Motor bakar stirling

Dalam keluarga mesin kalor, Mesin Stirling didefinisikan sebagai mesin regenerasi udara panas siklus tertutup. Dalam konteks ini, siklus tertutup berarti bahwa fluida kerjanya secara permanen terkurung di dalam sistem, di mana mesin siklus terbuka seperti mesin pembakaran internal dan beberapa mesin uap, menukarkan fluida kerjanya dengan lingkungan sekitar sebagai bagiaan dari siklus kerja. Regenerasi berarti bahwa adanya penggunaan alat penukar panas internal, yang dapat meningkatkan efisiensi mesin. Banyak sekali kemungkinan dari penggunaan mesin stirling ini, dengan mayoritas masuk ke kategori mesin dengan piston tolak balik. Mesin stirling secara tradisional diklasifikasikan ke dalam mesin pembakaran eksternal, meskipun panas bisa didapatkan dari sumber selain pembakaran seperti tenaga matahari maupun nuklir. Mesin stirling beroperasi melalui penggunaan sumber panas eksternal dan heat sink eksternal, masing-masing dijaga agar memiliki perbedaan temperatur yang cukup besar.

Latar belakang

Dalam usaha meningkatkan konversi yang bisa didapat dari perubahan energi panas ke kerja, mesin stirling memiliki potensi untuk mencapai efisiensi tertinggi dari semua mesin kalor, secara teori sampai efisiensi maksimal mesin Carnot, meskipun dalam prakteknya usaha ini terus dibatasi oleh berbagai sifat-sifat non-ideal dari baik itu fluida kerjanya maupun bahan dari mesin itu sendiri, seperti gesekan, konduktivitas termal, kekuatan tensile, creep, titik lebur, dll. Mesin ini dapat dioperasikan melalui berbagai sumber panas yang dapat mencukupi, seperti tenaga matahari, kimia maupun nuklir.

Dibandingkan dengan mesin pembakaran internal, mesin Stirling memiliki potensi untuk lebih efisien, lebih tenang, dan lebih mudah perawatannya.

Belakangan ini, keuntungan mesin Stirling terus meningkat, hal ini dimungkinkan dengan adanya kenaikan harga energi, kelangkaan sumber energi, sampai kepedulian tentang masalah lingkungan seperti pemanasan global. Ketertarikan yang meningkat terhadap mesin Stirling ini berakibat dengan terus bertambahnya penelitian mengenai peralatan Stirling tersebut. Aplikasinya termasuk pemompaan air, astronautik, dan sebagai pembangkit listrik untuk sumber-sumber panas yang tidak sesuai dengan mesin pembakaran dalam seperti energi matahari.

Karakteristik mesin Stirling yang berguna lainnya adalah jika yang disuplai energi mekanik maka ia dapat beroperasi sebagai heat pump.

Sejarah

Mesin Stirling ditemukan pertamakali oleh Dr Robert Stirling dan dipatenkan oleh dia pada tahun 1816.

Prinsip Kerja Mesin Stirling

Prinsip dasar Mesin stirling/Stirling Engine Mesin stirling, memiliki dua lokasi atau space yang didalamnya berisi gas temperatur tinggi dan gas temperatur rendah. Pada gas bertemperatur tinggi yang telah menerima panas dari lingkugannya, akan mendorong piston akibat expansi gas yang telah dijelaskan diatas. gas yang telah terexpansi kemudian berubah menjadi dingin setelah melewati regenerator sehingga mendorong piston pada daerah dingin. Gerakan tersebut terjadi berulang kali sehingga timbul gerakan dengan bantuan flywheel. Contoh dibawah ini adalah mesin striling/stirling engine LTD atau low temperature difference (perbedaan temperatur rendah) yang dapat bergerak dengan perbedaan temperatur ynag sangat rendah. Sebagai contoh bisa diletakan diatgas gelas teh panas. Contoh mesin stirling dibawah ini memiliki dua tipe piston yaitu piston kerja atau work piston dan displacer pistong. Displacer piston merupakan piston yang berada didaerah space panas atau yang berhadapan langsung dengan panas rendah misal : gelas teh. Ketika menerima panas, Udara yang terletak pada volume tersebut akan mengembang sehinggamendoron piston displacer ke atas. Setelah displacer mencapat titik mati atas, gas akan terus berekspansi melewati generator sehingga temperatur menurun dan terus mendesak keata sehingga mendorong piston kerja. Posisi sudut cranshaft antara piston kerja dan piston displacer membentuk sudut 90 derajat sehingga apabila salah satu bergerak, akan mendorong posisi yang lain. Roda gila atau flywheel mempertahanan putaran sehingga timbulan perputaran yang langsam.

referensi

www.id.stirlingengine-kit.com