El motor Stirling: diseño, construcción y análisis experimental

El motor Stirling I.E.S. Leonardo da Vinci –Majadahonda-

LA MÁQUINA OLVIDADA RESCATADA PARA EL FUTURO

EL MOTOR STIRLING
DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y ANÁLISIS EXPERIMENTAL

I.E.S. Leonardo Da Vinci
Avda. Guadarrama, nº42 - 28220 Majadahonda -Madrid-
Tel.: 91 638 74 23 - Fax: 91 638 75 13
iesleonardodavinci@iesleonardodavinci.es
http://www.iesleonardodavinci.es/

Tutor
Raúl Baños
raul_banos@hotmail.com

Miembros del equipo (1º de Bachillerato)
Carlos Llave
Pablo Clausó
Eduardo Matellanes
Carlos Martínez-Abarca

Concurso espacial INTA 2010


Nota preliminar del tutor del proyecto:

El presente dossier pretende ser un trabajo no sólo de
investigación teórica sino también de experimentación práctica. Ha
sido llevado a cabo por un grupo de cuatro alumnos de 1º de
bachillerato durante un período de tres meses en el taller de
tecnología y el laboratorio de física del instituto.
El objetivo final ha sido el diseño, la construcción y el análisis
experimental de una máquina térmica prácticamente olvidada
desde principios del siglo XX y que en los últimos años ha
resucitado como una de las posibles soluciones a los problemas
energéticos mundiales.
Dado el excepcional rendimiento del motor de aire caliente que
ideó Robert Stirling, sus aplicaciones al mundo espacial son
estudiadas por universidades y agencias como la NASA o la ESA
como alternativa factible para solucionar el problema de
abastecimiento energético en satélites y asentamientos humanos
fuera de nuestro planeta.
Una forma de producir energía de manera sencilla, barata, sin
apenas mantenimiento técnico y con un magnífico poder para
transformar la energía.
El proyecto se completa con el diseño de una página web donde se
ha incluido toda la información de este dossier además de un
vídeo con el proceso de construcción de nuestro motor Stirling
experimental, invitamos pues a los evaluadores de este trabajo a
visitar nuestra web:
www.proyectostirling2010.tk

Raúl Baños



Indice

1. Introducción
2. Historia.
3. Principios de funcionamiento.
4. Tipos de motores de aire caliente.
5. Aplicaciones pasadas, actuales y futuras.
6. Construcción de un motor gamma Stirling.
7. Datos experimentales.
8. Conclusiones y bibliografía.

1. Introducción.
El fenómeno físico de la expansión del aire caliente fue ya utilizado en tiempos de los
egipcios para desarrollar trabajo mecánico, accionando de esta manera trampillas,
puertas y pesadas cargas, pero fue en la revolución industrial cuando las máquinas
llamadas “térmicas” se estudiaron, desarrollaron y aplicaron de manera general.
El Motor Stirling objeto de nuestro estudio es un
tipo de motor térmico y como tal, genera trabajo
mecánico a partir de la diferencia de
temperaturas entre dos focos.
La actual preocupación medioambiental y la
cada vez más acuciante escasez de recursos
energéticos de carácter fósil ha hecho que se
haya rescatado del olvido este genial artilugio
como una de las posibles soluciones a tales problemas dado su excepcional rendimiento.

2. Historia.
Robert Stirling fue un clérigo Escocés que, heredando el interés de su padre por la
ingeniería, diseñó en 1816 un motor térmico que funcionaba sin peligro de las explosiones
y quemaduras que tenia la maquina de vapor. Posteriormente sería el francés Sadi Carnot
el que hiciera una interpretación teórica de su funcionamiento para comprender el



