從 Stirling Engine 的原理與結(jié)構(gòu)來看，它有幾項(xiàng)頗具優(yōu)勢的特點(diǎn)：

　　1.、其使用外部熱源，因此只要是能夠產(chǎn)生熱，皆可用來做為推動的能源，

　　所以并不僅限于可燃燒的燃料。而由于內(nèi)燃機(jī)常令人詬病其排放的廢氣，會產(chǎn)環(huán)境污染的問題，因此能夠使用地?zé)?、太陽能等自然的能源來運(yùn)作StirlingEngine，顯然在此方面是具有優(yōu)勢的。

斯特林發(fā)動機(jī)原理

　　2.、雖然Stirling Engine 常被歸類于外燃機(jī)，但實(shí)際上，只要能夠產(chǎn)生溫差，

　　就能夠成為運(yùn)作的能源，因此使用低溫流體，如乾冰、或冰水，同樣可使Stirling Engine 進(jìn)行運(yùn)作。

　　3.、由于Stirling Engine 外部熱源與工作氣體(Working gas)是分開的，因

　　此沒有燃燒廢棄物堆積于內(nèi)部的問題，使用的潤滑油周期較持久。

　　4、由于熱源位于外部，因此在調(diào)整控制上，比內(nèi)燃機(jī)容易得多。

　　5、 熱源的提供是連續(xù)性的，較不會有燃料燃燒不全的情形。

　　6、比起其他引擎，它的構(gòu)造很簡單，不需要閥門，也沒有化油器等機(jī)構(gòu)。

　　7、運(yùn)作的溫度與壓力比起蒸氣引擎或內(nèi)燃式引擎要低且安全的多，因此引擎強(qiáng)度與重量不需要很要求很高。

　　8、沒有燃燒爆炸的作用，運(yùn)作也很安靜，沒有劇烈的震動。

　　以上就是 Stirling Engine 的發(fā)展優(yōu)勢。然而，既然Stirling Engine 具有優(yōu)勢，但為何當(dāng)初它并沒有成為普遍的動力系統(tǒng)?顯然它仍然有一些問題有待克服或替代方桉：

斯特林發(fā)動機(jī)原理

　　1、無法避免熱源對熱室的侵蝕。畢竟高溫差使得其運(yùn)作效率提高，但也相對的會使活塞機(jī)構(gòu)產(chǎn)生高溫或低溫侵蝕性的影響，引響運(yùn)作壽命。

　　2、雖然在低溫差可以運(yùn)作，但要在低溫差下產(chǎn)生大量的動能時(shí)，引擎的體積就會很巨大。

　　3、高低溫差的控制很困難，尤其取決于引擎的隔熱包裝技術(shù)。如果無法有效控制，會徒增能源的散逸，減低效率。

　　4、剛開始Stirling Engine 無法迅速運(yùn)轉(zhuǎn)，它必須經(jīng)過一段“暖機(jī)時(shí)間”。

　　5、要改變它的能量輸出等級是很難的，它無法像內(nèi)燃機(jī)一樣用燃油多寡直接去控制動力的大小。

　　6. 最好的工作氣體是使用氫等分子量小的氣體，但這些氣體不易保存。

　　所以，以上的這些特性與問題，造成了 Stirling Engine 發(fā)展的興衰。以目

　　盡管如此，Stirling Engine 仍被利用在進(jìn)行乾淨(jìng)、環(huán)保的長時(shí)期穩(wěn)定運(yùn)作的電力生產(chǎn)與低溫冷凍上。

