Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Physik
  3. 3 Wärmelehre
  4. 3.5 Hauptsätze der Wärmelehre und Wärmekraftmaschinen
  5. 3.5.2 Wärmekraftmaschinen
  6. Heißluftmotor

Heißluftmotor

Der Heißluftmotormotor, nach seinem Erfinder ROBERT STIRLING (1790-1879) auch als Stirlingmotor bezeichnet, ist ein Motor, der mit Heißluft betrieben wird. Heißluftmotoren werden nur für spezielle Zwecke genutzt, z. B. bei Solaranlagen.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Der Heißluftmotor wird nach seinem Erfinder ROBERT STIRLING (1790-1879) auch als Stirlingmotor bezeichnet. ROBERT STIRLING war ein schottischer Geistlicher, der um 1816 diese Art von Motor entwickelt hat. Anlass dafür soll gewesen sein, dass STIRLING die schwere körperliche Arbeit von Kindern in Bergwerken erleichtern wollte.
Heißluftmotoren werden nur für spezielle Zwecke genutzt, z. B. bei Solaranlagen.

Aufbau und Wirkungsweise eines Heißluftmotors

Wichtige Teile sind ein Zylinder mit einem Verdrängerkolben und einem Arbeitskolben. Der Verdrängerkolben hat Kanäle, durch die die Luft nach links oder rechts strömen kann.

Bei dem Zylinder gibt es zwei Bereiche:
(1) Der Bereich des Heizens wird durch eine Wärmequelle auf eine höhere Temperatur gebracht.
(2) Der Bereich des Kühlens ist so aufgebaut, dass in diesem Bereich Kühlrippen angebracht sind oder eine Wasserkühlung erfolgt.

Damit sich die Kolben auch über die Totpunkte hinweg bewegen, sind sie mit einem Schwungrad mit Exzenter verbunden. Die Anordnung ist dabei so gewählt, dass der Verdrängerkolben dem Arbeitskolben eine Viertelperiode vorauseilt. Als Arbeitsmittel wird bei diesem Motor heiße Luft verwendet. Daher kommt auch die Bezeichnung Heißluftmotor.

Das Grundprinzip der Wirkungsweise eines Heißluftmotors besteht darin, dass der Verdrängerkolben dem Arbeitskolben eine Viertelperiode vorauseilt und dabei die Luft zwischen den beiden Zylinderteilen verschoben wird. Die vier Takte des Motors lassen sich folgendermaßen charakterisieren:

1. Takt: Expandieren
Nach Zufuhr von Wärme und der damit verbundenen Druckerhöhung expandiert die Luft im linken Teil des Zylinders. Der Arbeitskolben wird nach rechts gedrückt. Es wird mechanische Arbeit verrichtet.

2. Takt: Abkühlen
Der Verdrängerkolben, der dem Arbeitskolben eine Viertelperiode vorauseilt, bewegt sich nach links. Die Luft strömt in den rechten kühleren Teil und kühlt sich dort ab.

3. Takt: Komprimieren
Durch die Bewegung des Arbeitskolbens nach links wird die Luft komprimiert und kühlt sich gleichzeitig weiter ab. Damit sich der Arbeitskolben überhaupt in dieser Richtung bewegt, ist das Schwungrad erforderlich.

4. Takt: Erwärmen
Durch die Bewegung des Verdrängerkolbens nach rechts strömt die Luft in den linken Zylinderteil und wird dort wieder erwärmt. Der Druck nimmt zu. Anschließend beginnt der Vorgang wieder mit Takt 1.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Heißluftmotor." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/heissluftmotor (Abgerufen: 31. August 2025, 20:20 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Zylinder
  • Stirlingmotor
  • Heißluftmotor
  • Arbeitsmittel
  • Arbeitskolben
  • Wirkungsweise eines Heißluftmotors
  • Verdrängerkolben
  • Schwungrad
  • Robert Stirling
  • Bereich des Kühlens
  • Aufbau eines Heißluftmotors
  • Bereich des Heizens
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Felix Wankel

* 13.08.1902 in Lahr
† 09.10.1988 in Heidelberg

Er war ein deutscher Techniker, der einen Drehkolbenmotor entwickelte, der heute auch unter dem Namen Wankelmotor bekannt ist.

James Watt

* 19.01.1736 in Greenrock bei Glasgow
† 19.08.1819 in Heathfield bei Birmingham

Er war ein schottischer Mechaniker und Naturforscher, war Universitätsmechaniker in Glasgow und dort mit der Wartung einer Dampfmaschine betraut. Überlegungen über die Verbesserung dieser Maschine führten ihn 1769 zur Erfindung einer Dampfmaschine mit getrenntem Kondensator, die sich als Antriebsmaschine durchsetzte.
Nach ihm ist heute die Einheit der Leistung benannt.

Heißluftmotor

Das von dem schottischen Pfarrer ROBERT STIRLING 1816 angemeldete Patent eines Heißluftmotors ist bis heute ein Gegenstand technischer Forschungen geblieben. Der Grund dafür ist das geniale Funktionsprinzip dieses Motors. Wie bei einer Dampfmaschine erfolgt die Erzeugung der thermischen Energie durch äußere Verbrennung. Der Heißluftmotor, auch STIRLING-Motor genannt, lässt sich daher mit allen Brennstoffen betreiben und ist insbesondere auch für die Verwendung von erneuerbaren Energien wie Holz, Biogase und Solarwärme geeignet.

Carnotscher Kreisprozess

Der Carnotsche Kreisprozess, bestehend aus je zwei isothermen und adiabatischen Zustandsänderungen, repräsentiert die „Takte“ einer ideal arbeitenden Wärmekraftmaschine. Dabei wird das Arbeitsmittel als ideales Gas betrachtet und die Prozessführung als reversible angenommen.

1. Takt: Durch Aufnahme von Wärme erfolgt eine isotherme Expansion. Es wird die Arbeit verrichtet.
2. Takt: Bei einer adiabatischen Expansion verringert sich die Temperatur. Hierbei wird von dem Gas arbeitet verrichtet, seine innere Energie verringert sich.
3. Takt: Für die isotherme Kompression muss Arbeit zugeführt werden. Die dabei entstehende Wärme wird an die Umgebung abgegeben.
4. Takt: Durch eine adiabatische Kompression wird die Temperatur erhöht und damit der Ausgangszustand wieder erreicht.

Nach dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik ist die abgegebene mechanische Arbeit gleich der Änderung der Wärme in dem System. Die von den Zustandskurven eingeschlossene Fläche ist ein Maß für die abgegebene Arbeit.

Nicolas Léonard Sadi Carnot

* 01.06.1796 Paris
† 24.08.1832 Paris

Er war ein französischer Ingenieur und Physiker. Nach seinem Studium an der École Polytechnique diente er in der Armee NAPOLEONs als Ingenieuroffizier. Seine theoretischen Untersuchungen zur Wirkungsweise der Dampfmaschine hatten das Ziel, den Wirkungsgrad zu erhöhen und die Einführung der Dampfmaschinen in Frankreich zu fördern. Mit seiner berühmten Schrift „Betrachtungen über die bewegende Kraft des Feuers und die zur Entwicklung dieser Kraft geeigneten Maschinen“ begründete er die technische Thermodynamik.
Nach ihm ist der thermodynamische Kreisprozess benannt, der aus je zwei isothermen und adiabatischen Zustandsänderungen besteht und der den höchstmöglichen Wirkungsgrad bei Kreisprozessen hat.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025