Hallo Gertjan,
Een Sterling motor werkt eigenlijk vrij simpel, en absoluut niet met stoom!
Een sterling motor heeft twee cylinders, waarvan de ene de arbeidscylinder is, en de andere een warmtewisselaar.
Het draait allemaal om de warmtewisselaar. Dit is een luchtkamer bestaande uit een lange buis, waarvan het ene uiteinde sterk verhit word, en het andere uiteinde gekoeld. In deze buis beweegt zich een verdringerlichaam, wat een bepaalde ingesloten hoeveelheid lucht heen en weer verplaatst tussen het warme en het koude gedeelte. Je moet dit zo zien: als het verdringer lichaam zich in het koude gedeelte bevind, is er geen plaats voor lucht daar, en word de lucht gedwongen, zich in het warme gedeelte op te houden, en omgekeerd. De lucht word dus beurtelings opgewarmd, en afgekoeld. Hierdoor neemt het volume van deze lucht beurtelings toe (warme gedeelte) en af (koude gedeelte). Deze luchtkamer staat weer via een buis in verbinding met de arbeidscylinder. De beurtelings afkoelende (krimpende) en opwarmende (uitzettende) lucht, word gebruikt om de zuiger in de arbeidscylinder heen en weer te bewegen. Hierdoor gaat de krukas draaien, en aangezien de krukas ook het verdringerlichaam heen en weer beweegt, zal dit proces zich blijven herhalen, zolang er warmte toegevoerd word aan het hete uiteinde van de warmtewisselaar, en warmte afgevoerd word aan het koude uiteinde van de warmtewisselaar. Simpel, maar niet erg doeltreffend, want het rendement was over het algemeen bedroevend laag, vandaar dat de Stirlingmotor weinig toepassingen heeft gevonden. Jammer, want in principe wil het ding draaien op alles wat voldoende warmte afgeeft.
De reden dat het rendement zo laag is: Ten eerste wil je voor een goede werking een zo groot mogelijk temperatuursverschil hebben (liefst ruim meerder honderden graden) maar dat stelt weer zeer hoge eisen aan materiaalkwaliteit en smering, en ten tweede, hoe nauwer het verdringerlichaam in de warmtewisselaar past, hoe beter het theoretisch rendement maar dan gaat deze nauwe passing juist remmend werken op het toerental, en daardoor word het maximaal haalbare vermogen (en daardoor de practische toepasbaarheid) weer beperkt. Dus wil je een Stirlingmotor met bruikbaar vermogen en handzame afmetingen, dan moet je noodgedwongen een deel van het haalbare rendement laten liggen. Erg jammer, want het is een stil, relatief schoon, en uiterst geluidsarm alternatief voor een gewone benzine of dieselmotor, zonder de gevaren en omslachtigheid van een stoommachine.
Groet, Bert
