Motore di Stirling

Consideriamo il riscaldamento della parte inferiore e il raffreddamento di quella superiore. All'interno del motore ci sono due cilindri con i pistoni, il pistone grande non è chiuso ermeticamente, l'aria può fluire intorno esso, il lavoro viene effettuato principalmente dal pistone più piccolo. I pistoni ruotano sullo stesso albero. Quello più grande anticipa quello piccolo di 1/4 di ciclo termodinamico completo. L'alloggiamento è riempito di aria e strettamente sigillato. L'immagine è un diagramma schematico del motore di Stirling.

Come conseguenza del riscaldamento l'aria aumenta la pressione d'aria nell'alloggiamento e spinge verso l’alto il pistone più piccolo, il cui movimento è trasmesso dall'ingranaggio della trasmissione al pistone più grande, che si abbassa. Una volta che il pistone più grande raggiunge il punto più basso, la maggior parte dell’aria entra nel contatto con la parete fredda superiore. L'aria diventa più fredda, la pressione diventa più bassa ed il pistone più piccolo si abbassa (quello più grande si alza e l’intero ciclo si ripete).

In breve il ciclo termodinamico di tutto coinvolge tre processi:

1. riscaldamento
2. decompressione,
3. raffreddamento,
4. compressione.

Grazie ai loro numerosi punti di forza tali motori hanno trovato applicazione pratica come propulsione silenziosa in alcuni sommergibili. Inoltre sono usati per recuperare le fonti di calore ed energia. A volte sono usati per la liquefazione di aria, idrogeno o elio.