Циклом Стирлинга называют круговой процесс, состоящий из двух изотермических (I при Т2, III при Т1) и двух изохорных процессов (II, IV). Коэффициент полезного действия цикла Стирлинга определяется по формуле
.
В двигателе Стирлинга используется круговой процесс (Рис.2.10), при котором фиксированное количество газа движется между двумя тепловыми резервуарами. Конструкция (Рис.2.11) имеет два поршня, вытесняющий и рабочий, которые движутся с фазовым сдвигом в 90о относительно друг друга. При работе двигателя процессы реализуются следующим образом.
Рис.2.10
Изотермическое сжатие (I). Вытесняющий поршень находится в верхней точке и предотвращает контакт с нагревателем, в то время, как рабочий поршень сжимает охлаждаемый газ.
(Рис.2.11)
Изохорное нагревание (II). Вытесняющий поршень движется вниз, в то время как рабочий остаётся в верхней точке. Газ вытесняется и входит в контакт с нагревателем.
Изотермическое расширение (III). В то время, как вытесняющий поршень замирает в нижней мёртвой точке, рабочий поршень движется вниз. Газ расширяется.
Изохорное охлаждение (IV). Рабочий поршень остаётся в нижней мёртвой точке, вытесняющий поршень движется вниз. Газ вытесняется из горячей зоны в холодную.
