У двигуні Стірлінга регенератор є внутрішнім теплообмінником і тимчасовим накопичувачем тепла, розміщеним між гарячим і холодним просторами таким чином, що робоча рідина проходить через нього спочатку в одному напрямку, потім в іншому, забираючи тепло у рідини в одному напрямку та повертаючи його в іншому .
Гарячий кінець конвертера Стірлінга нагрівається, і гелій під впливом високої температури надає руху поршень. Тепло відводиться у холодну частину двигуна. Рух поршня перетворюється генератором змінного струму на електрику.
Недоліки Громіздкість та матеріаломісткість – Основний недолік поршневих двигунів зовнішнього згоряння.
Термоакустичний двигун працює на основі принципу Релея, який говорить: «Якщо до газу в момент найбільшого стиснення підвести тепло, а в момент найбільшого розрядження тепло відібрати, то це посилює коливання». Порція газу в регенераторі здійснює два види коливань.
Регенератор складається з матриці, через яку періодично і поперемінно проходять гарячий та холодний потоки. [21]. У регенераторі гарячий і холодний потоки поперемінно займають один і той самий простір в ядрі теплообмінника [20]. Регенератори охоплюють протиточні, паралельно-потокові та перехресно-потокові моделі.
Принцип роботи генератора полягає в перетворення механічної енергії на електричну шляхом обертання дротяної котушки в магнітному полі. Електричний струм виробляється і тоді, коли силові лінії магніту, що рухається, перетинають витки дротяної котушки.
Двигуни Стірлінга можуть привести в дію насоси для переміщення рідин, таких як вода, повітря та гази. Наприклад, ST-5 від Stirling Technology Inc. має вихідну потужність 5 кінських сил (3,7 кВт), що дозволяє запускати генератор потужністю 3 кВт або відцентровий водяний насос.
ККД бензинового двигуна становить 25-30%. Це означає, що з 10 л максимум 3 л витрачаються на корисну дію, решта списується на втрати від тертя сполучених деталей, роботи інших механізмів тощо. ККД дизельного двигуна – щонайменше 40 %.