Цикл классического двигателя Стирлинга состоит из четырех тактов — двух изотермических и двух изохорических. Существует много вариантов конструктивного исполнения двигателя, и самый простой имеет два цилиндра — горячий и холодный, соединенные каналом, в котором находится теплообменник-регенератор, обычно в виде проволочной сетки или путанки. В цилиндрах перемещаются поршни, механически связанные системой кривошипов и рычагов так, что их движение сдвинуто по фазе не на 180 градусов, как в двухцилиндровых двигателях внутреннего сгорания, а на 90 градусов.
Во время первого такта (изотермического) поршень в холодном цилиндре проходит мертвую точку и почти не движется. Одновременно газ в горячем цилиндре нагревается, расширяется и давит на поршень, заставляя его совершать полезную работу.
Во время второго такта (изохорического) поршень горячего цилиндра движется вверх, вытесняя газ в холодный цилиндр, поршень в котором движется вниз. Объем газа в течение такта остается практически постоянным. Проходя по каналу, горячий газ охлаждается, передавая тепло в теплообменник.
Во время третьего такта (изотермического) уже поршень горячего цилиндра оказывается в мертвой точке. Поршень холодного цилиндра движется вверх, сжимая рабочий газ. От сжатия он нагревается и отдает тепло охлаждаемым снаружи стенкам цилиндра.
Во время четвертого такта (изохорического) поршень холодного цилиндра продолжает двигаться вверх и вытесняет газ в горячий цилиндр, поршень в котором движется вниз. По пути газ забирает тепло, накопленное в теплообменнике, и нагревается.
Интересно заметить, что в роторном двигателе Нисковских сжатие и расширение рабочего газа происходят непрерывно и процесс близок к изобарическому.
См. в номере на ту же тему
В. НИСКОВСКИХ - Стирлинг по-российски.
