发动机很奇妙，作用巨大，原理却非常简单，主要分为外燃机和内燃机。
汽车上的汽油机和柴油机可归属内燃机系列，而轮船、火力发电厂等使用的蒸汽轮机则为外燃机。
接下来故事的主角——斯特林发动机，则是另一种外燃机。
图1 早期的斯特林发动机产品外燃机从名称即可初步了解其原理，即燃料在气缸外部燃烧，加热气体等工质做工；不像内燃机，如汽油机，通过油气混合气，在气缸内燃烧做工。
主角是斯特林发动机，因为其工质较简单，不像蒸汽机为水蒸气，而是氢气等，甚至是空气；且结构较简单，已经出现各种玩具模型，而且完全可以手工制作，即可提高动手能力，又可加深对发动机原理的了解。
图2 单缸斯特林发动机玩具模型斯特林这种外燃发动机，其理论有效效率高于内燃机，利用空气（或其他工质）的热胀冷缩，推动活塞做功。
上图虽然有两个活塞缸，实际类似于汽油机中的一个气缸，接下来将从原理介绍。
图3 斯特林发动机工作原理动图上图中黄色大活塞表示置气缸，绿色小活塞表示动力缸，可以看到黄色活塞同时将动力缸和置气缸分开，且两个活塞都会连接到曲轴上推动飞轮做工。
一、上升行程图3中黄色活大塞下方置气缸受热，气体膨胀做工，推动黄色活塞向上运动，使曲轴旋转；动力缸中也因为黄色大活塞的推动，也会向上做工。
示意图如图4，只是动力缸用气球表示了。
图4 上升做功行程二、下降行程因为气体做工，气温下降，在飞轮惯性作用下，图3黄色大活塞下方置气缸气体被压缩；且大活塞上方动力缸气体遇冷冷却，体积缩小，可以作为动力，拉动曲轴旋转。
如图5所示，活塞下降，气球体积变小。
图5 下降行程通过原理可以看到，斯特林发动机不论气体吸热还是放热过程，都可做功，所以理论上功率高于内燃机。
现在已有各种成品玩具模型，理解了原理，还可以仿照着自己制作。
单缸斯特林发动机四缸斯特林发动机模型中也可看到置气缸和动力缸成对出现，启动时用酒精灯、煤气灶等加热各个置气缸底部，当温度达到时，用手拨动飞轮旋转，发动起来后，发动机即可自动运行。
带动一个发电机，即可发电。
这样就可以开始DIY了。
欢迎关注石头，了解更多软件实用功能，及数码产品选购注意事项。
