STIRLING ENGINE
(Mesin Stirling)
Sekilas Motor Stirling
Pada saat ini kemajuan dan perkembangan motor bakar menuju ke arah motor bakar ramah lingkungan yang menekankan pada pemakaian biaya yang lebih rendah. Hal ini disebabkan karena semakin mahal dan semakin menipisnya persediaan bahan bakar fosil yang tersedia di muka bumi.
Atas dasar itulah dilakukannya pengembang sebuah motor bakar yang menggunakan bahan bakar yang low cost dan relatif
tidak membahayakan lingkungan, dalam artian emisinya rendah, dan bahan bakar digunakan sebagai sumber energi kalor yang dikonversikan oleh motor bakar menjadi energi mekanik berupa gerakan translasi piston yang kemudian diubah menjadi gerakan rotasi flywheel yang sangat menarik
perhatian. Untuk membuktikan hal tersebut digunakan motor
bakar yang bernama
Motor Stirling. Bersamaan dengan beberapa alasan tersebut, program mesin stirling ini bertujuan untuk dapat menjadi alat penghasil energi alternatif yang berdaya
guna serta membantu
pembelajaran untuk pengenalan mesin konversi energi alternatif ramah lingkungan disamping
adanya berbagai keterkaitan beberapa ilmu
seperti ilmu IPA, Matematika dan Fisika yang berguna bagi siwa dan
siswi pada lingkungan pendidikan.
Apakah Motor Stirling Itu?
Motor Stirling
adalah salah satu jenis motor bakar dimana pembakarannya terjadi di luar (external combustion engine) dalam artian pembakaran eksternal yang menggunakan udara atau gas
(helium, hydrogen,
nitrogen, methanol
dsb) sebagai
fluida kerjanya,
bekerja berdasarkan prinsip
peredaran termodinamika
(motor udara
panas), ditemukan pada tahun
1816 oleh
Robert Stirling,
Kilmamock-Skotlandia. Jadi pada mesin Stirling, gas hanya disusutkan dan kemudian dikembangkan
dengan pemanasan dari luar.
Mesin ini dapat membakar setiap bahan bakar
padat (solid) atau cairan sebagai sumber
pemanasannya. Hal ini menyebabkan mesin Stirling sangat menarik, khususnya pada situasi dimana bahan bakar
konvensional saat ini sangat mahal dan sulit untuk memperolehnya.
Beberapa jenis mesin Stirling, selain
demikian efektif juga sangat mudah pembuatannya,
sehingga menjadi pilihan yang terbaik untuk sistem pembangkit listrik.
Mesin dengan
udara panas
(hot-air machine) dikenal karena cara kerjanya yang mudah, kemampuannya menggunakan
berbagai jenis bahan bakar; selain itu
operasinya aman,
tidak
berisik,
efisiensinya
memadai
(moderate, stabil
dan rendah biaya
perawatannya.
Cara Kerja Motor Stirling
Cara kerja
dari mesin
Stirling adalah dengan ekspansi gas ketika dipanaskan dan diikuti kompresi gas ketika
didinginkan, bahan bakar digunakan sebagai sumber energi kalor yang dikonversikan
oleh motor bakar menjadi energi mekanik berupa gerakan translasi piston yang kemudian diubah menjadi gerakan rotasi fly wheel. Dari rotasi fly wheel ini
nantinya yang akan dihubungkan dengan sebuah dynamo sebagai penghasil
energy listrik.
Kekurangannya adalah ukurannya yang sangat besar namun daya keluarannya (output) kecil dan harganya investasinya tinggi / mahal (untuk ukuran saat itu). Lepas dari pada itu, karena
biaya operasinya rendah, maka mesin Stirling dipilih aplikasinya untuk mesin dengan tenaga uap – pilihan satu-satunya pada saat itu- yang boros bahan bakar untuk mesin dengan daya yang sama, dan memerlukan perhatian khusus untuk mencegah terjadinya bahaya ledakan atau
kerusakan lainnya. Kekurangan utama lainnya untuk jenis mesin udara panas adalah kecenderungannya gagal operasi apabila heater head terlalu panas, walaupun hal itu kemudian dapat diatasi setelah dilakukan rekayasa ulang heater head nya, yang dapat mencegah panas lebih, serta aman pada mesin dengan daya rendah .
Namun tetap saja penyempurnaan ini tidak mampu
meningkatkan daya saing mesin ini terhadap mesin-mesin pembakaran internal lainnya yang bermunculan
dipasaran pada waktu itu yang harganya jauh lebih murah.
Tipe Motor Stirling
Tipe yang telah dibuat dalam peragaan ini dinamakan mesin Stirling gamma, di mana piston tenaga
sudah terpasang di dalam silinder yang terpisah samping silinder piston displacer, tapi masih
terhubung ke roda gila. Gas
dalam dua silinder dapat mengalir bebas karena mereka
berada dalam satu tubuh. Konfigurasi ini menghasilkan kompresi lebih rendah, tetapi
mekanis ini cukup sederhana dan sering digunakan didalam mesin Stirling multi-silinder.
