Motorentypen und andere Rätsel

Stirlingmotoren gibt es in nahezu unendlich vielen Formen und Varianten. Um die Übersicht zu behalten, haben sich international verschiedene Klassifizierungsmerkmale eingebürgert:

Anordung der Zylinder

α-Typ	Zwei Zylinder mit je einem Arbeitskolben, durch Erhitzer, Regenerator und Kühler verbunden
β-Typ	Arbeits- und Verdrängerkolben im gleichen Zylinder.
γ-Typ	Getrennte Arbeits- und Verdrängerzylinder.

Verdrängerbauart

Massiver Verdränger	„Blechdose“, geschlossenporiges Material
Regenerativer Verdränger	Metallwolle, Geflechte, offenporiges Material
Glaskugel	Hohl oder massiv
Flüssigkolben	Nur für α-Typ geeignet.
Plattenverdränger	Für weite Verdrängerzylinder mit wenig Hub

Art der Arbeitskolbenbeaufschlagung

Einfachwirkend	Eine Seite des Arbeitskolbens ist offen zur Atmosphäre oder zum Kurbelgehäuse
Doppeltwirkend	Beim γ-Typ: jeder Seite des Arbeitskolbens ist ein Verdrängerzylinder zugeordnet. Beim α-Typ: jeder Seite des Arbeitskolbens ist jeweils ein nächster Arbeitskolben zugeordnet, so dass es schließlich ein Ring von 6 – 8 Arbeitskolben ergibt.

Art des Abtriebs

Freikolben („Ringbom“)	Der Verdrängerkolben ist nicht mit der Abtriebswelle verbunden
Rhombic Drive	Symmetrische Zahnradkonstruktion zur Vermeidung von rotierenden Unwuchten.

Unterscheidung nach Erhitzertemperaturen

Niedertempertur	Heisse Seite bis ca. 90°C
Mitteltemperatur	Heisse Seite bis von 100° C bis ca. 450°C
Hochtemperatur	Heisse Seite ab 450°C

 

Einige Beispiele:

α-Maschine

Der optimale Phasenwinkel zwischen den beiden Kolben liegt nicht unbedingt bei 90°, sondern ist sehr verschieden, je nach Motortyp und Befeuerungsart:

β-Maschine mit Rhombic Drive

Mitteltemperatur γ-Maschine mit massivem Verdränger, drucklosem Kurbelgehäuse und ohne Regenerator