Philips Stirling
Heet-gas motor (1975)
| 1. | vermogenszuiger | 2. | holle zuigerstang van 1 | |
| 3. | twee krukken | 4. | verplaatsingszuiger | |
| 5. | zuigerstang van 4, loopt door 2 | 6. | twee tandwielen op de krukas (synchroniseren de krukken 3) |
|
| 7. | koude ruimte | 8. | warme ruimte | |
| 9. | verwarmer | 10. | regenerator | |
| 11. | koeler | 12. | vier rhombische drijfstangen |
Geschiedenis
De ontwikkeling van de Philips Stirling heet-gas motor begon in 1938. Kort na het einde van de Tweede Wereldoorlog werden de eerste prototypes voorgesteld. Bijzonder punt was het gebruik van rhombische drijfstangen om de werkzuiger en de verplaatsiingszuiger met exact het juiste faseverschil te bewegen. In 1975 werd er een horizontale 4-cylinder versie gebouwd die 115 pk leverde bij 3200 omwentelingen per minuut. Als werkgas werd helium gebruikt bij 140 bar (max). De motor haalde een rendement van 40% (uitzonderlijk hoog).
Bouwwijze
De regenerator is een essentieel deel van elke heet-gas motor. Als accumulator recyclet hij tot 95% van de warmte tussen warme en koude ruimte, waardoor het rendement van de werkcyclus hoog is. Met helium werkt de motor met lagere temperaturen dan met lucht als werkgas.
De machineonderdelen die zijn blootgesteld aan hoge temperaturen zijn vervaardigd uit speciale hittebestendige materialen.
De pakkingen zijn uitermate belangrijk in een heet-gas motor: zo min mogelijk wrijving en tegelijkertijd minimale lekkage bij de voorkomende hoge drukken. De Philips Stirling motor gebruikte afdichtingen van het "rollende kous" type uit nylon. Dunwandige nylon buizen die over zichzeld teruggerold zijn. Zij rollen op en af tijdens de slagen van de zuiger.
Werkwijze
Fase 1. De verplaatsingszuiger 4. staat in de bovenste stand; de vermogenszuiger 1. staat in de laagste stand. Al het gas bevindt zich in de koude ruimtel 7.
Fase 2. De verplaatsingszuiger 4. blijft bovenin, terwijk de vermogenszuiger 1., die naar boven beweegt, het gas in de koude ruimte 7. comprimeert. Het gas begint door de regenerator 10. naar de warme ruimte 8. te lopen. Het wordt verhit door de verwarmr 9.
Fase 3. De vermogenszuiger 1. is in de bovenste stand aangekomen en al het gas is door de regenerator 10. en de verwarmer 9. gelopen en in de warme ruimte 8. aangekomen.
Fase 4. Het hete gas in de warme ruimte 8. begint te expanderen en drukt zowel de verplaatsingszuiger 4. als de vermogenszuiger 1. naar beneden, tot deze hun onderste stand hebben bereikt. De verplaatsingszuiger 4. beweegt weer naar boven en drukt het nu volledig geëxpandeerde gas door de regenerator 10. naar de koude ruimte 7. Het gas wordt gekoeld door de koeler 11.