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Thermodynamische Maschinen

Animation zum Stirling-Motor

Abb.1

Der Verdränger:

Der Verdränger ist ein einfacher Kolben, der das Gas (z.B. Luft) zwischen warmer und kalter Seite hin- und hertreiben kann. Dabei strömt das Gas durch einen Spalt im Verdrängerkolben. Im beheizten Teil des Volumens wird das Gas erwärmt, im gekühlten Teil wieder heruntergekühlt. Ist das Volumen geschlossen, kann sich das Gas nicht ausdehnen. Deshalb steigt und sinkt der Druck im Zylinder.

Der Arbeitskolben

Der Arbeitskolben wandelt die Druckänderungen in mechanische Arbeit um. Der Arbeitskolben leistet also Arbeit, während der Verdränger angetrieben werden muss.

Ein realer Motor nach dem Stirling-Prinzip

Mit einer mechanischen Ankopplung des Arbeitskolbens an den Verdränger kann erreicht werden, dass ein Teil der vom Arbeitskolben geleisteten Arbeit für die Bewegung des Verdrängers genutzt wird. Zwischen der Bewegung des Verdrängers und der des Arbeitskolbens gibt es einen Phasenunterschied von 90°. Der Motor startet nicht automatisch, sondern muss angeschoben werden. Ein Schwungrad dient als Speicher mechanischer Energie und sorgt für einen "runden" Lauf.

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