Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Stirling motoru, sıcak hava motoru olarak da bilinir. Dıştan yanmalı motorlu bir ısı makinesi tipidir. Isı değişimi prosesi, ısının mekanik harekete dönüşümünün ideal verime yakın olmasına izin verir. (Carnot çevriminin pratik olarak uygulanması ile)
1816 yılında İskoç rahip tarafından icat edilmiştir. Motoru geliştirme işini daha sonra mühendis olan kardeşi James Stirling devam ettirmiştir. Mucitler, zamanın buhar makinelerine güvenilir bir alternatif oluşturmayı öngörmüştür. Buhar makinelerinin kazanları sık sık yetersiz malzeme kullanımı ve buharın yüksek basıncı nedeniyle patlıyordu. Stirling motorları sıcaklık farkını doğrudan harekete dönüştürecekti.
Çalışma prensibi
Stirling motoru, yalıtılmış olarak bir miktar çalışma gazının (genellikle hava veya helyum, hidrojen gibi gazlar) ısıtılma ve soğutulma işleminin tekrar edilmesi ile çalışır.
Gaz, gaz kanunları (basınç, sıcaklık ve hacimle ilgili olarak) ile tanımlanmış davranışları gösterir. Gaz ısıtıldığında, yalıtılmış bir alan içinde olduğundan, basıncı yükselir ve güç pistonunu etkileyerek güç stroku üretir. Gaz soğutulduğunda basınç düşer ve bunun sonucunda piston dönüş strokunda gazı tekrar sıkıştırmak için oluşan işin bir kısmını kullanır. Ortaya çıkan net iş mil üzerinde güç oluşturur. Çalışma gazı sıcak ve soğuk ısı eşanjörleri arasında periyodik olarak akar. Çalışma gazı piston silindirleri içinde yalıtılmıştır. O yüzden burada egzoz gazı yoktur. Diğer tip pistonlu motorlardan farklı olarak valflere ihtiyaç yoktur.
 |  |  |  |
Bazı Stirling motorları soğuk ve sıcak depolar arasında geri ve ileri çalışma gazı hareketi için bir ayırıcı piston kullanır. Çoklu silindirlerin güç pistonlarının birbirine bağlı olması sayesinde silindirlerin farklı sıcaklıklarda tutulması ile çalışma gazı hareket eder.
Gerçek Stirling motorlarında bir rejeneratör, depolar arasına yerleştirilmiştir. Sıcak ve soğuk taraf arasında gaz çevrimi olurken, rejeneratörden bu ısı transfer edilir. Bazı tasarımlarda, ayırıcı piston rejeneratörün kendisidir. Bu rejenaratör Stirling çevriminin verimine katkı sağlar. Burada rejeneratör olarak belirtilen yapı aslında içerisinden bir miktar hava geçmesine engel olmayacak bir katı yapıdır. Sözgelimi çelik bilyeler bu iş için kullanılabilir. Hava bir soğuk oda ile sıcak oda arasında hareket ederken bu rejeneratör içerisinden geçer. Sıcak hava soğuk bölüme ulaşmadan önce bir kısım ısı enerjisini bu bilyeler üzerinde bırakır. Soğuk hava da sıcak tarafa geçerken daha önce bırakılan ısı enerjisiyle bir miktar ısınır. Yani hava sıcak kısma girmeden önce ön-ısıtma, soğuk kısma girmeden önce de ön-soğutma işleminden geçerek motorun verimini artırır.
