¿¿De qué estamos hablando??

El MOTOR STIRLING es un motor de ciclo cerrado en el que, en un ensayo ideal, el fluido de trabajo, contenido en el interior del motor, sería desplazado por los pistones del motor a lo largo de las etapas del ciclo de trabajo. 

El motor Stirling es una máquina térmica con bajos niveles de ruido y emisiones tóxicas. Este motor puede utilizar cualquier fuente de energía externa. El motor Stirling es un motor de ciclo cerrado en el que, en un ensayo ideal, el fluido de trabajo, contenido en el interior del motor, sería desplazado por los pistones del motor a lo largo de las etapas del ciclo de trabajo. 

Su fuente de energía puede ser cualquier foco de calor externo, con lo que puede ser aplicado en multitud de situaciones, aprovechando el calor residual de origen industrial, la combustión de todo tipo de materiales, calor solar e incluso el originado en procesos de fisión nuclear. Dado que la combustión se genera externamente al motor, ésta puede controlarse a la perfección a través del flujo de energía. 

Actualmente, en diversos países desarrollados, estos motores han alcanzado un impresionante desarrollo. Los motores Stirling se usan en submarinos, en refrigeradores, en automóviles, en plantas de generación de energía eléctrica, etc.

Uso Actual

El uso contemporáneo del motor Stirling hasta ahora ha sido relativamente limitado. Típicamente, se utilizan en la industria comercial de productos muy especializados, tales como en submarinos o generadores de potencia auxiliar para ser utilizado en los yates. Motores Stirling también han encontrado un uso limitado como refrigeradores e incluso han de ser utilizada para alimentar algunos prototipos de automóviles en la década de 1970. Inclusive, hay una serie de empresas que han incorporado motores Stirling en los sistemas de calefacción central para la generación de electricidad efectiva libre de calor residual.

Además de su uso comercial, los motores Stirling se utilizan con frecuencia como prototipos de prueba o maquetas de juguete. Pequeños motores Stirling, como un modelo de juguete, se ha comprobado de manera eficiente, que tienen la capacidad de ejecutar en la superficie de una mano cálida o ventana iluminada por el sol.

¿Sabias qué..?

Uno de los usos del motor Stirling es en refrigeradores para el enfriamiento de componentes. 

El ciclo de refrigeración Stirling es el inverso del motor de aire caliente, donde el foco caliente es el medio ambiente y en el foco frío se encuentra un liquido a baja temperatura (nitrógeno, amoniaco, etc.), al cual para mantenerlo a baja temperatura o bajarle mas la temperatura, hay que entregarle trabajo al motor ya que lo que se desea es enfriar. Las aplicaciones en este campo son numerosas debido a que con este motor se llega a alcanzar los 4 K de temperatura en refrigeración, valor muy cercano al cero absoluto.

Características del motor Stirling

El principio de funcionamiento de este motor es el trabajo realizado por la expansión y contracción de un gas, normalmente helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire.

Éste al ser obligado a seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío se contrae, y al calentarlo en un foco caliente, se expande. Es decir, resulta necesaria la presencia de una diferencia de temperaturas entre dos focos, y por tanto, es un motor térmico.

Su ciclo de trabajo consta de 2 isócoras (calentamiento y enfriamiento a volumen constante) y 2 isotermas (compresión y expansión a temperatura constante).

El motor de aire caliente Stirling usa una fuente de calor -generalmente- fija para calentar aire en su cilindro. Se puede considerar como un motor de combustión externa regido por un proceso adiabático, ya que no requiere quemar combustible en su interior y al operar no transfiere calor al entorno.

Su movimiento obedece a las diferencias de presión de aire, entre la porción más caliente y la fría. El mecanismo central de un Stirling consiste en dos pistones/cilindros, uno para disipar calor y desplazar aire caliente hacia la sección fría y viceversa. En la práctica ese cilindro funciona como intercambiador de calor y se le denomina regenerador, mientras que el otro pistón entrega la fuerza para aplicar torque o par motor al cigüeñal.

Utilizando un diseño adecuado de este motor, es posible obtener dos pulsos de fuerza por cada vuelta del cigüeñal, lo cual hace de este motor el más eficiente que se conoce; sin embargo, adolece de un problema que lo condiciona a no ser el propulsor ideal de gran cantidad de máquinas, su imposibilidad de ponerlo en marcha de forma instantánea.

  Tipos de motores Stirling: 

Conócelos haciendo clic aquí