Stirling-Motor

Im Inneren des Motors befinden sich zwei Zylinderkolben: ein großer Kolben der nicht ganz angepasst ist, so dass er einen Durchfluss von Luft ermöglicht, und ein kleiner Kolben, der den Großteil der Arbeit verrichtet. Die beiden Kolben sind so miteinander verbunden, dass der große dem kleinen um eine Viertelumdrehung im thermodynamischen Zyklus vorauseilt. Das ganze ist mit Luft gefüllt und gut abgedichtet verschlossen. Eine Skizze eines solchen Stirling-Motors zeigt die nebenstehende Abbildung.

In Folge der Erwärmung der Luft (auf der Skizze: von unten) steigt der Druck in der Kammer und setzt den kleinen Kolben in Bewegung nach oben und damit den großen Kolben auf Grund der besonderen Verbindung nach unten. In dem Moment, in dem der große Kolben seinen tiefsten Punkt erreicht, ist der Großteil der Luft in Kontakt mit der oberen kalten Wand und die Luft kühlt ab. Der Druck fällt ab und der kleine Kolben bewegt sich nach unten (und der große nach oben und der Zyklus wiederholt sich).

Ein kompletter thermodynamischer Zyklus besteht kurz gesagt aus vier Prozessen:

1. Erwärmung,
2. Expansion,
3. Abkühlung,
4. Kompression.

Den Vorteil dieser Motoren nutzt man heutzutage in einigen U-Booten als geräuscharme Antriebsquelle aus, zur Wiedergewinnung von Wärmequellen und von elektrischer Energie, manchmal auch bei der Kondensation von Luft, Wasserstoff und Helium.