İdeal Stirling motor çevrimi aynı giriş ve çıkış sıcaklıkları için Carnot ısı makinesi olarak aynı teorik verime sahiptir. Termodinamik verimi buhar makinelerinden yüksektir. (veya basit haldeki bazı içten yanmalı ve dizel motorlardan)
Herhangi bir sıcaklık kaynağı Stirling motoruna güç sağlayabilir. Dıştan yanmalı motor, ifadesindeki yanma çoğu zaman yanlış anlaşılır. Isı kaynağı, yanma sonucu oluşabilir fakat, güneş enerjisi, jeotermal enerji veya nükleer enerji de olabilir. Aynı şekilde sıcaklık farkı yaratmak için kullanılan soğuk kaynak, çevre sıcaklığının altındaki değişik maddeler olabilir. Soğuk su veya soğutucu bir akışkan kullanımı ile soğutma sağlanabilir. Fakat soğuk kaynaktan elde edilecek sıcaklık farkının düşük olması daha büyük kütleler ile çalışılmasını gerektireceğinden, pompalamada oluşacak güç kaybı çevrimin verimini düşürecektir.Yanma ürünleri motorun iç parçaları ile temas etmez. Stirling motorunda yağlama yağı ömrü içten yanmalı motorlara göre daha uzundur.
Stirling motorunun uygulamada bazı avantaj ve dezavantajları vardır.
Avantajları
- Isı dış kaynaklıdır ve yakıt hava karışımının yanması daha doğru olarak kontrol edilebilir.
- Isı sağlamak için devamlı bir yanma prosesi kullanılır, bu yüzden yanmamış yakıt oranı büyük ölçüde düşürülür.
- Stirling motorları, kendilerine denk olan diğer motor tiplerinden daha az yağlama ve bakım gerektirir.
- Motor, diğer denk motorlara göre daha basit yapıdadır. Valf ihtiyacı duymaz. Yakıt ve iç sistemleri daha basittir.
- Oldukça düşük basınçta işletilebilir, böylece tipik buhar makinelerine göre daha emniyetlidir.
- Düşük işletme basıncı, daha hafif ve dayanıklı olmayan silindir kullanımına imkân verir.
- Denizaltıların kullanımı için, hava olmadan ve daha sessiz çalışabilme imkânı verir.
- Sessiz, çevreye daha az zararlı, verimli, güvenilir (basit parçalar ve yanma sistemi), daha az titreşim üreten ve patlama riski daha az yakıt kullanılabilmesi avantajlarına sahiptirler.
Dezavantajları
- Stirling motorları girişte ve çıkışta çalışma akışkanı içeren ısı eşanjörü gerektirir. Bu yakıt ekonomisinin sağlanması ve verimlilik optimizasyonu düşünülerek tasarım yapıldığında motorun maliyetini arttırır.
- Stirling motoru, özellikle de küçük sıcaklık farkları ile çalışanlar, ısı eşanjörü nedeni ile oluşturdukları gücün önemli bir kısmını kaybeder.
- Termal verimi maksimize etmek için soğutucu sıcaklığı mümkün olduğu kadar düşük tutulur, bu yüzden harcanan ısının kaybedilmesi güçlük yaratır. Bu sebep Stirling motorunun otomotiv sektöründe yaygınlaşamamasının faktörlerinden biridir. (Gerekli ısı ısıtma sisteminin yeterince motora kombine ve küçük ölçüde olamayışı.)
- Düz Stirling motoru çabuk olarak devreye giremez; sıcaklığın iyice yükselmesi gereklidir. Bu tüm dıştan yanmalı motorlar için geçerlidir fakat diğer dıştan yanmalı motorların ısınma zamanı Stirling motorununkinden kısadır.
- Güç çıkışı, sabittir ve bir seviyeden diğerine geçmesi çabuk olarak mümkün olmaz.
- Hidrojenin düşük moleküler ağırlığı, onu Stirling motoru için en iyi çalışma gazı yapar. Fakat bu küçük moleküller, motor içinde muhafaza zorluğu ve ilave yardımcı sistemler gerektirir. Bu sistemler gaz kabı gibi basit veya gaz jeneratörü gibi daha karmaşık sistemler olabilir. Her durumda ilave ağırlık, maliyet artışı ve istenmeyen sorunlar oluşturacaktır.
- Güç - ağırlık, işgal edilen alan - güç oranı düşüktür, bu yüzden sabit kullanıma daha uygundurlar.