fenómeno de producir fuerza motriz partiendo del calor que fluye entre dos focos a distinta
temperatura.
Si bien en potencia no podía competir con la, famosa por entonces, máquina de vapor, era
el motor de Stirling una máquina mucho más sencilla, barata y segura y se aseguró un
campo de aplicación allí donde la fuerza no fuera un factor tan decisivo diseñándose así
ventiladores y bombas de agua basadas en el principio de la expansión y la compresión
del aire.
3. Principios de funcionamiento.
El principio básico del funcionamiento del motor
ideado por Stirling es calentar y enfriar un medio
de trabajo, ya sea aire, helio, hidrógeno o
incluso alguna clase de líquido. Al calentar el
medio de trabajo, conseguiremos que
incremente su volumen, y se aprovechará ese
movimiento para desplazar una parte del motor.
Posteriormente, enfriaremos de nuevo el medio
de trabajo, reduciendo su volumen, y
consiguiendo que el motor vuelva a la posición
inicial. El motor trabajará siempre con el mismo
medio de trabajo, por lo que el motor debe ser
hermético.
Imagen: http://www.moteur-stirling.com
En nuestro diseño, aplicamos calor en la parte inferior, y frío en la parte superior a un
recipiente hermético que contiene el medio de trabajo (aire), y un pistón desplazador, para
mover el aire de una zona del recipiente a otra. Al aplicar calor a la base del recipiente, y
con el pistón desplazador en la parte opuesta (arriba), aumenta la temperatura del aire,
por lo que según la ley general de los gases aumenta la presión, empujando una
superficie elástica, mediante la cual conseguiremos movimiento. Este movimiento de la
superficie elástica se transmitirá a un cigüeñal, que a su vez irá conectado al pistón
desplazador con en ángulo de noventa grados, de forma que, al subir la superficie elástica
el pistón desplazador baje y desplace el medio de trabajo de la parte caliente del
recipiente a la parte fria, lo que hará que disminuya el volumen y la presión del medio de
trabajo, por lo que la superficie elástica volverá a su estado inicial, completando el
recorrido del cigüeñal. Al volver a la posición inicial, volverá a subir el pistón desplazador,
desplazando el medio de trabajo de nuevo a la parte caliente del recipiente, aumentando



su volumen, la presión, y repitiendo el proceso.

El ciclo termodinámico del motor de Stirling visto en la gráfica de presión contra
volumen, se compone de dos procesos isotermos (se mantiene constante la temperatura)
y de dos procesos isócoros (se mantiene constante el volumen), veamoslo en detalle:

Si partimos por ejemplo de la situación en la que el pistón desplazador se encuentra en la
posicion más baja, el aire se encontrará por competo en la cámara fría del cilindro,
supongamos pues que esas condiciones son de temperatura T1, volumen V1 y presión
P1. Ahora el pistón desplazador comienza subir y en consecuencia el aire comienza a ser
enviado a la parte caliente del cilindro [trazo A, isócoro], se supone que este proceso se
hace a volumen constante y por lo tanto cuando ya está todo el aire en la parte caliente
las condiciones son de volumen V1, de temperatura T2 (mayor que T1) y de presión P2
(mayor que P1). El aire, al estar más caliente y con mayor presión comienza a
expansionarse generando trabajo mecánico [trazo B, isoterma], al expandirse su volumen
pasa a ser V2 (mayor que V1) y su presión desciende a P3 sin embargo mantiene su
temperatura T2.
Llegado este punto el pistón desplazador comienza de nuevo su recorrido descendente y
envía de nuevo todo el aire a la parte fría del cilindro sin cambiar el volumen V2 [trazo C,
isócoro], la temperatura baja a T1 y la presión a P4. Por último volvemos al punto de
partida del ciclo al comprimirse el aire manteniendo su temperatura T1 y reduciendo su



volumen a V1 y con presión P1 [trazo D, isoterma]. De esta manera comienza el ciclo de
nuevo.

El diagrama Presión-Volumen aporta
la ventaja de poder “ver” gráficamente
el trabajo externo desarrollado por la
máquina pues coincide con el área
encerrada en el ciclo (al multiplicar
presión por volumen las unidades
físicas resultantes son de trabajo).

Cuanto mayor sea el área del ciclo
mayor es la potencia del motor de lo que se puede deducir que a mayor diferencia de
temperaturas entre los focos mayor es la distancia entre las dos isotermas y por lo tanto
mayor es la potencia del motor, esto es precisamente lo que queremos demostrar en
nuestro experimento que posteriormente describiremos.

