Sterling-Motor
Von: , Frage gestellt am Di, 9. Nov 1999
Hi!
Ich hab jetzt im Konrad-Katalog einen Sterling-Motor gesehen.
Kann mir bitte jemand erklären, wie das Prinzip davon ist.
Hat der einen guten Wirkungsgrad?
Danke!
Hansi
7 Antworten zu dieser Frage
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Antwort von nach einer Stunde hilfreich
Re: Sterling-Motor
Hi
Ja, er hat einen guten Wirkungsgrad.
Er funktioniert (vereinfacht) so: In einem Zylinder wird die darin befindliche Luft erwärmt. Sie dehnt sich aus und drückt auf den Kolben. Der treibt nicht nur die Kurbelwelle an, er schiebt auch den Teil der erwärmt wurde in eine Kühlzone. Die Luft kühlt sich aus, der Kolben wird wieder 'angesaugt' usf.
Bitte um Kritik, habs selber nur irgendwo gelesen.
Ich hab mal gehört, der Sterlingmotor wurde in Rußland in Autobusse eingebaut. Er hatte jedoch 2 Nachteile.
1. Er muß erstmal 'angewärmt' werden.
2. Er ist schlecht dosierbar. So einfach Gas wegnehmen geht scheinbar nicht.
Die Vorteile:
1. Guter Wirkungsgrad (wer weiß welchen?)
2. Als Brennmaterial kann man (fast) alles verwenden.
Servus
Euer Physikdilettant [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
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Antwort von nach einer Stunde hilfreich
Re^2: Sterling-Motor
Hi
Ja, er hat einen guten Wirkungsgrad.
Er funktioniert (vereinfacht) so: In
einem Zylinder wird die darin befindliche
Luft erwärmt. Sie dehnt sich aus und
drückt auf den Kolben. Der treibt nicht
nur die Kurbelwelle an, er schiebt auch
den Teil der erwärmt wurde in eine
Kühlzone. Die Luft kühlt sich aus, der
Kolben wird wieder 'angesaugt' usf.
Bitte um Kritik, habs selber nur irgendwo
gelesen.
Ich hab mal gehört, der Sterlingmotor
wurde in Rußland in Autobusse eingebaut.
Er hatte jedoch 2 Nachteile.
1. Er muß erstmal 'angewärmt' werden.
2. Er ist schlecht dosierbar. So einfach
Gas wegnehmen geht scheinbar nicht.
Habe ich noch nicht von gehoert.
Allerdings laesst sich der Prozess auch sehr schoen umgekehrt nutzen, naemlich zur Kuehlung. Dort kommt auch hierzulande der "Stirling-Motor" industriell zum Einsatz: bei der Luftverfluessigung und allgemein dem Abkuehlen von Gasen. Die Vorteile:
1. Guter Wirkungsgrad (wer weiß welchen?)
Also: Der Waerme-Kreisprozess des Stirling-Motors naehert sich dem (bekanntlich guenstigsten Carnot-Zyklus) sehr viel besser an, als herkoemmliche Verbrennungsmotoren. Den genauen Wirkungsgrad kann man aber ohne praezisere Angaben nicht angeben. 2. Als Brennmaterial kann man (fast)
alles verwenden.
Servus
Euer Physikdilettant Hi!
Ich hab jetzt im Konrad-Katalog einen
Sterling-Motor gesehen.
Kann mir bitte jemand erklären, wie das
Prinzip davon ist.
Hat der einen guten Wirkungsgrad?
Danke!
Hansi
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Antwort von nach 3 Stunden hilfreich
Re^3: Sterling-Motor
Hallo! Allerdings laesst sich der Prozess auch
sehr schoen umgekehrt nutzen, naemlich
zur Kuehlung. Dort kommt auch hierzulande
der "Stirling-Motor" industriell zum
Einsatz: bei der Luftverfluessigung und
allgemein dem Abkuehlen von Gasen.
Aha. Uff! Jetzt tut sich noch ein Problem auf: Wie ist ein Sterling-Motor gebaut? Ich hab keine Ahnung. Bitte erklährt es mir! Also: Der Waerme-Kreisprozess des
Stirling-Motors naehert sich dem
(bekanntlich guenstigsten Carnot-Zyklus)
sehr viel besser an, als herkoemmliche
Verbrennungsmotoren. Den genauen
Wirkungsgrad kann man aber ohne
praezisere Angaben nicht angeben.