Alfa tipi stirling motorunun çalışma şekli
 |
 |  |  |  |
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Stirling motoru sicak hava motoru olarak da bilinir Distan yanmali motorlu bir isi makinesi tipidir Isi degisimi prosesi isinin mekanik harekete donusumunun ideal verime yakin olmasina izin verir Carnot cevriminin pratik olarak uygulanmasi ile Ispanya da Gunes enerji sistemlerinde parabolik ayna odaginda solar isidan Stirling motoruyla elektrik enerjisi uretimi 1816 yilinda Iskoc rahip tarafindan icat edilmistir Motoru gelistirme isini daha sonra muhendis olan kardesi James Stirling devam ettirmistir Mucitler zamanin buhar makinelerine guvenilir bir alternatif olusturmayi ongormustur Buhar makinelerinin kazanlari sik sik yetersiz malzeme kullanimi ve buharin yuksek basinci nedeniyle patliyordu Stirling motorlari sicaklik farkini dogrudan harekete donusturecekti Calisma prensibiStirling motoru yalitilmis olarak bir miktar calisma gazinin genellikle hava veya helyum hidrojen gibi gazlar isitilma ve sogutulma isleminin tekrar edilmesi ile calisir Gaz gaz kanunlari basinc sicaklik ve hacimle ilgili olarak ile tanimlanmis davranislari gosterir Gaz isitildiginda yalitilmis bir alan icinde oldugundan basinci yukselir ve guc pistonunu etkileyerek guc stroku uretir Gaz sogutuldugunda basinc duser ve bunun sonucunda piston donus strokunda gazi tekrar sikistirmak icin olusan isin bir kismini kullanir Ortaya cikan net is mil uzerinde guc olusturur Calisma gazi sicak ve soguk isi esanjorleri arasinda periyodik olarak akar Calisma gazi piston silindirleri icinde yalitilmistir O yuzden burada egzoz gazi yoktur Diger tip pistonlu motorlardan farkli olarak valflere ihtiyac yoktur Adim 1 Adim 2 Adim 3 Adim 4 Bazi Stirling motorlari soguk ve sicak depolar arasinda geri ve ileri calisma gazi hareketi icin bir ayirici piston kullanir Coklu silindirlerin guc pistonlarinin birbirine bagli olmasi sayesinde silindirlerin farkli sicakliklarda tutulmasi ile calisma gazi hareket eder Gercek Stirling motorlarinda bir rejenerator depolar arasina yerlestirilmistir Sicak ve soguk taraf arasinda gaz cevrimi olurken rejeneratorden bu isi transfer edilir Bazi tasarimlarda ayirici piston rejeneratorun kendisidir Bu rejenarator Stirling cevriminin verimine katki saglar Burada rejenerator olarak belirtilen yapi aslinda icerisinden bir miktar hava gecmesine engel olmayacak bir kati yapidir Sozgelimi celik bilyeler bu is icin kullanilabilir Hava bir soguk oda ile sicak oda arasinda hareket ederken bu rejenerator icerisinden gecer Sicak hava soguk bolume ulasmadan once bir kisim isi enerjisini bu bilyeler uzerinde birakir Soguk hava da sicak tarafa gecerken daha once birakilan isi enerjisiyle bir miktar isinir Yani hava sicak kisma girmeden once on isitma soguk kisma girmeden once de on sogutma isleminden gecerek motorun verimini artirir 55 kW elektrik gucu saglayabilen bir Stirling motoru ve jenerator uygulamasi Ideal Stirling motor cevrimi ayni giris ve cikis sicakliklari icin Carnot isi makinesi olarak ayni teorik verime sahiptir Termodinamik verimi buhar makinelerinden yuksektir veya basit haldeki bazi icten yanmali ve dizel motorlardan Herhangi bir sicaklik kaynagi Stirling motoruna guc saglayabilir Distan yanmali motor ifadesindeki yanma cogu zaman yanlis anlasilir Isi kaynagi yanma sonucu olusabilir fakat gunes enerjisi jeotermal enerji veya nukleer enerji de olabilir Ayni sekilde sicaklik farki yaratmak icin kullanilan soguk