El rendimiento de un motor térmico es la porción de energía calorífica que es
transformada en energía mecánica. Entendiendo que el calor es la energía que fluye entre
dos focos a distinta temperatura podemos poner pues que:

W donde W es el trabajo obtenido y Qc el calor que fluye del foco caliente al frío
η =
Qc (en el gráfico Qf es la parte del calor que llega al foco frío y que no puede ser
transformada en trabajo).
Lo ideal, evidentemente sería un motor con rendimiento 1 (esto es, del 100%) de manera
que todo el calor se transformase en trabajo y nada se “desperciciase”, sin embargo
existe un principio físico que demuestra que esto es no sólo prácticamente
sino también teóricamente imposible y a lo máximo que se puede llegar en η = 1 − T f
Tc
teoría es a tener un rendimiento de que sigue esta expresión:
donde Tf y Tc son las temperatura del foco frío y caliente respectivamente (* omitimos
demostración de ello por escaparse a nuestro nivel de física y matemáticas). Como es
obvio deducir, para que el rendimiento sea lo más próximo a 1 necesitaríamos llevar al
infinito la temperatura del foco caliente, lo cual es imposible. Por lo tanto nos tenemos que
conformar con rendimientos menores del 100% siempre.
El motor Stirling, al menos en teoría, es capaz de alcanzar este rendimiento máximo y es
ahí donde radica su verdadero valor de aplicación.



4. Tipos de motores de aire caliente.

Todos los motores Stirling tienen un funcionamiento similar, pero se pueden clasificar en
diferentes tipos según la posición del pistón de potencia y el desplazador.
Los tres grupos en los que se pueden diferenciar estos motores son:
- Motores de tipo beta: Este tipo de motor fue el diseño original que hizo Robert
Stirling. Consta de un cilindro con dos zonas, una caliente y otra fría. En el interior
del cilindro también se encuentra un desplazador que posibilita el movimiento de
aire, y concéntrico con este, se encuentra el pistón de potencia, que está
desfasado a 90º respecto al desplazador.
Este tipo de motor es el más eficaz, pero también el más complejo y voluminoso.

Imagen: http://web.mit.edu

- Motores de tipo alfa: Este motor fue diseñado por Rider. Este tipo, a diferencia del
tipo beta, tiene dos cilindros, uno donde se sitúa la zona fría, y otro donde se sitúa
la caliente. En cada cilindro, hay un pistón que está desfasado a 90º del pistón del
otro cilindro. Los cilindros están conectados entre sí
por un cigüeñal, que hace que la relación
potencia/volumen sea bastante alta. El mecanismo
de este tipo de
motor es bastante
sencillo, pero es
complicado que no
se escape el aire, sobretodo en el cilindro caliente,
ya las altas temperaturas deterioran los
materiales.
Imagen: www.wikipedia.com



- Motores de tipo gamma: Este motor es muy parecido al de tipo beta, pero es más
sencillo de construir. Lo que diferencia al beta y al gamma es que el gamma tiene
el pistón de potencia y el desplazador en diferentes cilindros, que están desfasados
a 90º. Los dos cilindros están unidos por un cigüeñal. Este motor es más sencillo,
pero su potencia es menor que la de tipo beta. Imagen: www.todomotores.cl

- Motor Ringbom: En 1905 Ossian Ringbom
inventó un motor derivado del de tipo gamma, con
una simplicidad mayor, pues el pistón desplazador
no está conectado con el de potencia, sino que
oscila libre movido por la diferencia de presiones y
la gravedad.
Posteriormente se fueron descubriendo pequeñas
modificaciones en el motor Ringbom original, que
posibilitaba un motor muy simple y tan rápido como cualquiera de los motores clásicos
(alfa, beta, gamma).

- Motor de pistón líquido: En este tipo de motor se
sustituye el pistón y el desplazador por un líquido.
Está formado por dos tubos rellenos de un líquidos;
uno de los tubos actúa de desplazador y otro actúa de
pistón. Requiere unos cálculos complicados, y en
algunos casos es necesario un tercer tubo llamado
sintonizador.

