Stirlingov motor

Stirlingov motor – alfa ima dva cilindra. Ekspanzioni cilindar (crveni) održava visoku temperaturu, dok kompresioni cilindar (plavi) se hladi. Između dva cilindra je regenerator topline.

Stirlingov motor – beta ima samo jedan cilindar, koji je vruć na jednom kraju i hladan na drugom kraju. Slobodni potiskivač se nalazi između toplog i hladnog dijela cilindra i ujedno je izolator. Radni klip na hladnom (desnom) dijelu cilindra je spojen na zamašnjak.

Presjek kroz Stirling motor - beta s rombovskim mehanizmom:
* Ružičasto – vruće stijenke cilindra
* Tamno sivo – hladne stijenke cilindra (s ulazom i izlazom za rashladno sredstvo)
* Tamno zeleno – brtva ili toplinska izolacija koja odvaja dva kraja cilindra
* Svijetlo zeleno – potiskivač
* Tamno plavo – radni klip
* Svijetlo plavo – rombovski mehanizam i zamašnjaci.

Stirlingov motor ili motor s toplim zrakom radi kao klipni motor s vanjskim izgaranjem, odnosno s vanjskim dovodom topline i sa zatvorenim kružnim procesom. Izbor radnog medija je slobodan, a izgaranje je povoljno jer se odvija kontinuirano. Kao izvor topline mogu poslužiti bilo kakva goriva ili drugi izvori topline, kao što su koncentrirano zračenje Sunca, toplina termalnih izvora, toplina iz termičkih akumulatora na bazi latentne topline, toplina oslobođena nuklearnom reakcijom itd. Ime je dobio prema škotskom izumitelju Robertu Stirlingu.

Proces se odvija u četiri koraka, a izvodi se pomoću dva klipa, od kojih je jedan radni klip, a drugi služi samo kao potiskivač. Proces se odvija između dvije izoterme i dvije izohore. Primjenom regeneratora topline, stupanj djelovanja procesa izjednačava se sa stupnjem djelovanja Carnotovog procesa (najviši mogući termički stupanj djelovanja).

Zatvoreni kružni proces iziskuje topli i hladni prostor, u kojemu se pri početku procesa nalazi sav radni medij. Radni medij se pomoću radnog klipa izotermno sabija uz odvođenje topline. Radni medij pritom prolazi kroz regenerator i preuzima toplinu koja je pohranjena iz prijašnjeg procesa, tako da pri izohori dolazi do povećanja temperature i tlaka. Radni medij se dalje grije u toplom prostoru, pri čemu mu se uz konstantnu temperaturu povećava obujam.

 Radni medij se sada pri konstantnom volumenu istovremenim hodom oba klipa potiskuje iz toplog prostora kroz regenerator u hladni prostor. Radni medij istovremeno predaje toplinu regeneratoru i hladi se, tako da mu tlak pada.