Hoje vamos falar de um tipo de motor diferente do convencionalmente usado para combustão interna. Os veículos empregam este tipo de motor movido pelo Os combustíveis fósseis cuja eficiência não é muito boa. Neste caso, apresentamos a você o motor Stirling. É um motor técnico com maior eficiência do que um motor a gasolina ou diesel. Desta forma, pode-se dizer que é um dos melhores motores que existem e, além disso, é ecológico.
Neste artigo vamos analisar as características do motor Stirling e comparar as vantagens com as desvantagens de seu uso. Quer saber mais sobre este tipo de motor? Você apenas tem que continuar lendo 🙂
O motor Stirling
Este motor não é nada moderno ou revolucionário. Foi inventado em o ano de 1816 por Robert Stirling. É conhecido por ser um motor com potencial para ser mais eficiente do que qualquer outro tipo de combustão. Independentemente de sua descoberta, não podemos dizer que acabaram impondo nossas vidas.
Na verdade, este motor, apesar de ter mais potencial, só é usado em algumas aplicações muito especializadas. As áreas onde é usado exigem que o motor seja o mais silencioso possível, ao contrário dos motores de combustão interna convencionais. Por exemplo, é usado em submarinos ou geradores auxiliares de energia para iates.
Ainda não está sendo usado massivamente, mas não significa que não esteja sendo trabalhado. Este motor tem grandes vantagens que analisaremos mais tarde.
Operação
O motor usa um ciclo de Stirling, que é diferente dos ciclos usados em motores de combustão interna.
Os gases usados nunca saem do motor, o que ajuda a reduzir as emissões de gases poluentes. Não possui válvulas de exaustão para liberar gases de alta pressão, como acontece com o motor a gasolina ou diesel. Em caso de perigo, não há risco de explosão. Por causa disso, os motores Stirling são muito silenciosos.
O motor Stirling usa uma fonte externa de calor que pode ser combustível. Tanto da gasolina à energia solar ou mesmo ao calor produzido por plantas em decomposição. Isso significa que dentro do motor não existe nenhum tipo de combustão.
O princípio pelo qual o motor Stirling funciona é que uma quantidade fixa de gás é selada dentro do motor. Isso causa a formação de uma série de eventos que altera a pressão do gás dentro do motor e faz com que ele funcione.
Existem várias propriedades de gases que são essenciais para o funcionamento adequado do motor:
- Se você tiver uma quantidade fixa de gás em um volume fixo de espaço e aumentar a temperatura desse gás, a pressão aumentará.
- Se você tiver uma quantidade fixa de gás e comprimi-la (diminuir o volume do seu espaço), a temperatura desse gás aumentará.
É assim que o motor Stirling usa dois cilindros. Um deles é aquecido por uma fonte externa de calor (fogo) e o outro é resfriado por uma fonte de resfriamento (como gelo). As câmaras de gás que ambos os cilindros têm são conectadas e os pistões são mecanicamente conectados uns aos outros por um link que determina como eles se moverão em relação ao outro.
Peças do motor
Este motor tem quatro partes para seu ciclo de operação ou combustão. Os dois pistões que mencionamos antes são os que cumprem todas as partes do ciclo:
- Para começar, o calor é adicionado ao gás dentro do cilindro aquecido. Isso cria pressão e força o pistão a se mover para baixo. Esta é a parte do ciclo de Stirling que faz o trabalho.
- Em seguida, o pistão esquerdo se move para cima enquanto o pistão direito se move para baixo. Esses movimentos movem o gás quente em direção ao cilindro que é resfriado pelo gelo. Resfriando-o rapidamente diminui a pressão do gás e pode ser comprimido mais facilmente para a próxima parte do ciclo.
- O pistão começa a comprimir o gás resfriado e o calor gerado por essa compressão ele é removido pela fonte de resfriamento.
- O pistão direito se move para cima enquanto o esquerdo se move para baixo. Isso novamente faz com que o gás entre no cilindro aquecido, onde aquece rapidamente, aumentando a pressão e o ciclo se repete novamente.
Vantagens do motor Stirling
Graças a este tipo de operação e ao seu desempenho, podemos encontrar algumas vantagens.
- Está em silêncio. Para algumas atividades onde é necessário mais silêncio, este tipo de motor é uma boa opção. Também é fácil de equilibrar e gera pouca vibração.
- Possui alta eficiência. Devido às temperaturas das fontes quentes e frias, o motor pode ser feito para funcionar a baixas temperaturas. cogeração.
- Você pode ter várias fontes quentes. Para aquecer o gás você pode ter fontes de calor como madeira, serragem, energia solar ou geotérmica, resíduos, etc.
- É mais ecológico. Este tipo de motor não contribui para as emissões de gases na atmosfera ao atingir a combustão completa.
- Mais confiabilidade e manutenção mais fácil. Sua tecnologia é muito simples, mas eficaz. Isso os torna altamente confiáveis e requerem pouca manutenção.
- Eles duram mais. Ao contrário dos motores convencionais, são mais simples e, graças ao seu design, duram mais anos.
- Vários usos. Pode ter várias utilizações devido à sua autonomia e adaptabilidade às necessidades e aos diferentes tipos de fontes de calor.
Desvantagens
Assim como este tipo de motor oferece vantagens, também é necessário analisar as desvantagens que são:
- Custo é o seu maior problema. Não é competitivo com outras mídias.
- Não conhecido do público em geral. Se você não sabe o que é um motor Stirling, não pode promovê-lo.
- Eles tendem a ter problemas de vedação. Isso é uma complicação. A escolha ideal seria o hidrogênio por sua leveza e capacidade de absorver calorias. No entanto, ele não tem a capacidade de se espalhar pelos materiais.
- Às vezes precisa ser muito grande e requer aparelhos volumosos.
- Falta de flexibilidade. Variações de potência rápidas e eficazes são difíceis de obter com um motor Stirling. Este está mais qualificado para operar com desempenho nominal constante.
Com essas informações você poderá entender melhor este tipo de motor e analisá-lo completamente.