Technologia silników na gorące powietrze

Robert Stirling jest uważany za jednego z ojców silników na gorące powietrze, niezależnie od kilku wcześniejszych poprzedników – zwłaszcza Guillaume’a Amontonsa – któremu w 1816 r. udało się zbudować pierwszy działający silnik na gorące powietrze. Stirling wymyślił pierwszy silnik powietrzny również w 1816 r.

Wczesne silniki na gorące powietrze

silniki stirlingaZasada działania silnika powietrznego Stirlinga różni się od zasady działania silnika Sir George’a Cayleya (1807), w którym powietrze jest wtłaczane przez piec i wydmuchiwane, podczas gdy w silniku Stirlinga powietrze pracuje w obiegu zamkniętym. To właśnie jemu wynalazca poświęcił najwięcej uwagi. Zbudowany w 1818 r. do pompowania wody w kamieniołomie w Ayrshire, silnik o mocy 2 koni mechanicznych (1,5 kW) działał przez pewien czas, dopóki nieostrożny pracownik nie dopuścił do przegrzania grzałki. Eksperyment ten udowodnił, że ze względu na niskie ciśnienie robocze silniki stirlinga można przystosować jedynie do małych mocy, na które nie było wówczas zapotrzebowania. Patent Stirlinga z 1816 roku dotyczył również „Economisera”, który jest poprzednikiem regeneratora. W patencie tym (# 4081) opisuje on technologię „ekonomizera” oraz kilka zastosowań, w których taka technologia może być użyta. Wyszedł z nich nowy układ dla silnika na gorące powietrze. Stirling opatentował drugi silnik na gorące powietrze, wspólnie z bratem Jamesem, w 1827 r.

Odwrócili oni konstrukcję tak, że gorące końce wypieraczy znajdowały się pod maszyną i dodali pompę sprężonego powietrza, aby można było zwiększyć ciśnienie powietrza wewnątrz do około 20 atmosfer standardowych (2000 kPa). Prekursorzy ci, do których należy dodać Ericssona, przybliżyli światu technologię silników na gorące powietrze i ich ogromną przewagę nad silnikiem parowym.