Silnik Stirlinga wbrew pozorom nie jest nowym wynalazkiem. Jest maszyną przetwarzającą energię cieplną na mechaniczną. Działa na prostej zasadzie różnicy temperatur, wprawienie w ruch następuje dzięki schłodzeniu lub ogrzaniu silnika. Powstał i został opatentowany około dwustu lat temu, w Szkocji, początkowo stosowany był do usuwania wody z kamieniołomu, a następnie w odlewniach. Tam jednak dość szybko został zastąpiony na mniej awaryjny silnik parowy.
Co należy wiedzieć o silniku Stirlinga?
Obecnie wciąż znakomicie nadaje się do pompowania wody, ale niektórzy inżynierowie dostrzegają w nim ogromny potencjał możliwy do wykorzystania przy wytwarzaniu energii elektrycznej. Co interesujące, silnik ten jest stosowany przy niektórych okrętach podwodnych, ze względu na możliwość pracy bez dostępu do powietrza. Według innych badań, silniki Stirlinga mają swoją świetlaną przyszłość w technologii kosmicznej. Jego zdolność działania bez dostępu do tlenu może się sprawdzić w robotach i urządzeniach wysyłanych w kosmos.
Po dostosowaniu silnika do panujących w kosmosie warunków przykładowo z użyciem stojących fal akustycznych, rozchodzących się w helu, pomoże stworzyć samowystarczalne, bezpieczne narzędzia do poznawania tajemnic kosmosu. Silnik Stirlinga próbuje się także zastosować w przypadku napędach hybrydowych.
W założeniu ma zastąpić silnik spalinowy generatorem elektrycznym, hermetycznie zblokowanym z silnikiem Stirlinga, w celu uniknięcia problemów konstrukcyjnych, pojawiających się przy silnikach produkujących moc mechaniczną.
Jak działa silnik Stirlinga?
Działanie silnika Stirlinga jest nieco nietypowe. Funkcjonuje podobnie do maszyny parowej, nie przeprowadza procesu spalania żadnego paliwa w swoim wnętrzu. Działa na zasadzie przepływu ciepła, pomiędzy dwoma tłokami i jednym (albo dwoma) cylindrami, spełniające funkcję systemu ocieplania i schładzania. Poruszające się pod wpływem tego przepływu tłoki przekazują energię na wał korbowy.
W nowszej wersji spalane paliwo może być zastąpione bardziej w ekologiczny sposób, przez energię słoneczną. Może wykorzystywać dowolne źródło ciepła i dowolne paliwo, nie jest istotna jego jakość. Energia może pochodzić nawet ze spalania drewna, biogazu czy śmieci. Budowa silnika pozwala na precyzyjne kontrolowanie procesu spalania, a także zachowania ciągłości jego funkcjonowania. Dodatkowo wytwarzane spaliny można oczyścić w podobny sposób, w jaki odbywa się to na terenie elektrowni czy ciepłowni.
Jego budowa jest o wiele prostsza i mniej skomplikowana niż w przypadku silników uwzględniających konstrukcje rozrządu. W przeciwieństwie do nich silnik Stirlinga działa niemal bezgłośnie. Nie jest to jednak produkt bez wad, cylindry założone w silniku muszą być odpowiednio uszczelnione, co czasem bywa problematyczne w wykonaniu.
Co ciekawe, silnik działa tym sprawniej, im wyższe ciśnienie gazu w nim panuje, problem ze szczelnością obniża więc efektywność całego urządzenia.
