Wie arbeitet ein Stirling-Motor?

Volker Cseke

Moderator
Teammitglied
Hallo Phillip,

nicht ganz richtig, diese Aussage trift auf den Vakuummotor (auch Flammenfresser genannt) zu.

Der Stirlingmotor arbeit sowohl mit einem Überdruck- als auch einem Unterdrucktakt.

Schau mal hier, dort ist recht anschaulich die Wirkungsweise dargestellt.

Der Stirlingmotor entwickel schon deutlich mehr Leistung gegenüber einem Flammenfresser.


Viele Grüße

Volker
 

Gast_2222

User gesperrt
Tach zusammen,
Philipp Stahl schrieb:
Raffiniert, raffiniert. Aber es gibt eigentlich nur eine Bewegung, die den Motor am Laufen hält, nämlich die, die durch den Unterdruck der abgekühlten Luft generiert wird, also das "Eingezogenwerden" des Arbeitskolben.
Versteh ich das richtig?
Die Wikipedia Seite iss sicher gut, entsprechend auch Marcos Seite. Die Sache mit dem Takt, der Energie zuführt sehe ich zunaechst differenzierter und halte dies fuer falsch, wenn hiermit Takt 3(!) laut Wiki gemeint ist. Aber egal, was Ihr meit, schau ich dieses Bild von Wiki (und die starken Maenner:D) an:
Stirling-Prozess_3.PNG

und lasse grundaetzliche Themodynamik gelten, nach der die Aenderung mechanische Energie (dE), also die erbrachte Leistung, je nach Vorzeichen von:

dE = p*dV,

produziert wird, ist die untere gebogene Kurve (Takt 3) zunaechst ein Leistungsverbraucher, weil die Vol-aenderung (dV, Volumen wird kleiner) negativ und der Druck (p) i.A. positiv ist. Takt 1 bringt die Leistung, weil dV positiv ist.

Jedoch erschwint es hier nicht zwingend, dass der Druck positiv ist. Denn der arbeitende Druck ist (siehe Wiki) die Druckdifferenz innen vs. aussen. Geht man davon aus, dass der Arbeitskolben nicht ganz dicht ist, denk ich mal so:

Vor dem Anwerfen des Motors ist im Motor und draussen gleicher Druck, der Netto Druck p=0. Im Betrieb erhoeht sich der Druck im Motor nach den Gesetzen idealer Gase. p ist immer groesser 0, weil der Motor nie kaelter ist als die Umgebung. Takt 3 verbraucht Leistung. Das bleibt so, bis Luft aus dem Motor wg Undichtigkeit des Arbeitskolben entweicht.

Danach stellt sich ein neues Gleichgewicht ein. Gemittelt ueber alle 4 Takte wird p=0 sein. Entsprechend verschiebt sich die Kurve des p-V Diagramms nach unten und der Energiegewinn vs Energieverlust duch die Takte 3 und 4 wird sich aufteilen nach:
Takt 1, dV > 0, dE > 0, wenn p > 0
Takt 3, dV < 0, dE > 0, wenn p < 0.
Das wuerde an der Leistungsausbeute nichts aendern, wenn sich die gebogenen Kurven parallel nach unten verschieben. Tun sie aber nich, frag mich aber niemand, ob die Motorleistung groesser oder kleiner wird im Laufe des Betriebs. Das Vorzeichen ist bekanntlich eine Erfindung des Teufels:D

Ob man das ueberhaupt merkt, ich nix wissen. Hab nich Motor Typ Stirling. Unn vielleicht habbich mich auch ganz verhaun, ...

;) Wolfgang
 
Stirlingmotor ist weiterhin unverstanden

Stirlingmotor ist weiterhin unverstanden

Tach zusammen, Die Wikipedia Seite iss sicher gut, entsprechend auch Marcos Seite. Die Sache mit dem Takt, der Energie zuführt sehe ich zunaechst differenzierter und halte dies fuer falsch, wenn hiermit Takt 3(!) laut Wiki gemeint ist. Aber egal, was Ihr meit, schau ich dieses Bild von Wiki (und die starken Maenner:D) an:
Stirling-Prozess_3.PNG

und lasse grundaetzliche Themodynamik gelten, nach der die Aenderung mechanische Energie (dE), also die erbrachte Leistung, je nach Vorzeichen von:

dE = p*dV,

produziert wird, ist die untere gebogene Kurve (Takt 3) zunaechst ein Leistungsverbraucher, weil die Vol-aenderung (dV, Volumen wird kleiner) negativ und der Druck (p) i.A. positiv ist. Takt 1 bringt die Leistung, weil dV positiv ist.

Jedoch erschwint es hier nicht zwingend, dass der Druck positiv ist. Denn der arbeitende Druck ist (siehe Wiki) die Druckdifferenz innen vs. aussen. Geht man davon aus, dass der Arbeitskolben nicht ganz dicht ist, denk ich mal so:

Vor dem Anwerfen des Motors ist im Motor und draussen gleicher Druck, der Netto Druck p=0. Im Betrieb erhoeht sich der Druck im Motor nach den Gesetzen idealer Gase. p ist immer groesser 0, weil der Motor nie kaelter ist als die Umgebung. Takt 3 verbraucht Leistung. Das bleibt so, bis Luft aus dem Motor wg Undichtigkeit des Arbeitskolben entweicht.

