斯特林发动机构型

斯特林发动机是工质气体封闭循环的外燃机，工质气体近似理想气体，其理想热力学循环称斯特林循环，由低温等温压缩1-2——小体积等容升温2-3——高温等温膨胀做功3-4——大体积等容降温4-1四个过程构成循环。

实际斯特林发动机等容升（降）温过程皆伴随着工质气体冷端到热端（热端到冷端）的移气过程，通常移气不彻底，移气过程结束时热端（冷端）还会遗留少量工质气体。

斯特林发动机主要有阿尔法、贝塔、伽马几种结构类型，还有自由活塞型、双作用平膜片型等，这里只详细说下阿尔法型吧。

α型斯特林机由相互联通并互成V型布置的冷热缸、冷热缸间的回热器、冷热源组成，两缸活塞由连杆连接至曲柄同点（亦可两缸平行布置，两活塞由连杆连接至互成90度夹角的两共轴曲柄），构成两个互成90度相差的曲轴连杆活塞机构，机械动力由曲轴输出。

单个机构的活塞全行程长度为2r（r是曲柄半径）。因几何关系，在曲柄运转至与活塞运行方向垂直时活塞达不到全行程中点r，差距随连杆长度增加而减少。以下假设此时活塞行程为0.8r。

曲轴位于0度，热端至冷端移气过程终点，压缩过程起点，多数工质气体已被移至冷端（热缸1.2r，冷缸2r，共3.2r）。

接下来的0-90度中飞轮带动两活塞相对运动，压缩伴随移气已被冷却的工质气体，压缩时多数工质气体在冷端被继续冷却，故近似等温压缩。（因曲轴转角90度时冷缸活塞达不到全行程中点，压缩过程中还会有工质气体继续流向冷端，连杆越长量越少）

曲轴位于90度，压缩过程终点，冷端至热端移气过程起点，多数工质气体仍在冷端（热缸0r，冷缸1.2r，共1.2r，被压缩2r）。

接下来的90-180度中飞轮带动两活塞同向运动，工质气体被从冷端移至热端并伴随被回热器及热源加热，温度逐渐上升。因两活塞同向运动工质气体体积不变，故近似等容升温。

曲轴位于180度，冷端至热端移气过程终点，膨胀做功过程起点，多数工质气体已被移至热端（热缸1.2r，冷缸0r，共1.2r）。

接下来的180-270度中飞轮带动两活塞相离运动，伴随移气已被加热的工质气体膨胀同时推动两活塞对飞轮做功输出机械能，膨胀时多数工质气体在热端被继续加热，故近似等温膨胀。（因曲轴转角270度时热缸活塞达不到全行程中点，膨胀做功过程中还会有工质气体继续流向热端，连杆越长量越少）

曲轴位于270度，膨胀做功过程终点，工质气体热端至冷端移气过程起点，多数工质气体仍在热端（热缸2r，冷缸1.2r，共3.2r，膨胀2r）。

接下来的270-360（返回0）度中飞轮带动两活塞同向运动，工质气体被从热端移至冷端并伴随被回热器及冷源冷却，温度逐渐降低。因两活塞同向运动工质气体体积不变，故近似等容降温。