Silnik Stirlinga jest maszyną przetwarzającą energie cieplną na mechaniczną, tak jak wiele silników. Ma jednak istotną zaletę: ciepło można dostarczać z dowolnego źródła. Do tego dochodzi fakt, iż gazy wewnątrz niego przepływają w obiegu zamkniętym. Już te dwie cechy sprawiają że jest niezwykle praktyczny: aby wprawić go w ruch wystarczy tylko i wyłącznie podgrzać lub ochłodzić go (wywołać różnicę temperatur). Jest kilka typów silników Stirlinga (dokładniej o nich w innym dziale). Zasadę działania pokażę najpierw na silniku z jednym cylindrem (typ beta).
Silnik ogrzewamy z prawej strony (symbol płomienia) a chłodzimy tam gdzie znajduje się radiator oznaczony na niebiesko. Na rysunku kolorem czerwonym oznaczyłem tłok szczelny, zwany zimnym. Na żółto natomiast tłok, który przepuszcza gaz (tzw. tłok gorący). Jego celem jest jednak głównie oddzielenie gazu zimnego oraz ciepłego i mieszanie ich. Warto zauważyć że kąt między korbami na kole zamachowym musi wynosić 90 stopni. Cykl pracy silnika Stirlinga możemy podzielić na 4 etapy:
1.
Tutaj na skutek ogrzania rozszerza się gaz we wnętrzu silnika (może być to np. powietrze, hel..). Pcha to tłok zimny.
2.
Widać że gaz jest rozprężony i zaczyna działać na niego już niska temperatura. Tłok zimny jednak nie pozwala na razie przemieszać się gazom o róznej temperaturze, dlatego objętość gazu nie ulega znaczącej zmianie.
3.
Dzięki rozpędowi koła zamachowego zimny tłok powędrował do ścianki cylindra. Separuje również grzejący wpływ ściany cylindra od gazu. Tym samym gazy o róznej temperaturze wymieszały się i są chłodzone. Zmniejszenie temperatury niesie ze sobą zmniejszenie objętości. To oczywiście powoduje że gorący tłok zostaje wessany do środka.
4.
Ostatni z etapów nazywamy sprężaniem. Mały tłok zaczyna poruszać się w lewo, co w konsekwencji doprowadzi do zwiększenia temperatury i objętości gazu (powrót do etapu nr 1).
A tak pracuje silnik dwucylindrowy:
Różnice są bardzo niewielkie. Wciąż cykl można podzielić na 4 etapy:
1.
Podgrzanie.
2.
Rozprężanie.
3.
Ochłodzenie.
4.
Sprężanie.
