирмой Филипс, которая, применив систему регенерации тепла, добилась существенного повышения КПД. Воздух из верхней полости цилиндра переходит в нижнюю по наружному трубопроводу, в который вставлен регенератор тепла. Проходя в одном направлении, горячий газ отдает тепло регенератору, нагревая его, когда же газ возвращается обратно, регенератор возвращает полученное им ранее тепло. В таком случае нет необходимости отводить все тепло в систему охлаждения. Кроме того, в двигателях Стирлинга удается частично использовать тепло, отводимое с отработавшими газами из топки, для подогрева свежего воздуха перед сжиганием топлива.