-Motor Stirling termoacústico: probablemente es la evolución última de este motor en el
que se simplifica al máximo la mecánica del mismo. No existe el pistón desplazador y por
lo tanto carece del sistema de acoplamiento entre los dos pistones del motor original.
Funciona gracias a ondas de presión que se generan en el cilindro de gas, de ahí el
nombre de “acústico”, merced al calor suministrado en el foco caliente.

5. Aplicaciones.
Aplicaciones inciales del motor Stirling: nació como competencia a la máquina de


vapor, ya que intentaba simplificarla se aplicó en principio a máquinas que
requerían poca potencia ventiladores o bombas de agua. Perdió el interés
después del desarrollo del motor de combustión interna y se ha retomado el
interés estos últimos años debido al gran número de características favorables
que presenta, en concreto su elevado rendimiento.

Coches híbridos: En el sector del
automóvil, se han efectuado muchas
investigaciones y se ha invertido mucho
dinero. Sin embargo, los resultados
obtenidos no son los esperados. Una de
las mayores dificultades para utilizar
motores Stirling en vehículos es que son
muy lentos y que no reaccionan
inmediatamente (cuando te montas en el coche, éste no arranca hasta pasados unos
segundos). La solución puede pasar por construir coches híbridos que utilicen un motor
Stirling, no acoplado directamente a las ruedas, sino acoplados a un generador eléctrico
que a su vez cargue las baterías del coche.

Aplicaciones aeronáuticas: Se estudia la posiblidad de incorporar motores Stirling
aplicados al mundo de la aviación, al menos en teória sus ventajas serían las siguientes:

-Es un motor silencioso lo cuál permite un viaje más cómodo para los viajeros y menos
contaminación acustica para los alrededores.

-Emite muchas menos vibraciones puesto que no hay explosión en los cilindros. Y
también debido a eso el combustible del motor pudría ser mucho menos inflamable y
peligroso en caso de accidente.

-Ya hay estudios que demuestran que a mayor altitud mejora su potencia. A mayor altura
la densidad del aire es menor igual que el rozamiento de la nave, pero los motores
convencionales pierden potencia por culpa de que no cogen aire suficiente para realizar la
combustión, los motores Stirling no tienen ese problema. A esto hay que sumar el hecho



de que alturas mayores, menor es la temperatura del aire y por lo tanto, la diferencia de
temperatura entre focos del motor se incrementaría, aumentando así su rendimiento y
potencia.

Aplicaciones en barcos y submarinos: El motor Stirling es aplicable a los
sistemas de Propulsión en el campo del submarinismo, en concreto la
discreción, como problema principal de los submarinos convencionales. Esta es
la principal preocupación de los países que construyen este tipo de unidades.

Su funcionamiento básico consiste en la transformación de calor generado
externamente en fuerza mecánica y luego en energía por medio de
generadores. En 1988 fue probado operativamente y cumplió satifactoriamente
con las exigencias requeridas para la zona de operaciones en un mar. A partir
de esa fecha el motor Stirling ha sido incorporado en las nuevas
construcciones.

Aplicaciones energéticas: No obstante el verdadero futuro de aplicación del motor de
Stirling está en aprovechar su característica más notable: su rendimiento. Por ello
precisamente, este tipo de máquina térmica es un
magnífico conversor de unos tipos de energía en
otros, en particular resulta muy eficiente para
transformar la energía radiante solar en energía
eléctrica usando un alternador o dinamo como
elemento intermedio: Si disponemos de una
superficie que colecte los rayos solares en forma
de espejo orientable, será muy fácil hacer llegar el
calor a la cámara caliente del motor y éste se
pondrá a funcionar. Al no haber combustión no existe índice de contaminación (gran
ventaja contra otros motores). Sin ir más lejos, en la Plataforma Solar de Almería, se han
construido equipos experimentales y demostrativos de gran rendimiento. conocidos como
Distal y EuroDISH formados por grandes discos parabólicos que reflejan y concentran el
sol hacia un motor Stirling.

