Das Magazin für Technik und Management - Brunel GmbH

HISTORY
DER ERSTE STIRLING-MOTOR AUS DEM JAHR 1816
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rialbedingte Schwierigkeiten waren auch in den folgenden
Jahrzehnten die häufi gste Fehlerquelle der Stirling-Motoren.
Während Stirling Luft als Arbeitsgas verwandte, wird heutzutage
meist Helium benutzt. In dem Motor arbeiten dem
ursprünglichen Prinzip zu folge zwei übereinander angeordnete
Kolben, die durch versetzt an einem Schwungrad angebrachte
Pleuel miteinander in Verbindung stehen: Zunächst wird das
Arbeitsgas im unteren Teil des Zylinders erhitzt. Der steigende
Druck presst den Arbeitskolben nach oben und treibt über dessen
Pleuel das Schwungrad an. Über den anderen Pleuel wird
der Verdrängerkolben nach unten bewegt, so dass die erhitzte
Luft an diesem vorbei in den gekühlten Bereich strömt. Durch
das Abkühlen sinkt der Druck, so dass der Arbeitskolben wieder
in seine Ausgangslage zurückkehrt und dabei über das
Schwungrad den Verdrängerkolben in die Höhe bewegt. Das
gekühlte Gas strömt wieder nach unten und der Zyklus kann
von vorn beginnen. Aufgrund der temperaturbedingten Volumenänderung
des Arbeitsgases wird in ständiger Bewegung
der Kolben mechanische Energie erzeugt. Vom physikalischen
Prinzip her kann ein sehr hoher Wirkungsgrad erzielt werden,
wobei sich auf diesen allerdings der konstruktionsbedingte
Totraum nachteilig auswirkt – ein Bereich, der keine thermodynamische
und damit leistungssteigernde Funktion erfüllt.
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der Spezialist
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(1) Erhitzer
(2) Heiße Luft
(3) Expansions- und
Kompressionszylinder
(4) Pleuel
(5) Schwungrad
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Außerdem zeichnen sich Stirling-
Mo toren durch große Laufruhe und –
wegen fehlender Ventile und Zündexplosionen
– geringe Betriebslautstärke
aus.
Zahlreiche Ingenieure begannen,
Heißluftmaschinen nach dem
Stirling-Prinzip zu bauen, so etwa
der schwedische Ingenieur John
Ericsson, der anstelle eines geschlos -
se nen Arbeitsgas-Kreislaufes mit
einem offenen System arbeitete.
Die größte Verbreitung erlebten die
Heißluftmaschinen zwischen 1860
und in den ersten zwei Jahrzehnten
des 20. Jahrhunderts. Sie wurden vor
allem in der Landwirtschaft und in
Kleinbetrieben genutzt sowie beispielsweise
für den Antrieb von Ventilatoren
in Privathaushalten.
Ab 1937 wandten sich diverse
Un ternehmen der Erforschung von
Stirling-Motoren zu. Ziel war es zu -
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Der von Robert Stirling
entwickelte Motor macht
sich die Ausdehnung des
Volumens von Gasen bei
Erhitzung zunutze.
Dieses Bild zeigt mutmaßlich
Robert Stirling,
der am 25. Oktober 1790
im schottischen Cloag
bei Methvin geboren
wurde. 1816 wurde er zum
presbyterianischen Priester
geweiht. 1819 heiratete
Stirling Jean Rankin, mit
der er sieben Kinder hatte.
Bis 1840 arbeitete er zusammen
mit seinem Bruder
James an verbesser ten
Versionen seiner Heißluftmaschine.
Stirling starb am
6. Juni 1878 in Galston.