kaynak cevre sicakliginin altindaki degisik maddeler olabilir Soguk su veya sogutucu bir akiskan kullanimi ile sogutma saglanabilir Fakat soguk kaynaktan elde edilecek sicaklik farkinin dusuk olmasi daha buyuk kutleler ile calisilmasini gerektireceginden pompalamada olusacak guc kaybi cevrimin verimini dusurecektir Yanma urunleri motorun ic parcalari ile temas etmez Stirling motorunda yaglama yagi omru icten yanmali motorlara gore daha uzundur Stirling motorunun uygulamada bazi avantaj ve dezavantajlari vardir AvantajlariIsi dis kaynaklidir ve yakit hava karisiminin yanmasi daha dogru olarak kontrol edilebilir Isi saglamak icin devamli bir yanma prosesi kullanilir bu yuzden yanmamis yakit orani buyuk olcude dusurulur Stirling motorlari kendilerine denk olan diger motor tiplerinden daha az yaglama ve bakim gerektirir Motor diger denk motorlara gore daha basit yapidadir Valf ihtiyaci duymaz Yakit ve ic sistemleri daha basittir Oldukca dusuk basincta isletilebilir boylece tipik buhar makinelerine gore daha emniyetlidir Dusuk isletme basinci daha hafif ve dayanikli olmayan silindir kullanimina imkan verir Denizaltilarin kullanimi icin hava olmadan ve daha sessiz calisabilme imkani verir Sessiz cevreye daha az zararli verimli guvenilir basit parcalar ve yanma sistemi daha az titresim ureten ve patlama riski daha az yakit kullanilabilmesi avantajlarina sahiptirler DezavantajlariStirling motorlari giriste ve cikista calisma akiskani iceren isi esanjoru gerektirir Bu yakit ekonomisinin saglanmasi ve verimlilik optimizasyonu dusunulerek tasarim yapildiginda motorun maliyetini arttirir Stirling motoru ozellikle de kucuk sicaklik farklari ile calisanlar isi esanjoru nedeni ile olusturduklari gucun onemli bir kismini kaybeder Termal verimi maksimize etmek icin sogutucu sicakligi mumkun oldugu kadar dusuk tutulur bu yuzden harcanan isinin kaybedilmesi gucluk yaratir Bu sebep Stirling motorunun otomotiv sektorunde yayginlasamamasinin faktorlerinden biridir Gerekli isi isitma sisteminin yeterince motora kombine ve kucuk olcude olamayisi Duz Stirling motoru cabuk olarak devreye giremez sicakligin iyice yukselmesi gereklidir Bu tum distan yanmali motorlar icin gecerlidir fakat diger distan yanmali motorlarin isinma zamani Stirling motorununkinden kisadir Guc cikisi sabittir ve bir seviyeden digerine gecmesi cabuk olarak mumkun olmaz Hidrojenin dusuk molekuler agirligi onu Stirling motoru icin en iyi calisma gazi yapar Fakat bu kucuk molekuller motor icinde muhafaza zorlugu ve ilave yardimci sistemler gerektirir Bu sistemler gaz kabi gibi basit veya gaz jeneratoru gibi daha karmasik sistemler olabilir Her durumda ilave agirlik maliyet artisi ve istenmeyen sorunlar olusturacaktir Guc agirlik isgal edilen alan guc orani dusuktur bu yuzden sabit kullanima daha uygundurlar Alfa tipi stirling motorunun calisma sekli Alfa tipi Stirling motoru hareketini gosteren bir animasyon 1 Islenen gazin buyuk kismi sicak silindirde genlesme sicak pistonu en dibe itmis Sicak silindirden 90o geride olan soguk silindirde genlesme suruyor 2 Gaz maksimum hacme ulasmis Sicak silindir gazin cogunu soguk silindire itecek yonde hareket ediyor Soguk silindire giren gaz soguyor ve basinci azaliyor 3 Gazin buyuk kismi soguk silindirde ve soguma devam ediyor Soguk piston volan momentumunun yardimiyla gazin kalan kismini da sikistiriyor 4 Gaz minimum hacme inmis Simdi gaz sicak silindire gececek ve orada yeniden isitilip genleserek sicak pistonu itecek