Willkommen
Kraft durch Wärme
Resonanzfragen
Stirlingfragen
Lebendiges Totvolumen
Naturgemäßer Aufbau
Wirbelfragen
Freie Energie
Glaubensfrage
Die letzte Seite
Kommentar schreiben
Kommentare lesen
Links / Kontakt
Nebenbei
 


Er komprimiert eine Gasmasse auf ein kleineres Volumen.
Die damit verbundene Aufheizung des Gases wird durch gleichzeitige Wärmeabfuhr in den Regenerator verhindert.

Dann heizt er das Gas auf, indem er es bei konstantem Volumen durch die durchströmbare Kühler-Regenerator-Erhitzer-Anordnung schiebt (verdrängt).

Dann expandiert er das Gas auf das Ausgangsvolumen.
Die damit verbundene Abkühlung des Gases wird durch gleichzeitige Wärmezufuhr aus dem Regenerator verhindert.

Dann kühlt er das Gas bei konstantem Volumen wieder ab, indem er es in Gegenrichtung durch die oben genannte Anordnung schiebt.

Da die zur Kompression nötige bzw. bei der Expansion frei werdende Arbeit proportional zur absoluten Temperatur des Gases ist, ist die Differenz aus beiden die Nutzarbeit. Der theoretische Wirkungsgrad des Stirlingmotors kann somit von keiner anderen Wärme-
Kraftmaschine übertroffen werden.
Der Wirkungsgrad, der von Stirlingmotoren in der Praxis erreicht wird, ist allerdings ebenso unbefriedigend, wie
der maschinenbauliche Aufwand, der bis heute zur Realisierung seines idealen und natürlichen 
Kreisprozesses betrieben wird.     
                          (für Animation anklicken)


   


Stirlingmotoren gibt es in unzähligen Varianten. Fast ebenso viele Möglichkeiten gibt es, sie zu klassifizieren.

Alle Stirlingmotoren haben (mindestens) zwei Kolben. Es gibt Versionen, bei denen die beiden Kolbenbewegungen über einen gemeinsamen Kurbeltrieb unterschiedlicher Komplexität koordiniert werden, es gibt solche, bei denen ein Kolben oder alle beide frei schwingen, und es gibt solche mit flüssigen oder gasförmigen Kolben.
Die fundamentalste und allgemeinste Unterscheidung ist hierbei die Unterscheidung anhand der Kolbenfunktionen.
Hier gibt es genau zwei grundverschiedene Kategorien:

1. Motoren mit einem Arbeitskolben zur Kompression und Expansion und einem Verdränger zur Verschiebung des Arbeitsgases zwischen Erhitzer und Kühler (genannt beta-Stirling, linkes Bild).
Diese gibt es in allen oben genannten Varianten, und man unterscheidet hier auch noch nach Proportionen. Ist der Querschnitt von Kolben und Verdränger groß gegenüber ihrer Ausdehnung in Hubrichtung, sind sie also scheiben- oder plattenförmig, so spricht man von Flachplatten-Stirlingmotoren. Diese flächige Bauform hat den Vorteil, dass bei geringen Wärmeflüssen aufwändige Erhitzer und Kühler entfallen können, da die Gehäuseflächen groß genug sind, diese Aufgabe zu übernehmen. Ein extremer Nachteil ist die bauartbedingte mangelnde Druckfestigkeit. 
Deshalb kann dieses Konzept bisher nur in Spielzeuggröße mit vertretbarem Aufwand realisiert werden.

 2. Motoren mit einem Expansionskolben und einem Kompressionskolben, wobei die Funktion des Verdrängers von beiden gemeinsam wahrgenommen wird. (genannt alpha-Stirling, rechtes Bild)
Diese sind bisher hauptsächlich als Versionen mit Kurbeltrieb bekannt.
____________________________________________________________________________________________________

Stirlingprozesse können auch ohne jedes technische Zutun entstehen: wenn eine Schallwelle in ein feinporiges Material eindringt, dann wirkt bereits ein Stirling-Kreisprozess und pumpt Wärme in Richtung der Schallquelle.
Dieser Zusammenhang ist schon mindestens seit 
Peter H. Ceperley bekannt, nur gab es bisher keine 
Umsetzung dieser Erkenntnis in
ein befriedigendes maschinenbauliches Konzept.


                                                                                      weiter im Text                                                                                       

 
Top