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Zu Beginn des 19. Jahrhunderts, als die Weiterentwicklung der Dampfmaschine - sie war damals die einzige Kraftquelle hoher Leistung - im Gange war, versuchten zahlreiche Erfinder, das als Arbeitsmedium benutzte Wasser durch Luft zu ersetzen. So entstand eine große Vielfalt von Heißluftmotorsystemen, eines davon wurde im Jahre 1815 dem Schotten Dr. Robert Stirling patentiert.
Der Hintergedanke des damals 26 Jahre alten Pfarrers war, eine Alternative zu den "gefährlichen, kohlefressenden, kindermordenden" Maschinen zu finden.
Er entwickelte also die Stirlingmaschine, die damals aufgrund eines nicht dichtenden Kolbens, daher mit zusätzlicher Luftpumpe betreiben, nur einen Wirkungsgrad von 3% hatte
Ab 1818 wurde der Motor dann gewerblich eingesetzt (Durch Einbau eines mit Kupferspänen gefülltem Rohr zwischen beheiztem Expansions- und dem Kompressionszylinder, was eine Kurzzeitwärmespeicher darstellen soll, wurde der Wirkungsgrad erhöht.
Obwohl diese Art von Antrieb den Nachteil hatte, das er sehr schwer war (da er mindestens zwei Zylinder brauchte) und sehr teuer in der Herstellung war, wurde der Motor
ab 1850 bis 1920 mit den Vorteilen einer langen, reparaturfreien Betriebsdauer sehr häufig als Antrieb von Wasserpumpen, Gebläsen, Werkzeugmaschinen, Dynamos (lokale Stromerzeugung) und Ähnlichem verwendet.
Als Ursachen für das Verschwinden der Abgasarmen Antriebsart nach 1920 kann man den Ausbau der öffentlichen Stromversorgung (deren Energie leichter zu handhaben ist), sowie die Entwicklung der Gasmotoren (KFZ; Dieselmotor 1893) nennen.
Erst im Jahre 1937 erinnerte man sich in der Rundfunkröhren- und Radiofabrik Philips in Eindhoven an den Heißluftmotor. Durch technische Verbesserungen entwickelte man einen fast lautlosen Antrieb für Kleingeneratoren und Röhrengeräte, die damit stromunabhängig wurden.
Nach der Entwicklung des Transistorradios (der nur wenig Strom benötigt) schien der Stirling'sche Antrieb zwar wieder überflüssig zu sein, dennoch verbesserten ihn die Philipswerke weiter und entdeckten unter anderem die weitere Nutzbarkeit der "geistreichen Erfindung" als Wärmepumpe. Des weiteren wurde die Gasdichtheit erhöht (40-60 bar; Heliumfüllung), das Wärmespeichervermögen des Regenerators wurde erhöht; Die Summe dessen sind Wirkungsgrade über 40%. Eingesetzt wird diese überarbeitete Erfindung z.B. in sogenannten "Gyrokühlern", mit einer Größe bis Zündholzschachtelformat, die im Weltraum zum herab kühlen und kühlhalten von Infrarotsensoren nahe 0 Kelvin.
Die Erfindung des Rhombengetriebes im Jahre 1953 wurde ein Durchbruch in Richtung großer Motoren erzielt, da es dieser Kurbeltrieb gestattete, auf einfache Weise ein druckloses Kurbelgehäuse zu verwenden, was für größere Motoren entscheidend wichtig ist. Überdies läßt sich das Rhombengetriebe (Bild 01, a-c) selbst bei einem Einzylindermotor völlig auswuchten, was im Hinblick auf die Geräuscharmut des Motors ein willkommener zusätzlicher Vorteil ist.
Ferner haben sich Firmen wie Ford, GM, und japanische Hersteller mit dem Thema auseinandergesetzt.
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