Dicas para construção de motores Stirling

Escrito por tony oldhand | Traduzido por monique monteiro
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Dicas para construção de motores Stirling
Um motor Stirling é como uma máquina a vapor, mas usa o ar quente (Highland Lass Steam engine image by morphstu from Fotolia.com)

Um motor Stirlng é um tipo muito curioso de motor. Inventado por Robert Stirling em 1816, este se baseia no princípio de que quando o ar é aquecido, se expande e quando resfriado, se contrai (ver referência 1). Esta contração e expansão são contidas em câmaras fechadas e usadas para acionar os êmbolos. Desde 2010, muita pesquisa está em andamento a respeito de novos modelos de motores Stirling que utilizam este princípio, uma vez que a energia solar ou de outra fonte pode ser usada para aquecer e esfriar o ar que aciona o motor.

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Entenda a teoria

A teoria por trás de um motor Stirling é simples: quando o ar é aquecido, ele se expande e quando ele é resfriado, ele se contrai. Dois êmbolos são ligados a uma cambota e a duas câmaras de ar. Estas são ligadas a cilindros com pistões fechados. Uma câmara fechada é aquecida e o ar que se expande empurra o pistão para dentro do cilindro. No outro lado da cambota está outro êmbolo. Quando a câmara é resfriada neste lado, ela suga o pistão para dentro. Este ciclo repete-se e os pistões viram a cambota. Pense nisso quase como uma máquina a vapor, exceto que o ar aquecido e resfriado é usado ao invés de vapor. O projeto Ross é um motor que utiliza duas câmaras de ar acima dos pistões (ver referência 2).

Experiência com projetos

Uma miríade de motores e projetos estão disponíveis, cada um com suas próprias configurações de pistão para fixação da cambota. Além disso, a maioria dos pesquisadores e projetistas de motores compartilham livremente seus projetos com o público. Um desses projetos é o original do Robert Stirling 1816 (ver referência 3). Se você é um mecânico, estes motores podem ser facilmente feitos em uma loja. Você terá que brincar de engenheiro mecânico e elaborar os projetos. Poderá apenas comprar um pequeno motor desligado, mas a metade da diversão está em elaborar e construir o seu próprio a partir das teorias e projetos. Depois de desenvolver um motor que funcione, você também pode o compartilhar livremente com o público.

Comece pequeno

Começar pequeno é ótima maneira de aprender a fazer motores maiores. Primeiro, projete e construa motores do tamanho de uma mesa. Faça o volante com cerca de 7,6 ou 10,1 cm de diâmetro e o eixo de manivela com 0,6 a 0,9 cm de diâmetro. Depois de criar e fazer funcionar os motores pequenos, comece a pensar em uns de tamanho maior, como para acionar um gerador ou até mesmo um carro pequeno.

Fontes de calor e refrigeração

Como parte da criação e projeto, pense quais fontes você quer para o aquecimento e resfriamento. Por exemplo, um painel solar pode ser utilizado para aquecer o ar para uma câmara quente e um tanque cheio de água de poço para o lado frio, uma vez que a água subterrânea é normalmente fria. Para um pequeno motor, o painel solar pode ter apenas 30 cm por 30 cm. Da mesma maneira, uma vela votiva poderia ser utilizada. Você está limitado apenas pela sua imaginação.

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