स्टर्लिंग इंजन में, पुनर्योजी एक आंतरिक ताप एक्सचेंजर होता है और गर्म और ठंडे स्थानों के बीच अस्थायी ताप संग्रह है, जो इस प्रकार से निर्मित है कि कार्यरत द्रव इससे होके गुज़रता है, पहले एक दिशा में और फिर दूसरी. इसका कार्य, प्रणाली के भीतर उस ताप को बनाए रखना है जो अन्यथा अधिकतम और न्यूनतम चक्रीय तापमान पर पर्यावरण के साथ बदल जाएगा, और इस प्रकार अधितम और न्यूनतम द्वारा पारिभाषित सीमित करने वाली कार्नोट दक्षता तक पहुंचने के लिए चक्र की थर्मल दक्षता को सक्षम बनाता है।

स्टर्लिंग इंजन में आंतरिक ताप के पुनर्चक्रण द्वारा थर्मल दक्षता को बढ़ाना पुनर्जनन का प्राथमिक कार्य है जो कि अन्यथा अपरिवर्तनीय ढंग से इंजन के माध्यम से गुजरेगा. एक माध्यमिक प्रभाव के रूप में, वर्धित ताप दक्षता एक दिए गए गर्म और ठंडे ताप एक्सचेंजर से एक उच्च शक्ति आउटपुट को सुनिश्चित करती है (क्योंकि यही है जो आमतौर पर इंजन के ताप प्रवाह को सीमित करता है), हालांकि व्यवहार में इस अतिरिक्त ऊर्जा को पूरी तरह से अतिरिक्त "मृत स्थान" (बिना प्रसार का वोल्यूम) के रूप में प्रयोग नहीं किया जा सकता और व्यावहारिक पुनर्योजी में पम्पिंग क्षति का सहज रूप से विपरीत असर हो जाता है।

पुनर्योजी एक थर्मल संधारित्र की तरह काम करता है। आदर्श पुनर्योजी में बहुत ही उच्च तापीय क्षमता होती है, बहुत कम तापीय चालकता तरल प्रवाह के समानांतर होती है, तरल प्रवाह के लम्बवत बहुत उच्च तापीय चालकता होती है, लगभग कोई मात्रा नहीं होती और यह कार्यरत द्रव से कोई घर्षण नहीं शुरू करता. जैसे ही पुनर्योजी इन आदर्श सीमाओं तक पहुंचता है, स्टर्लिंग इंजन की दक्षता में वृद्धि होती है।

स्टर्लिंग इंजन पुनर्योजी की अभिकल्पना में जो चुनौती है वह है बहुत ज्यादा अतिरिक्त आंतरिक मात्रा (मृत स्थान), या प्रवाह प्रतिरोध के बिना पर्याप्त ताप एक्सचेंजर प्रदान करना, जिनमें से दोनों ही शक्ति और दक्षता को कम करते है। ये निहित डिजाइन संघर्ष एक कारक हैं जो व्यावहारिक स्टर्लिंग इंजन की दक्षता को सीमित करते हैं। एक ठेठ डिजाइन, शुद्ध धातु के तारों की जाल से निर्मित होती है, जिसमें मृत स्थान को कम करने के लिए निम्न सरंध्रता होती है और इसमें तार की धुरी गैस बहाव के लम्बवत होती है ताकी उस दिशा में संवाहन को कम किया जा सके और संवहनी ताप अंतरण को अधिकतम किया जा सके। 

पुनर्योजी एक प्रमुख घटक है जिसका आविष्कार रोबर्ट स्टर्लिंग द्वारा किया गया और इसकी उपस्थिति कोई अन्य बंद चक्र गर्म हवा इंजन से मूल स्टर्लिंग इंजन को अलग करती है। हालांकि, किसी प्रत्यक्ष पुनर्योजी के बिना भी कई इंजनों को स्टर्लिंग इंजन के रूप में ही वर्णित किया जा सकता है, 'ढीले फिटिंग' विस्थापक के साथ सरल बीटा और गामा विन्यास में, विस्थापकों की सतह और उसके सिलेंडर चक्रीय ताप अंतरण करेंगे जिसमें कार्यरत द्रव विशेष रूप से न्यून-दबाव के इंजनों में महत्वपूर्ण पुनर्योजी प्रभाव प्रदान करता है। यही बात अल्फा विन्यासित इंजन के गर्म और ठंडे सिलेंडरों के जोड़ने वाले मार्ग के बारे में सच है।

गैस विकल्पन के मुद्दे
स्टर्लिंग क्रायोकूलर
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