Motores Stirling en el espacio: La NASA quiere construir una base en la Luna que dure,
sea estable y capaz de mantenerse por sí misma. Para ello lo más indicado sería utilizar



energía nuclear ya que esta es ligera y compacta, pero es imposible construir un reactor
nuclear en la Luna. En el Centro Espacial Marshalld de la NASA los científicos e
ingenieros han estado trabajando en cómo encontrar una fuente de energía fiable y que
se pueda utilizar en nuestro satélite. Dado que en este centro hay una instalación que
permite investigar el calor que se produce desde un reactor nuclear a un generador
eléctrico, los cientificos han experimentado el uso de un motor stirling que permite que la
energía calorífica se transforme en trabajo mecánico. Lo que los científicos quieren con
esto es que este motor stirling acompañado de un reactor nuclear reducido que se basa
en la fisión, produzcan unos 40 kilovatios de energía suficiente para alimentar a la base
lunar. La idea de la NASA se hará realidad a principios del año 2012.

De la misma manera las agencias espaciales trabajan en la aplicación del motor Stirling
en satélites que solucionen sus problemas energéticos en órbita incluyéndolos como
elemento intermedio de transformación de la energía entre un reactor de fisión nuclear y
el alternador eléctrico.

Ciclo inverso: El ciclo de refrigeración Stirling es el inverso del motor de aire caliente:
mientras que en el motor, una diferencia de temperatura entre dos focos se traduce en
movimiento, en el refrigerador ocurre precisamente lo contrario: mediante trabajo
mecánico aplicado al dispositivo Stirling se logra conseguir una diferencia de
temperaturas entre dos focos.

Las aplicaciones en este campo son numerosas:
-Medio para enfriar equipos electrónicos e imanes superconductores en
investigación.
-Secado de materiales por congelación.
-Medio enfriador para licuar helio, hidrógeno y nitrógeno.
-Aparatos de refrigeración varios (containers para trasladar productos congelados).

6. Construcción de un motor gamma Stirling.

Planos



Plan de construcción.
Para construir este motor Stirling hemos dividido el trabajo en dos etapas:
Primera: diseñar y montar una estructura de metal que sea óptima para situar
el motor y que soporte cada una de las piezas. Como se puede observar en la
imagen la estructura está formada por una base alargada de 10 cm de ancho y
30 cm de largo, y otra pieza similar colocada verticalmente en medio de la
base. Estas piezas no están compuestas de una sola unidad,sino que hemos
utilizado varias piezas más pequeñas unidas con tornillos y tuercas para formar
otras más grandes.
Segunda, ha sido formar las unidades principales como:
-El pistón desplazador, que está compuesto principalmente por cartón y
una varilla de aluminio.
-El bote, al que hemos incorporado un agujero en el lateral para que
pase el tubo de pvc que lo conecta con el pistón de trabajo y le hemos puesto
una tapa con un orificio en el centro para que pase la varilla de aluminio
uniendo finalmente la tapa y en bote con cinta aislante.
-El pistón de trabajo: el “mecanismo del globo” que dispone de un
recipiente cilíndrico y sin tapa de 10 cm de diámetro con un orificio en el
centro de la parte de abajo por el que entra el tubo que une el bote y este
pistón, de un globo y una varilla de madera que va pegada al centro del globo,
haciendo de enganche entre el globo y el cigüeñal.
-El cigüeñal, que consiste en una varilla de aluminio que hace de eje de:
una pieza metálica y circular de la que sale una varilla más corta que tiene una
polea donde una cuerda de algodón la une con la varilla que sale del bote y ; y
otra pieza metálica circular similar a la anterior pero más pequeña, que une
mediante una varilla de madera en globo con el cigüeñal.
-El volante de inercia: es un listón de DM de 30 cm con una pila en uno
de los extremos que hace de contrapeso.
Por último hemos unido todas las piezas: situando el bote en la base de la
estructura metálica, fijándolo con alambre para que no se mueva con el
desplazamiento del pistón.
Después hemos pegado con pegamento termofusible el pistón de trabajo a un



