【技高一筹】剧毒玩具：斯特林发动机工作原理

斯特林发动机一般被归为外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气（或氦）作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。作为德国工业的结晶，这种剧毒机械玩具简直美到没朋友。

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斯特林发动机是一种热力发动机，与您汽车上的内燃机有很大的区别。 该发动机于1816年由罗伯特·斯特林发明。斯特林发动机可能比汽油发动机或柴油发动机的效率更高。

但现在，斯特林发动机的使用还仅限于一些特殊领域，如潜艇或用于游艇的辅助发电机，这些地方静音操作非常重要。 尽管斯特林发动机在市场上的应用还没有取得普遍成功，但一些权威发明者正在研究这个问题。

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斯特林发动机是独特的热机，因为他们实际上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。

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斯特林发动机的发明者简介

斯特林（RobertStirling，1790—1878），英国物理学家，热力学研究专家。

斯特林对于热力学的发展有很大贡献。他的科学研究工作主要是热机。热机的研制工作，是18世纪物理学和机械学的中心课题，各种各样的热机殊涌而出，不断互相借鉴，取长补短，热机制造业兴旺起来，工业革命处于高潮时期。

随着热机发展，热力学理论研究提到了重要位置，不少科学家致力于热机理论的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循环，是重要的热机循环之一，亦称“斯特林热气机循环”。这种循环，是封闭式的，采用定容下吸热的气体循环方式。

循环过程是：

①等容吸热加热；

②由外热源等温加热；

③等容放热，供吸热用；

④向冷体等温放热，完成一个循环。

在理想吸热的条件下，这种循环的热效率，等于温度上下限相同的卡诺循环。利用这种循环的“斯特林热机”，具有很多特点，如采用外燃，或外热源供热等。由于这种循环是封闭式循环，可采用传热性能好的工质，同时，工质的腐蚀性也可以很小，如氮气、氢气等气体。充入的气体工质，还可以加大压力，视封闭系统的情况，能够采用远远大于大气压力的高压气体工作，这样可以提高发动机的单位重量的功率，减小发动机的体积和重量。斯特林热机在逆向运转时，可以作为制冷机或热泵机，这种设想在现代已进入了实用研究阶段。