Aber der Carnot ist doch auch nur ca. 37%? Oder hab ich da eine falsche Zahl im Kopf?
Bye
Hansi
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Antwort von nach 9 Stunden hilfreich
Re^4: Sterling-Motor
Also: Der Waerme-Kreisprozess des
Stirling-Motors naehert sich dem
(bekanntlich guenstigsten Carnot-Zyklus)
sehr viel besser an, als herkoemmliche
Verbrennungsmotoren. Den genauen
Wirkungsgrad kann man aber ohne
praezisere Angaben nicht angeben.
Aber der Carnot ist doch auch nur ca.
37%? Oder hab ich da eine falsche Zahl im
Kopf?
Bye
Hansi
Der theroretische Carnot - Wirkungsgrad ist eine Funktion des ausnutzbaren Temeperaturgefaelles.
eta = (T_oben - T_unten)/T_oben
eta = Wirkungsgrad
T_oben = obere Temeperatur
T_Unten = untere Temperatur (nach Entspannung des Arbeitsgases)
Temperaturen in K
Heute realisiert: obere Arbeitstemperatur von 970 K
Tatsaechlich Wirkungsgrade von etwa 36% sind
erreichbar. Grund sind die hohen Stroemungsverluste. Daher wird gerne Helium als Arbeitsgar genommen. Da hat man ber Dichtigkeitsprobleme.
Nähere Infos: Zacharias, F.: Weiterentwicklungen am Sterlingmotor. MTZ 38(1977) pp. 371 - 377, 569 - 573
Gruß
Harald
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Antwort von nach 12 Stunden hilfreich
Re^4: Sterling-Motor
Aha. Uff! Jetzt tut sich noch ein Problem
auf: Wie ist ein Sterling-Motor gebaut?
Ich hab keine Ahnung. Bitte erklährt es
mir!
Hi, naja, der einfachste Sterlingmotor besteht aus einem Zylinder mit Luft drin und einem Kolben. Man erhitzt den Zylinder, die Luft dehnt sich aus, dann kühlt man ihn... Alles schrecklich langsam. Sterling kam dann auf die Idee die Luft in einer Röhre mit 2 Kolben hin und her zu bewegen. Ein Teil der Röhre ist heiß, der andere kalt. Der Mechanismus ist relativ einfach, aber ohne Zeichnung schwer zu erklären.
Wer schaffts?
Servus
Euer Physikdilettant
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Antwort von nach 12 Stunden hilfreich
Re^4: Sterling-Motor
Hallo,
um den Wirkungsgrad, das Ansprechverhalten und das Leistungsgewicht zu optimieren, werden bei
experimentellen Stirlingmotoren für Autos spezielle (teure) Legierungen verwendet. Das Füllgas ist Helium unter
erhöhtem Druck was zu den erwähnten Dichtproblemen führt. Es wird nicht nur wegen der geringeren
Strömungsverluste sondern auch wegen der besseren Wärmeübertragung verwendet.
Vorheizzeiten sind in etwa wie bei einem älteren Dieselmotor.
Das anspreckverhalten hängt von der Geschwindigkeit der Wärmeübertragung ab und davon, welche
Wärmekapazität die beheizten Elemente haben (je größer desto träger).
Stirlingmotoren gibt es seit fast 200 Jahren. Heute werden sie vor Allem zur Stromerzeugung, für Pumpen u.ä.
stationäre Anwendungen eingesetzt. Da keine extremen Kräfte in der Mechanik auftreten haben S.M. eine große
Lebensdauer (> 100.000 Betriebsstunden).
Es gibt sie in den unterschiedlichsten Bauformen (Einzylinder-S, 90Grad-Zweizyl, Rotations-S, Freikolben-S.,
Solar-S, ...).
Ein sehr schöne Auflistung und Prinzipdarstellungen findet man auf der Seite:
http://www.bekkoame.or.jp/~khirata/indexe...
Niels
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Antwort von nach 19 Stunden hilfreich
Re^5: Sterling-Motor
Hi!
Danke für alle die tollen Antworten! http://www.bekkoame.or.jp/~khirata/indexe..
Der Link ist nicht mehr ganz ok. Aber ich hab hingefunden! Das is ja eine wirklich tolle Erklährung! FEIN! DANKE!!!
Bye
Hansi
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