محرك ستيرلنج ( Stirling engine )

كيف يعمل محرك ستيرلنج

محرك ستيرلنج مصدر قدرة تجريبي نموذجي قد يستعمل يومًا ما في السيارات والسفن ووسائل النقل الأخرى. وهو يدور بكفاءة أكثر، وأقل تلويثًا للهواء من معظم المحركات الأخرى.

لمحرك ستيرلنج النموذجي أسطوانة مُحكمة الإغلاق تحتوي على غاز الهيليوم أو الهيدروجين. يمر الغاز خلال دورة من تغيرات الضغط نتيجة لعملية تسخين وتبريد متبادلة. وتقوم أداة تسمى المجدِّد بتسخين الغاز جزئيًا في بداية الدورة. وهناك سخَّان خارج الأسطوانة يوفِّر حرارة إضافية بحرق وقود كالديزل أو الزيت أو البارافين أو الكحول. وفي نهاية الدورة، يقوم المجدد بتبريد الغاز عن طريق امتصاص حرارته.

ويتمدد الغاز وينكمش نتيجة لخضوعه لتغيرات دورية في الضغط، وبذلك يؤدي إلى تحريك مكبس القدرة إلى الوراء والأمام داخل الأسطوانة. وهناك قضيب يربط مكبس القدرة بعمود مرفقي يحول الحركة الترددية لمكبس القدرة إلى حركة دائرية لعمود الإدارة. ويؤدي هذا بدوره إلى تحريك مكبس بديل إلى الوراء والأمام لضغط الغاز خلال المجدد.

قام روبرت ستيرلنج وهو رجل دين أسكتلندي باختراع المحرِّك الذي سمي باسمه عام 1816م. ولم تدخل محركات ستيرلنج في الخدمة العامة لأن صناعتها تكلِّف أكثر من الأنواع الأخرى، ويلاحظ أن الصعوبات الرئيسية التي تحيط بمحركات ستيرلنج تتلخص في تعقيدها ومتطلبات التبادل الحراري والمشاكل المتعلقة بإحكام إغلاق أسطواناتها وصعوبة الاحتفاظ بالهيدروجين عند درجات حرارة مرتفعة.