Mis on välispõlemismootor?

Välispõlemismootor on kolbmootor, mille põlemine toimub väljaspool silindreid. Varajane näide on aurumasin, mis tavaliselt põletas kivisütt väljaspool mootorit, et muuta vesi auruks. Stirlingi mootor on välispõlemismootor, mis kasutab silindrites kolbide liigutamiseks töövedelikku. Sisepõlemismootoris seevastu põletatakse kütust mootorisilindrites. Kuigi aurumootorid on suures osas välja vahetatud, on Stirlingi mootoritel palju potentsiaalseid rakendusi.

Kuigi põlemisgaasid ei sisene välispõlemismootori silindritesse, peavad need mootoriga töötamiseks olema termilises kontaktis. Aurumasinas kantakse söe põlemisel tekkiv soojus katla seinte kaudu vette. See kuumus muudab vee auruks, mis juhitakse mootori silindritesse. Sobival ajal surub aur kolvile, mis keerab väntvõlli. Nii muundab aurumasin kivisöes salvestunud keemilise energia pöörleva väntvõlli mehaaniliseks energiaks.

Stirlingi mootor sarnaneb aurumasinaga, välja arvatud see, et see kasutab kolbide lükkamiseks pigem püsivalt suletud gaasi kui ühekordset auru. See töötab soojuse vahetamise teel silindrite erinevates kohtades. Soojus läbib silindri seina ja soojendab töögaasi, mis kipub jõu tekitamiseks kolvi suruma. Kui kolb peab liikuma tagasi oma algsesse asendisse, võimaldab soojusvaheti kõrvaloleval gaasil jahtuda.

Välispõlemismootoril on viimase kahe sajandi jooksul olnud mitmesuguseid rakendusi. Aurujõudu kasutati tööstusrevolutsiooni ajal laialdaselt nii tehastes kui ka laevadel ja rongides, asendades energiaallikatena suures osas vesirattad ja loomalihased. Kuigi sisepõlemismootorid aurutasid lõpuks aurumasinatest, jäid need peamiseks jõuallikaks 20. sajandini.

Stirlingi mootorit on rakendatud veelgi paindlikumalt. Muutes pöörlemisenergia elektriks, saab see ära kasutada soojusallikat soojuse ja elektri koostootmiseks. Seda saab kasutada ka vastupidises režiimis soojuspumbana – see võtab vastu elektrienergiat ja pumpab ära soojust.

Kuna Stirlingi mootor edastab oma silindritesse ainult soojust, mitte ainet, ei vaja see soojusallikaks põlemist. Muud mittepõlevad soojusvormid, näiteks tuumaenergia, võiksid seda tüüpi mootoritega võrdselt hästi töötada. Tegelikult on tehtud ettepanek, et tulevased tuumaelektrijaamad võivad konstruktsiooni lihtsustamiseks ja tõhususe suurendamiseks sisaldada Stirlingi välispõlemismootorit.