斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是一種往復(fù)的，連續(xù)外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)相似，它也有一個(gè)活塞和氣缸，但是它的內(nèi)部工質(zhì)通常為氫或者是氦，而且是被密封著的。功率的產(chǎn)生是需要交替加熱和冷卻工質(zhì)，因?yàn)檫@樣做可以導(dǎo)致作用在活塞的壓力發(fā)生改變。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)剛問熱源和一個(gè)低溫的熱溝，熱源是壓縮空間而熱溝則是膨脹空間，在熱源和熱溝之間設(shè)置有回?zé)崞鱽韺?shí)現(xiàn)隔離。

斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要依靠斯特林熱力循環(huán)，當(dāng)循環(huán)開始時(shí)，所有的工質(zhì)都處在冷壓縮空間，此時(shí)容積最大，壓力和溫度達(dá)到最低。整個(gè)循環(huán)由熱傳導(dǎo)構(gòu)成，基本過程是：①等溫壓縮，由溫度為T的工質(zhì)將熱量傳遞給外部的熱溝；②定容吸熱，這個(gè)過程主要由回?zé)崞鬏d熱體獲得熱量，將其傳遞給工質(zhì)；③等溫膨脹，主要由外部熱源將熱量傳遞給溫度為T的工質(zhì)；④定容冷卻過程，這個(gè)過程主要實(shí)現(xiàn)的就是由工質(zhì)將熱量傳遞給回?zé)崞鬏d熱體。

斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)。比如，它的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性相對(duì)變化比較平坦，在汽車處在低速大轉(zhuǎn)矩工況時(shí)，可以使汽車具備良好的加速性能；其二，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗相對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)要小得多，具備有較高的燃油經(jīng)濟(jì)性；其三，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的飛起排放相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)要少得多，并且容易控制，而且噪聲低；其四，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)性能好。

但是斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)也有一些缺點(diǎn)，比如，成本較高，比較笨重，輸出功率難以實(shí)現(xiàn)精確控制，且密封性也是一個(gè)大的問題，所以，其活塞壽命相對(duì)較低。在某些工況下，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的外部燃燒延長(zhǎng)了起動(dòng)時(shí)間。