Motor Stirling

MECANISMOS

Mecatrônica Industrial
Equipe: Antônio Jarbas Wagner Aureliano

Fortaleza, 24 de Outubro de 2013.

MOTOR STIRLING

INTRODUÇÃO
O motor Stirling foi inventado, em 1816, pelo pastor escocês Robert Stirling auxiliado por seu irmão engenheiro. Seu objetivo era construir um mecanismo mais seguro em relação ao motor a vapor, pois eram constantes as explosões trágicas ocorridas com as precárias caldeiras da época. O motor Stirling funciona com pressões relativamente baixas, usando ar, ou outros gases, confinado no interior do motor, proporcionando maior segurança.

O motor Stirling utiliza um gás como fluído de trabalho, que pode ser, por exemplo, ar, gás Hélio ou Hidrogênio. Seu funcionamento é baseado na variação do volume deste gás segundo a variação da temperatura a que este é submetido, ou seja, o gás expande quando aquecido e contrai quando resfriado. É constituído por duas câmaras de diferentes temperaturas que aquecem e resfriam o referido gás de forma alternada, provocando expansão e contração.
Nos modelos mais simples, sobretudo nos caseiros, é usado o ar atmosférico como fluído de trabalho. Em versões de maior potência, podem ser usados gases como Hélio ou Hidrogênio, normalmente submetidos a pressões de até 20 Bar (20 MPa ou 2900 PSI) no interior do motor. Isso o permite chegar a uma eficiência energética de até 45%, superando facilmente os tradicionais motores de combustão interna, como aqueles movidos a gasolina ou diesel, que possuem uma eficiência entre 20% e 30 %. Esses gases de alta condutividade térmica absorvem energia com maior rapidez e têm menor resistência ao escoamento refletindo em um maior desempenho. Trata-se de uma máquina de ciclo fechado, onde o fluido de trabalho nunca deixa o interior do motor. O emprego da água consiste para o resfriamento da parte superior do cilindro (lado frio), evitando que sobre aquecimento