斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的主要原理是，首先在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)封入一定量的氣體，然后斯特林循環(huán)的一系列活動(dòng)會(huì)改變發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的氣壓，從而導(dǎo)致其做功。有幾種氣體的特性對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要：如果向一定空間中注入一定量的氣體，當(dāng)氣體的溫度升高時(shí)，壓力就會(huì)增加。如果壓縮一定數(shù)量的氣體（減少所占用空間的體積），氣體的溫度就會(huì)升高。讓我們以簡化的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)為例，詳細(xì)了解一下斯特林循環(huán)的各個(gè)部分。這種簡化發(fā)動(dòng)機(jī)采用兩個(gè)氣缸。一個(gè)由外熱源（如火）進(jìn)行加熱，另一個(gè)由外部冷卻源（如冰）進(jìn)行制冷。兩個(gè)氣缸的氣腔相通，并通過連桿讓兩個(gè)活塞相連，其中連桿決定了活塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。斯特林循環(huán)由四部分組成。上面動(dòng)畫中的兩個(gè)活塞完成了整個(gè)循環(huán)：對(duì)加熱式氣缸（左邊）內(nèi)的氣體進(jìn)行加熱，導(dǎo)致壓力上升。這會(huì)強(qiáng)制活塞往下運(yùn)動(dòng)。斯特林循環(huán)中的這個(gè)過程是做功過程。當(dāng)右邊的活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，左邊的活塞就會(huì)向上運(yùn)動(dòng)。這會(huì)將熱氣推入冷卻式氣缸中，然后將氣體快速冷卻到冷卻源的溫度，從而降低壓力。這有助于在循環(huán)的下一個(gè)環(huán)節(jié)壓縮氣體。冷卻式氣缸中的活塞（右邊）開始?jí)嚎s氣體。此壓縮過程產(chǎn)生的熱量會(huì)通過冷卻源散發(fā)掉。右邊的活塞向上運(yùn)動(dòng)，而左邊的活塞向下運(yùn)動(dòng)。這樣就能強(qiáng)制氣體進(jìn)入加熱式氣缸，然后氣體會(huì)快速升溫，從而將壓力提升至可重復(fù)循環(huán)的點(diǎn)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)在循環(huán)的第一部分只產(chǎn)生動(dòng)力。增加斯特林循環(huán)的動(dòng)力輸出主要有兩種方式：增加第一階段的動(dòng)力輸出：在循環(huán)的第一階段，推動(dòng)活塞的加熱氣體的氣壓開始做功。如果提高循環(huán)中這個(gè)階段的壓力，就可增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。一種升高壓力的方法是提高氣體的溫度。本文稍后會(huì)介紹雙活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，我們將了解蓄熱器是如何通過臨時(shí)儲(chǔ)存熱量來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出的。減少第三階段的動(dòng)力消耗：循環(huán)的第三階段依靠第一階段產(chǎn)生的動(dòng)力使活塞對(duì)氣體做功。如果降低這個(gè)階段的壓力，就可降低內(nèi)部功率消耗，從而有效增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。減少壓力的一種方式是將氣體冷卻到較低溫度。