MOTOR STIRLING

Un motor Stirling es un motor térmico operando por compresión y expansión cíclica de aire u otro gas, el llamado fluido de trabajo, a diferentes niveles de temperatura tales que se produce una conversión neta de energía calorífica a energía mecánica. O más específicamente, un motor térmico de ciclo cerrado regenerativo con un fluido gaseoso permanente, donde el ciclo cerrado es definido como un sistema termodinámico en el cual el fluido está permanentemente contenido en el sistema, y regenerativo describe el uso de un tipo específico de intercambio de calor y almacenamiento térmico, conocido como el regenerador. Esta inclusión de un regenerador es lo que diferencia a los motores Stirling de otros motores de ciclo cerrado.

Hay dos tipos principales de motores Stirling, que se distinguen por la forma en que mueven el aire entre los lados caliente y frío del cilindro:

El diseño de tipo alfa pistón tiene dos pistones en cilindros independientes, y el gas es conducido entre los espacios fríos y calientes.Los motores Stirling de tipo de desplazamiento, conocidos como tipos beta y gamma, utilizan un desplazador mecánico aislado para empujar el gas de trabajo entre los lados caliente y frío del cilindro. El desplazador es lo suficientemente grande como para aislar los lados caliente y frío del cilindro térmicamente y para desplazar una gran cantidad de gas. Se debe tener suficiente de un espacio entre el desplazador y la pared del cilindro para permitir que el gas fluya alrededor del desplazador fácilmente.

Alfa Stirling

Un Stirling alfa contiene dos pistones de potencia en cilindros separados, uno frío y otro caliente. El cilindro caliente está situado en el interior del intercambiador de calor de alta temperatura y el cilindro frío está situado en el interior del intercambiador de calor de baja temperatura. Este tipo de motor tiene una potencia alta en relación al volumen, pero tiene problemas técnicos debido a la alta temperatura generalmente del pistón caliente y la durabilidad de sus sellos. En la práctica, este pistón por lo general lleva una cabeza grande aislante para mover los sellos de distancia de la zona caliente a expensas de un poco de espacio muerto adicional.

Beta Stirling

Un beta Stirling tiene un solo pistón de potencia dispuesto dentro del mismo cilindro en el mismo eje como un pistón desplazador. El pistón desplazador es un ajuste flojo y no se extrae ninguna energía del gas en expansión, pero sólo sirve para el transporte de gas de trabajo entre los intercambiadores de calor caliente y frío. Cuando el gas de trabajo se inserta en el extremo caliente del cilindro se expande y empuja el pistón de potencia. Cuando se empuja al extremo frío de los contratos que cilindro y el impulso de la máquina, por lo general mejorado por un volante de inercia, empuja el pistón de potencia de la otra manera de comprimir el gas. A diferencia del tipo alfa, la beta tipo evita los problemas técnicos de los sellos móviles calientes.

Gamma Stirling

Una gamma Stirling es simplemente una Stirling beta en la que el pistón de potencia está montado en un cilindro por separado junto con el cilindro de pistón desplazador, pero todavía está conectado a la misma volante de inercia. El gas en los dos cilindros puede fluir libremente entre ellos y sigue siendo un solo cuerpo. Esta configuración produce una menor relación de compresión, pero es mecánicamente más simple y, a menudo utilizado en motores Stirling de varios cilindros.