b_150_100_16777215_00_images_twarze_stirling.jpg

Szkocki duchowny (1790-1878).
Pochodził ze Szkocji, miał siedmioro rodzeństwa. Dzięki ojcu, od najmłodszych lat interesował się mechaniką.

W latach 1805-1808 uczęszczał do Uniwersytetu w Edynburgu, gdzie studiował łacinę, grekę, logikę, matematykę i prawo.
Już jako duchowny opracował silnik, który miał być równie przydatny jak rozpowszechniające się wówczas maszyny parowe (traktowane wtedy jako ciągłe zagrożenie otoczenia, ze względu na szczególne częste eksplozje kotłów parowych), ale znacznie bezpieczniejszy.

W roku 1816 opatentował ten silnik:"na gorące powietrze". Nazwa się nie przyjęła - zamiast powietrza można było użyć wielu gazów, natomiast ktoś wpadł na pomysł, aby mianem "silnik Stirlinga" nazywać wszystkie maszyny, które pracują z zamkniętą przestrzenią roboczą i regeneracją ciepła przy stałej objętości.
Konstruktor wraz ze swym bratem Jamesem udoskonalał konstrukcję swojego silnika wielokrotnie, jednak bez większego sukcesu handlowego - zbyt silna była konkurencja ze strony maszyn parowych, oraz wynalezionych w latach późniejszych tłokowych silników spalinowych.

Brak sukcesu spowodowany był również względami technologicznymi i materiałowymi, ponieważ zasadnicze elementy silnika wykonywane były z żeliwa, które charakteryzowało się stosunkowo małą wytrzymałością, jak na istniejące potrzeby. Niewielka sprawność i trudności w eksploatacji silnika Stirlinga, wynikały z konieczności stosowania grubych ścianek żeliwnych, które stwarzały znaczny opór cieplny. Na dwa lata przed śmiercią, w 1876 roku, pisał: "...gdyby stal Bessemera była znana trzydzieści lub czterdzieści lat wcześniej, nie ma cienia wątpliwości, że silnik na gorące powietrze byłby ogromnym sukcesem. Aktualnie przedstawia on potencjalną możliwość rozwoju w rękach ambitnych i wykształconych mechaników, którzy w sprzyjających okolicznościach mogą osiągnąć zamierzony cel w przyszłości."

W latach 30-tych XX wieku, firma Philips szukając dobrego rozwiązania dla zapewnienia energii elektrycznej dla urządzeń radiowych w miejscach bez trakcji elektrycznej zainteresowała się konstrukcją Stirlinga. Kiedy jednak lampowe odbiorniki radiowe zastąpiono tranzystorowymi, zmniejszył się pobór mocy, co w połączeniu z rozwijającymi się bateriami sprawiło, iż silniki Stirlinga stały się mało opłacalne. Podobny los spotkał silnik w motoryzacji i NASA - pomimo obiecujących wyników programy badawcze zamknięto.
Przedstawiony obok silnik emituje bardzo mało zanieczyszczeń, i co istotne: jest wydajny - zbudowane dotychczas prototypy współczesnych wersji osiągały moc do 500 KM i dobre współczynniki wydajności 35-40% (klasyczne silniki samochodowe mają ten współczynnik w granicach 20-25%). Zamienia energię cieplną na mechaniczną nie na zasadzie wybuchu - jak konwencjonalne silniki wewnętrznego spalania - ale w sposób ciągły, więc pojazd napędzany takim silnikiem jedzie bardzo "gładko", równomiernie. Niedostatkiem dotychczasowych konstrukcji było to, że wymagały one instalowania bardzo dużej chłodnicy, dlatego uznawano je za nieprzydatne do samochodów, zwłaszcza osobowych.


Silnik posiada dwa tłoki: roboczy oraz pompujący (zwany również wypornym), przemieszczające się we wspólnym cylindrze z regeneratorem ciepła. Tłoki poruszane są współosiowymi korbowodami. Wewnątrz cylindra, między tłokami, jest niezmienna ilość gazu (wodór, hel lub powietrze) o średnim ciśnieniu 3 MPa.
W cyklu pracy silnika, gaz roboczy (jest nim zazwyczaj tlen lub wodór) sprężany jest i oziębiany w zimnej komorze. Następnie przenoszony jest do komory gorącej, gdzie ulega rozprężeniu, a powstająca w ten sposób energia napędza tłok. Silnik pracuje, ponieważ rozszerzanie gazu w wysokiej temperaturze daje więcej energii, niż wymaga sprężenie gazu w zimnie. Niezbędne w pracy silnika ciepło pochodzi ze spalania jakiejkolwiek nadającej się do tego celu substancji - mogą nią być benzyna, olej, itp 


Zobacz jak działa model takiego silnika:

 

Testy z BRD | Znaki drogowe | BRD 24 | Karta rowerowa | Karta rowerowa - to proste | Wiersze miłosne | 1000 pytań