sábado, 19 de diciembre de 2009

el motor Stirling


Miguel, un amigo mío, me habló ayer de un tipo de motor que no conocía. Lo inventó en 1816 un pastor de la iglesia de Escocia llamado Robert Stirling, con la intención de sustituir a la máquina de vapor, que era muy peligrosa. Por lo que parece, además de conseguir una máquina más segura también resulta mucho más eficiente; es el motor térmico más eficiente que se conoce. Sin embargo, alcanza su máximo rendimiento a velocidades lentas, por lo que no se considera adecuado su uso en automóviles. Lo primero que no entiendo bien es cómo, si es tan tan eficiente, no se aplica en todo lo posible, y los barcos continúan con motores diesel, igual que las locomotoras y muchos otros aparatos.
En cuanto a su funcionamiento, utiliza una fuente de calor externa, y juega con la capacidad de los fluidos de expandirse con el calor y contraerse con el frío. Necesitas un recipiente que comunica una zona caliente con otra fría lo suficiente para que el fluído pase de un lado al otro, pero lo más aislado posible para conservar el contraste de temperatura. Entonces, el fluído pasará de un lado al otro sin parar, como inquieto buscando un sitio cómodo para quedarse, pero sin decidirse nunca. Y esto es lo que no comprendo, porque intuitivamente doy por hecho que el gas tenderá a quedarse estabilizado, una mitad en un lado y la otra en el otro. En youtube hay cientos de ejemplos de que funciona, así que estoy equivocado.
Para que el motor funcione, necesitas aprovechar ese frenético deambular del fluído desde el lado frío al caliente. Hay motores de membrana o con pistones, con la parte fría y caliente comunicada por un conducto llamado regenerador o sin él, etc. Lo más frecuente es que exista uno o más pistones que permiten un paso limitado del fluído por la holgura del pistón con el cilindro. Se pilla mejor viendo vídeos de youtube, como este en el que una persona de voz robotizada explica en qué consiste el motor Stirling, y termina enseñando uno construído por él en su casa, de un solo pistón. Hay motores caseros mucho más rápidos en youtube, como este de tres cilindros, que va que se mata y que es casi idéntico al anterior (tubos de ensayo con lana de acero conectados a sendos cilindros con pistón).
Arriba os dejo dos esquemas de motor Stirling procedentes de wikimedia. Son animaciones gif, que a veces funcionan en Blogger y a veces no. Mucha suerte.

2 comentarios:

Ignacio José dijo...

STIRLING EFICIENTE EFICIENTE EFICIENTE, AL IGUAL QUE TU NO ENTENDIA COMO FUNCIONA PERO HOY ENCONTRE LA LUZ, TU COMENTARIO ES ACERTADO DE PENSAR QUE EN UN MOMENTO EL SISTEMA SE EQUILIBRA, PEROOOOOO COMO PUEDES VER EN LAS IMAGENES DE WIKIPEDIA, HAY PARTES DEL CICLO EN EL QUE EL PISTON QUE ESTA EN CONTACTO CON LA CAMARA DE CALENTAMIENTO, EVITA QUE EL AIRE ESTE EN CONTACTO CON LA ZONA DE CALENTAMIENTO Y QUE EL AIRE ESTE EN UN MAYOR CONTACTO CON EL DIFUSOR, (SE DA EL ENFRIAMIENTO) SE COMPRIMA EL AIRE Y EN ESE PUNTO EL PISTON DEJA PASO AL AIRE PARA ESTAR EN MAYOR CONTACTO CON LA PARTE CALIENTE. AHI INICIAMOS LA EXPANCION DEL AIRE.

NO SE SI ME EXPLIQUE BIEN PERO ESPERO QUE MIS PALABRAS TE DEN UN POCO DE SENTIDO PARA ENTENDER ESTE MOTOTR QUE A MI ME PARECE EXTRAORDINARIO.

Nacho dijo...

"Y esto es lo que no comprendo, porque intuitivamente doy por hecho que el gas tenderá a quedarse estabilizado, una mitad en un lado y la otra en el otro."

Voy a intentar explicarlo:

Antes de nada, debes saber que TODOS, absolutamente TODOS los motores (los frigoríficos tambien) funcionan entre dos fuentes de calor: Un foco frío y otro foco caliente.

Motor de gasolina: El foco caliente es la explosión de la gasolina y el foco frio es la atmósfera.

Máquina de vapor: El foco caliente es la leña y el foco frio es la atmósfera.

Los dos focos de calor se consideran fuentes infinitas de energía (una fogata no se inmutará porque le robes unos cuantos julios). De no cumplirse esta condición, el gas se quedaría estabilizado (como bien has deducido).

Un saludo!