Рассмотрев в серии статей всевозможные варианты альтернативных топлив, было бы любопытно хотя бы чуть-чуть коснуться проблемы альтернативных… двигателей! Причем не электромоторов, о которых я уже писал много разного, а именно теплового двигателя на углеводородном топливе, не являющемся  при этом ДВС. Фактически единственным реальным претендентом на эту роль является двигатель Стирлинга.

Вообще говоря, двигатель Стирлинга — штука с весьма давней историей. Патент на него был получен Робертом Стирлингом еще в 1816 году. Он является тепловой машиной внешнего сгорания (не паровой машиной, как многие думают — пара там нет) и использует одноимённый термодинамический цикл. Цикл состоит из четырёх фаз и разделён двумя переходными состояниями: нагрев, расширение, переход к источнику холода, охлаждение, сжатие и переход к источнику тепла. Таким образом происходит расширение и сжатие газа, находящегося в цилиндре, за счет чего и совершается работа.

Двигатель имеет множество конструктивных решений, от простейшего двухпоршневого, до весьма навороченных многоцилиндровых конструкций, созданных по вполне современным технологиям, в которых Роберт Стирлинг вряд ли узнал бы свое детище. Вдаваться во все многообразие конструкций мне не хочется — иначе уложиться в одну статью никак не удастся.

Их описания найти нетрудно, и, если вы заинтересуетесь этим вопросом, то есть много источников, вплоть до подробнейших рекомендаций по самостоятельному изготовлению. Для нашей задачи — рассмотреть машину Стирлинга как возможную альтернативу существующим ДВС, — вполне достаточно принципиального обобщения: тепловая машина Стирлинга — агрегат, который с одной стороны подогревается, с другой охлаждается, и за счет этого крутит вал. Чем же он так привлекателен, что о нем спорят уже почти 200 лет? 

Дело в том, что теоретически цикл Стирлинга может иметь КПД максимально возможный для тепловых машин — совпадающий с КПД для идеального цикла Карно. Если вы хорошо разбираетесь в термодинамике, то вы знаете, что это такое, если нет — то можно ограничится практическим выводом: для двигателя Стирлинга реально добиться КПД свыше 50%. Для ДВС этот параметр не превышает 40%, а обычно существенно меньше. Это первое и главное преимущество машины Стирлинга.