Logo ITS

Il motore Stirling in configurazione Alfa risulta forse più comprensibile nel suo funzionamento, che si può considerare basato su 4 fasi:

1.spinta

2.riscaldamento

3.espansione

4.raffreddamento

Nel dettaglio:

il pistone in basso spinge l'aria verso il pistone in alto, che quindi si sposta, lasciando entrare l'aria;

 

l'aria si scalda, si espande,e quindi "torna" indietro verso il pistone in basso, che quindi si sposta;

 

lo spostamento del pistone in basso fa arrivare l'aria calda a contatto col dissipatore di calore, che quindi si raffredda, e di conseguenza si contrae, facendo spostare verso destra il pistone in alto; 

 

lo spostamento verso destra del pistone in alto, aiutato dall'inerzia accumulata dal volano, fa sì che il perno, continuando a girare, faccia abbassare il pistone inferiore, spingendo di nuovo l'aria verso il pistone in alto, e il ciclo ricomincia.

 

Consideriamo un sistema cilindro più pistone. La testata del cilindro è collegata ad una camera dotata di una parete calda mentre il corpo del cilindro ad una parete fredda.

All'interno della camera è collocato il dislocatore, che è costituito da un materiale isolante, non a tenuta, in grado di coprire alternativamente la parete calda e la parete fredda.

Il ciclo del motore è il seguente:

1. il dislocatore copre la parete fredda della camera.

3. 2. Il gas della camera, essendo riscaldato, si espande.
4. 3. Il pistone si muove verso l'esterno della camera (verso l'alto): nel suo moto spinge la giunzione che ruota e che a sua volta sposta il dislocatore sulla parete calda, isolando dal calore la camera che inizia a raffreddarsi.
5. 4. Il gas si contrae richiamando il pistone.
6. 5. Il pistone si muove verso l'interno (verso il basso): analogamente a prima, nel suo moto, sposta il dislocatore sulla parete fredda

La configurazione gamma è analoga alla Beta, ma non ha i pistoni coassiali, che invece possono essere a corsa parallela affiancata ovvero perpendicolare, ma comunque cercando di minimizzare gli spazi volumetrici "morti" tra i due pistoni.

La configurazione Gamma (ad assi paralleli) semplifica la lubrificazione degli assi, e diminuisce le perdite per trafilamenti ed attriti delle tenute, con un modesto incremento degli spazi volumetrici morti rispetto al Beta. Il leverismo rappresentato per il Gamma (a perno imboccolato su asola) non è necessariamente quello ottimale, esistendo comunque la possibilità di adottare sistemi biella-manovella, o di altro tipo.

In tutte le configurazioni descritte si utilizza sempre un volano posizionato sull'asse di rotazione, che accumula energia durante le fasi attive e la rilascia in quelle passive, cioè nelle quali il motore fa il lavoro passivo di trasferimento del fluido. Il volano rende possibile il moto rotatorio sostanzialmente uniforme.