　　表1 材料表

　　名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注

　　試管 18 x 150mm 1支 附橡皮塞

　　玻璃針筒 10 ml 1 支 作為活塞

　　銅管 內(nèi)徑約φ2mm 2段

　　銅棒 φ2mm 1根

　　光碟片 1片

　　鉛線 約φ1.5mm 1包 曲軸

　　鐵絲 細(xì) 固定鋼絲絨用

　　鋼絲絨 1包 移氣活塞

　　塑膠軟管 φ3 mm 1段

　　木條 180 x 10 x 8 mm 1支 木條

　　木板 若干 基座

　　熱熔膠 若干

　　橡皮筋 2 條 固定試管及針筒

　　小螺帽 內(nèi)徑約φ1.5mm 若干

　　小鐵釘 約φ1.5mm 若干 軸用

　　冰棒棍 若干

　　表二：工具表

　　名稱 數(shù)量 備注

　　剪刀 1

　　美工刀 1

　　剪嘴鉗 1 制作曲軸

　　虎鉗 1 制作曲軸

　　線鋸 1 切割木板

　　電鉆 1

　　直尺 1

　　記號筆 1 做記號

　　實(shí)驗(yàn)室酒精燈 3~5組 亦可用蠟燭代替

　　工業(yè)酒精 2瓶

　　鐵鎚 1 釘制基架

　　材料圖：

　　第二步：制作步驟

　　(一)利用手搖鉆(或小電鉆)將橡皮塞鉆出兩個(gè)孔，一為連通氣室用，一為交換器用

　　(二)將鋼絲絨以小鐵絲綁繞在銅棒上，製成移氣活塞?；钊L度約為試管

　　長度的一半。

　　(三)將做好的移氣活塞組合上試管。并裝上塑膠軟管與鉆孔的小木塊(連

　　結(jié)軸用)。

　　(四)將玻璃針筒以熱熔膠固定在木條上，并用橡皮筋加強(qiáng)固定。針筒后方

　　黏上鉆孔的小木塊，以備之后連結(jié)軸用。

斯特林發(fā)動機(jī)

(五)同樣將試管固定在木條上。然后以塑膠軟管連接。

　　

　　(六)此時(shí)可以稍作測試。加熱試管前端，拉動移氣活塞，看看針筒是否會前后伸縮移動。如沒有，則應(yīng)該檢查是否出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

　　(七)在木條前 10mm 鉆一φ1.5mm 的孔，接著依下列尺寸，將鉛線彎曲制作曲軸，并黏合光碟片。要注意針筒與移氣活塞必須有相差90 度的相位角。

　　

　　

　　(八)計(jì)算移氣活塞的活動長度，在冰棒棍上適當(dāng)鉆孔以符合，將木條與

　　冰棒棍切割鉆孔。

　　

　　(九)最后將鉆孔完畢的冰棒棍以小鐵釘組合上去，即完成本次活動制作。

　　

　　第三步：測試與完成

　　要使自制的Stirling Engine運(yùn)作，首先在試管下至一酒精燈，待燒熱約1

　　分鐘，試著轉(zhuǎn)動光碟片即可。如果旋轉(zhuǎn)不夠順利，試著微調(diào)相位角度;又或者

　　旋轉(zhuǎn)的連續(xù)性(貫性)不夠，可在光碟片上夾上小夾子，以增加其慣性轉(zhuǎn)動力

　　量。

　　注意事項(xiàng)：

　　雖然，本次制作的 Stirling Engine 教具結(jié)構(gòu)簡單，但整個(gè)史特靈引擎制作

　　的關(guān)鍵，就在曲軸與活塞，因此有幾點(diǎn)影響制作成功與否的關(guān)鍵要點(diǎn)要注意：

　　1. 氣體交換室(試管)的密閉性要高，盡量不要有漏氣現(xiàn)象。

　　2. 曲軸角度要呈90 度，移氣活塞的相位角要比活塞提前90 度。

　　3. 移氣活塞的銅棒管接合處，要盡量能滑順，但又不能有大量漏氣現(xiàn)象，

　　挑選銅管與銅棒時(shí)，公差要配合好。

　　4. 曲軸旋轉(zhuǎn)的流暢度是關(guān)鍵，這個(gè)部份需要的精密度較高，盡量能以模

　　具或電動工具製作。

　　5. 連結(jié)曲軸的冰棒棍要盡量平行推動，不要有分向力量減低推動。

　　6. 光碟片的目的是要增加其旋轉(zhuǎn)慣性，如慣性不足，可用小夾子夾住光

　　碟片來調(diào)整。