Danach stellt sich ein neues Gleichgewicht ein. Gemittelt ueber alle 4 Takte wird p=0 sein. Entsprechend verschiebt sich die Kurve des p-V Diagramms nach unten und der Energiegewinn vs Energieverlust duch die Takte 3 und 4 wird sich aufteilen nach:
Takt 1, dV > 0, dE > 0, wenn p > 0
Takt 3, dV < 0, dE > 0, wenn p < 0.
Das wuerde an der Leistungsausbeute nichts aendern, wenn sich die gebogenen Kurven parallel nach unten verschieben. Tun sie aber nich, frag mich aber niemand, ob die Motorleistung groesser oder kleiner wird im Laufe des Betriebs. Das Vorzeichen ist bekanntlich eine Erfindung des Teufels:D

Ob man das ueberhaupt merkt, ich nix wissen. Hab nich Motor Typ Stirling. Unn vielleicht habbich mich auch ganz verhaun, ...

;) Wolfgang
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@marco- strauus:
Ja, ziemlich verhaun u. nicht nur Wolfgang, auch Mister Strauss: das allerdings verwundert nicht, denn, warum genau der Stirling-Motor läuft, steht ja nirgends in einfachen Worten, auch in wiki nicht, und zwar deshalb, weil ALLE den Stirling n i c h t wirklich verstanden haben. Deshalb stehlen sich alle davon
mit dem Druckunsinn, wie Pges. sei über alle P = Null.
Nehmen wir zwischendurch mal den Ottomotor als Vorübung:
Da könnte ich auch sagen, alle P1+ P2+ P3+ bla, bla müssen insges. Null sein am Ende.
* Wieso fkt. denn ein Barometer trotzdem ? Wo doch letztlich alle Drücke = 0 sind ?
* Mit demselben Unsinn könnte ich auch sagen, bei einer Sprengung ist insgesamt danach auf der Erde P überall gleich; (Das ja stimmt)
Aber was besagt es für die Sprengung- die sehr wohl, wie gewünscht fkt. ?
* Zurück zum Otto: Und ebenso ist zu fragen, was besagt dies für den Augenblick im 3. Takt, wo die Explosion stattfindet?
Und dies (Alle P = 0) soll erklären, wieso Felsen davon fliegen - z.B. beim Tunnelbau ? Indem man sagt, am Ende ist die Summe der Drücke Null ?
* Es ist eben zu schön verlockend von den Feldgleichungen der Elektro-Dynamik analog abzuschreiben;
* Ebenso verlockend ist es, gemäss den Spannungen in Maschen zu sagen: Alle, also U1 + U2+ U3 usw. = 0

Also - ihr merkt selbst, daß die pseudo-mathematischen Erklärung nix taugen !
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Merkt man sofort; Wo ist denn bei Strauss der Kühlzylinder- nur den Heizzylinder hat er bezeichnet in seiner Grafik;
* Ferner: wer „das“ u. „daß“ nicht unterscheiden kann, dem glaube ich auch sonst nicht viel.
* Den so genannten Regenerator braucht der Strauss` Stirling wohl auch nicht.
* Die Zeichnung zeigt nicht den Auslass der noch relativ heissen Luft.
* Es wird soviel bei ihm vom Kühlen gesprochen; daran sieht man, dass ihm nicht klar ist, daß das Energievergeudung ist; erst heizen, dann da und dort kühlen!
* Ihm ist unklar, warum man überhaupt ABSICHTLICH die Luft kühlt vor erneuter Zuführung in den Heizzylinder bzw., das schreibt er nicht mal.
* Dass man absichtlich einen undichten „Heizkolben“ Kolben baut, wo man die heisse Luft absichtlich am Heizkolben vorbei lässt in den Heizzylinder, wo dann danach der Arbeitskolben ist, das glaubt ihm niemand.
Nun bin ich mal gespannt auf Reaktionen;
Die Wahrheit lasse ich mal noch offen! 10.6.11, Gruß ! Dilettant

* Wieso läuft denn so mancher Stirling-Motor, dessen Zylinderkopf nur handwarm ist, also 37- 40° C hat?
Von „heiss“ kann man da wohl nicht reden!
* Und wenn ihr euch dir das mal vor Augen haltet, kommt ihr evtl. darauf, von was der Stirling tatsächlich „lebt“, sprich, sich bewegt!
 

akafly

User
Unwissenheit und Aroganz sind trauriger Zeitgeist.

Also wie geht das nun mit dem Stirling?

Eine Gasmenge zieht sich bei Abkühlung zusammen bzw. dehnt sich bei Erwärmung aus.
Im abgeschlossenen Raum mit veränderlichem Volumen (Zylinder mit Arbeitskolben) zieht und drückt das Gas am Arbeitskolben, wenn man es abkühlt oder erwärmt ... und das ist sehr nützlich. Bleibt nur die Aufgabe des Kühlens und Erwärmens. Dafür sorgt der Verdrängerkolben, der das Gas im richtigen Moment auf die kalte bzw. heiße Motorseite schiebt.

Und der Regenerator? Der liegt dazwischen, speichert Wärme des vorbei streichenden abzukühlenden Gases und gibt sie dem wieder zu erwärmenden Gas zurück, damit man nicht unnötig viel Wärme verbrät.

Punkt. So einfach!

Da staunen und Unwissenden und die Aroganten mögen sich schämen.

;-)
 
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