O motor Stirling

Hoxe imos falar dun tipo de motor diferente ao convencionalmente usado para a combustión interna. Os vehículos empregan este tipo de motor accionado pola combustíbeis fósiles cuxa eficiencia non é demasiado boa. Neste caso, presentámosche o motor Stirling. É un motor técnico con maior eficiencia que un motor de gasolina ou diésel. Deste xeito, pódese dicir que é un dos mellores motores que existen e, ademais, é ecolóxico.

Neste artigo imos analizar as características do motor Stirling e comparar as vantaxes coas desvantaxes do seu uso. ¿Quere saber máis sobre este tipo de motores? Só tes que seguir lendo 🙂

O motor Stirling

Este motor non é nada moderno nin revolucionario. Foi inventado en o ano 1816 por Robert Stirling. Sábese que é un motor con potencial para ser máis eficiente que calquera outro tipo de combustión. Independentemente do seu descubrimento, non podemos dicir que acabaron impoñendo as nosas vidas.

De feito, este motor, a pesar de ter máis potencial, só se usa nalgunhas aplicacións moi especializadas. As áreas onde se usa requiren que o motor sexa o máis silencioso posible, a diferenza dos motores convencionais de combustión interna. Por exemplo, úsase en submarinos ou xeradores auxiliares de enerxía para iates.

Aínda non se usa masivamente, pero non significa que non se estea traballando. Este motor ten grandes vantaxes que analizaremos máis adiante.

Operación

O motor utiliza un ciclo de Stirling, que é diferente dos ciclos empregados nos motores de combustión interna.

Os gases que se usan nunca saen do motor, o que axuda a reducir as emisións de gases contaminantes. Non ten válvulas de escape para expulsar gases de alta presión, como sucede co motor de gasolina ou diésel. No caso de que haxa algún perigo, non ten risco de explosións. Debido a isto, os motores Stirling son moi silenciosos.

O motor Stirling utiliza unha fonte de calor externa que pode ser combustible. Tanto desde a gasolina ata a enerxía solar ou incluso a calor producida polas plantas en descomposición. Isto significa que no interior do motor non hai ningún tipo de combustión.

O principio polo que funciona o motor Stirling  é que unha cantidade fixa de gas está selada dentro do motor. Isto fai que se formen unha serie de eventos que cambian a presión do gas dentro do motor e fai que funcione.

Hai varias propiedades dos gases que son fundamentais para que o motor funcione correctamente:

• Se tes unha cantidade fixa de gas nun volume fixo de espazo e aumentas a temperatura dese gas, a presión aumentará.
• Se tes unha cantidade fixa de gas e a comprimes (diminúe o volume do teu espazo), a temperatura dese gas aumentará.

Así é como o motor Stirling utiliza dous cilindros. Un deles quéntase por unha fonte de calor externa (lume) e o outro arrefríase por unha fonte de refrixeración (como o xeo). As cámaras de gas que teñen os dous cilindros están conectadas e os pistóns están conectados mecánicamente entre si mediante unha ligazón que determina como se moverán entre si.

Pezas do motor

Este motor ten catro partes do seu ciclo de funcionamento ou combustión. Os dous pistóns que mencionamos antes son os que cumpren todas as partes do ciclo:

1. Para comezar, a calor engádese ao gas dentro do cilindro quentado. Isto crea presión e forza o pistón a moverse cara abaixo. Esta é a parte do ciclo de Stirling que fai o traballo.
2. Entón o pistón esquerdo móvese cara arriba mentres o pistón dereito baixa. Estes movementos moven o gas quente cara ao cilindro que está arrefriado polo xeo. Ao arrefrialo baixa a presión do gas e pódese comprimir máis fácilmente para a seguinte parte do ciclo.
3. O pistón comeza a comprimir o gas arrefriado e a calor xerada por esa compresión é eliminado pola fonte de refrixeración.
4. O pistón dereito móvese cara arriba mentres que o esquerdo se baixa. Isto fai que o gas entre no cilindro quentado onde se quenta rapidamente, aumentando a presión e o ciclo repítese de novo.

Vantaxes do motor Stirling

Grazas a este tipo de operacións e ao seu rendemento, podemos atopar algunhas vantaxes.

• Está en silencio. Para algunhas actividades nas que se require un maior silencio, este tipo de motor é unha boa opción. Tamén é fácil de equilibrar e xera pouca vibración.
• Ten unha alta eficiencia. Debido ás temperaturas das fontes de calor e frío, pódese facer funcionar o motor a baixas temperaturas. coxeración.
• Podes ter varias fontes quentes. Para quentar o gas pode ter fontes de calor como madeira, serrín, enerxía solar ou xeotérmica, residuos, etc.
• É máis ecolóxico. Este tipo de motor non contribúe ás emisións de gases á atmosfera ao conseguir unha combustión completa.
• Máis fiabilidade e máis fácil mantemento. A súa tecnoloxía é moi sinxela pero eficaz. Isto fainos altamente fiables e require pouco mantemento.
• Duran máis. A diferenza dos motores convencionais, ser máis sinxelo e grazas ao seu deseño dura máis anos.
• Varios usos. Pode ter varios usos debido á súa autonomía e adaptabilidade ás necesidades e aos diferentes tipos de fontes de calor.

Inconvenientes

Do mesmo xeito que este tipo de motor ofrece vantaxes, tamén debemos analizar as desvantaxes que son:

• O custo é o seu maior problema. Non é competitivo con outros medios.
• Descoñecido polo público en xeral. Se non sabes o que é un motor Stirling, non podes promocionalo.
• Adoitan ter problemas de selado. Esta é unha complicación. A elección ideal sería o hidróxeno pola súa lixeireza e capacidade para absorber calorías. Non obstante, non ten a capacidade de estenderse polos materiais.
• Ás veces ten que ser moi grande e require aparellos voluminosos.
• Falta de flexibilidade. É difícil obter variacións de potencia rápidas e efectivas cun motor Stirling. Este é máis cualificado para operar cun rendemento nominal constante.

Con esta información poderás comprender mellor este tipo de motores e analizalo completamente.