Il motore Stirling

Oggi parleremo di una tipologia di motore diverso da quello convenzionalmente utilizzato per la combustione interna. I veicoli utilizzano questo tipo di motore alimentato dal combustibili fossili la cui efficienza non è troppo buona. In questo caso, ti presentiamo il motore Stirling. È un motore tecnico con una maggiore efficienza di un motore a benzina o diesel. In questo modo, si può dire che è uno dei migliori motori esistenti e, inoltre, è ecologico.

In questo articolo analizzeremo le caratteristiche del motore Stirling e confronteremo i vantaggi con gli svantaggi del suo utilizzo. Vuoi saperne di più su questo tipo di motore? Devi solo continuare a leggere 🙂

Il motore Stirling

Questo motore non è niente di moderno o rivoluzionario. È stato inventato nel l'anno 1816 da Robert Stirling. È noto per essere un motore con il potenziale per essere più efficiente di qualsiasi altro tipo di combustione. Indipendentemente dalla loro scoperta, non possiamo dire che abbiano finito per imporre le nostre vite.

Infatti questo motore, pur avendo maggiori potenzialità, viene utilizzato solo in alcune applicazioni molto specializzate. Le aree in cui viene utilizzato richiedono che il motore sia il più silenzioso possibile, a differenza dei tradizionali motori a combustione interna. Ad esempio, viene utilizzato nei sottomarini o nei generatori di energia ausiliari per yacht.

Non viene ancora utilizzato in modo massiccio, ma ciò non significa che non venga elaborato. Questo motore ha grandi vantaggi che analizzeremo in seguito.

Operazione

Il motore utilizza un ciclo Stirling, che è diverso dai cicli utilizzati nei motori a combustione interna.

I gas utilizzati non escono mai dal motore, che aiuta a ridurre le emissioni di gas inquinanti. Non ha valvole di scarico per sfiatare i gas ad alta pressione, come con il motore a benzina o diesel. In caso di pericolo non ha alcun rischio di esplosione. Per questo motivo, i motori Stirling sono molto silenziosi.

Il motore Stirling utilizza una fonte di calore esterna che può essere combustibile. Sia dalla benzina all'energia solare o anche il calore prodotto da piante in decomposizione. Ciò significa che all'interno del motore non c'è nessun tipo di combustione.

Il principio con cui funziona il motore Stirling  è che una quantità fissa di gas è sigillata all'interno del motore. Ciò provoca la formazione di una serie di eventi che modificano la pressione del gas all'interno del motore e lo fanno funzionare.

Esistono diverse proprietà dei gas fondamentali per il corretto funzionamento del motore:

• Se hai una quantità fissa di gas in un volume fisso di spazio e aumenti la temperatura di quel gas, la pressione aumenterà.
• Se hai una quantità fissa di gas e la comprimi (diminuisci il volume del tuo spazio), la temperatura di quel gas aumenterà.

Ecco come il motore Stirling utilizza due cilindri. Uno di essi è riscaldato da una fonte di calore esterna (fuoco) e l'altro è raffreddato da una fonte di raffreddamento (come il ghiaccio). Le camere a gas di entrambi i cilindri sono collegate ei pistoni sono collegati meccanicamente tra loro da un collegamento che determina come si muoveranno l'uno rispetto all'altro.

Parti del motore

Questo motore ha quattro parti per il suo ciclo di funzionamento o di combustione. I due pistoni che abbiamo menzionato prima sono quelli che soddisfano tutte le parti del ciclo:

1. Per cominciare, il calore viene aggiunto al gas all'interno del cilindro riscaldato. Questo crea pressione e costringe il pistone a muoversi verso il basso. Questa è la parte del ciclo di Stirling che fa il lavoro.
2. Quindi il pistone sinistro si sposta verso l'alto mentre il pistone destro si sposta verso il basso. Questi movimenti spostano il gas caldo verso il cilindro che viene raffreddato dal ghiaccio. Il raffreddamento abbassa rapidamente la pressione del gas e può essere compresso più facilmente per la parte successiva del ciclo.
3. Il pistone inizia a comprimere il gas raffreddato e il calore generato da quella compressione viene rimosso dalla sorgente di raffreddamento.
4. Il pistone destro si alza mentre quello sinistro si abbassa. Questo fa sì che il gas entri nuovamente nel cilindro riscaldato dove si riscalda rapidamente, aumentando la pressione e il ciclo si ripete di nuovo.

Vantaggi del motore Stirling

Grazie a questo tipo di operazione e alle sue prestazioni, possiamo trovare alcuni vantaggi.

• È silenzioso. Per alcune attività in cui è richiesta una maggiore silenziosità, questo tipo di motore è una buona opzione. È anche facile da bilanciare e genera poche vibrazioni.
• Ha un'elevata efficienza. A causa delle temperature delle sorgenti calde e fredde, il motore può essere fatto funzionare a basse temperature. cogenerazione.
• Puoi avere diverse sorgenti calde. Per riscaldare il gas si possono avere fonti di calore come legna, segatura, energia solare o geotermica, rifiuti, ecc.
• È più ecologico. Questo tipo di motore non contribuisce alle emissioni di gas in atmosfera ottenendo una combustione completa.
• Più affidabilità e manutenzione più semplice. La sua tecnologia è molto semplice ma efficace. Questo li rende altamente affidabili e richiedono poca manutenzione.
• Durano più a lungo. A differenza dei motori convenzionali, essendo più semplici e grazie al loro design durano più a lungo.
• Vari usi. Può avere molteplici utilizzi grazie alla sua autonomia e adattabilità alle esigenze e alle diverse tipologie di fonti di calore.

Svantaggi

Così come questo tipo di motore offre dei vantaggi, è necessario analizzare anche gli svantaggi che sono:

• Il costo è il tuo problema più grande. Non è competitivo con altri media.
• Non noto al grande pubblico. Se non sai cos'è un motore Stirling, non puoi promuoverlo.
• Tendono ad avere problemi di tenuta. Questa è una complicazione. La scelta ideale sarebbe l'idrogeno per la sua leggerezza e capacità di assorbire calorie. Tuttavia, non ha la capacità di diffondersi attraverso i materiali.
• occasionalmente deve essere molto grande e richiede apparecchi ingombranti.
• Mancanza di flessibilità. Variazioni di potenza rapide ed efficaci sono difficili da ottenere con un motore Stirling. Questo è più qualificato per operare con prestazioni nominali costanti.

Con queste informazioni potrai capire meglio questo tipo di motore e analizzarlo completamente.