soporte situado en el lado opuesto del bote.
Más tarde hemos situado el cigüeñal encima de las dos partes anteriores,
fijándolo en la parte más alta de la estructura.
Usando una cuerda de algodón se une el pistón desplazador con el cigüeñal, y
con una varilla de pvc hemos unido el pistón de trabajo con el cigüeñal por el
otro extremo.
Todas las uniones de la estructura y del cigüeñal se han hecho con tornillos y
tuercas, las uniones del bote con masilla, la fijación del pistón de trabajo con la
estructura con pegamento termofusible, y la varilla de pvc y el globo con
pegamento de contacto. Un aspecto constructivo muy importante y
fundamental es el desfase entre los dos pistones de la máquina, en la siguiente
gráfica lo hemos representado: en azul está representado el movimiento del
pistón desplazador y en rojo el movimiento del pistón de potencia; como se ve,
ambos movimientos han de estar desfasados 90º.

Constructivamente hemos cuidado que el pistón desplazador sea lo más ligero posible,
que el globo no esté demasiado tenso. El volante de inercia, por su parte ha de ser lo
bastante pesado como para perpetuar el movimiento pero no tanto como para impedirlo.



• Hoja de materiales

Para la estructura: Para los pistones:
50 tornillos 1 varilla de aluminio de 2mm diám.
52 tuercas cartón
1 bote de aluminio papel de aluminio
Planchas perforadas de acero 1 tapón de PVC
(mecano) 1globo
1 manguera de plástico
1 tubo rígido de PVC Acabados:
2 poleas cinta aislante
1 cuerda pintura (roja y plateada)
1 listón de DM (36 cm.) lubricante
1 goma masilla
1 pila (contrapeso) pegamento termo fusible
3 varillas roscadas
alambre Herramientas:
tijeras
Para la base: alicates (universal y de corte)
3 tablas de aglomerado pistola termo fusible
martillo
taladradora
destornillador
llave fija
llave inglesa
reglas
termopar
tacómetro láser

Problemas encontrados
Al construir nuestro motor Stirling encontramos una serie de fallos que
tuvimos que ir solucionando. El primero de ellos fue que utilizamos un diseño
en el que había mucho rozamiento. Más tarde tuvimos que cambiar la
estructura varias veces. Otro problema fue que pusimos un volante de inercia
muy pequeño y que pesaba poco por lo que no realizaba bien su función.
También el bote estaba mal fijado y se movía. Otro problema que tuvimos que
solucionar fue que el pistón desplazador se desintegró por las altas
temperaturas y debido al material utilizado que también tuvimos que cambiar.
Uno de los grandes inconvenientes fue que el aire se escapaba y tardamos
bastante en darnos cuenta dónde estaba la fuga. También tuvimos que lubricar
el orificio por el cual pasaba la varilla del pistón desplazador. Lo último que
tuvimos que cambiar fue la unión entre el cigüeñal y la varilla del pistón



desplazadorera metálico y pesaba mucho por lo que decidimos sustituirlo por
una polea.
7. Datos experimentales.
Descripción del experimento: Nuestro objetivo es demostrar experimentalmente la
relación entre la diferencia de temperaturas entre los focos de la máquina térmica y la
potencia desarrollada, es decir, su velocidad.
Materiales e instrumentos: Motor Stirling experimental, camping-gas de propano,
tacómetro láser, termómetro digital para altas temperaturas, termómetro de mercurio con
rango -10ºC – 50ºC, cronómetro y soportes.
Procedimiento: Tomar muestras de los instrumentos de medida cada 15 segundos a
medida que la temperatura de los focos de la máquina va cambiando.
Resultados:
Tabla de datos

Muestreo cada 15 s. Temperatura del foco caliente (ºC) Temperatura del foco frío (ºC) Difeencia de temperaturas Velocidad de giro (r.p.s.)
1 20,8 5 15,8 0
2 28,9 5 23,9 0
3 35,7 5 30,7 0
4 46,8 5 41,8 0
5 57,9 5 52,9 0
6 66,7 5,5 61,2 55
7 80 5,5 74,5 64
8 91,5 5,5 86 66
9 100 5,5 94,5 70
10 108 5,5 102,5 81
11 118 5,5 112,5 85
12 129 6 123 95
13 138 6 132 98
14 145 6 139 100
15 154 6 148 101
16 155 7 148 102
17 161 7 154 102
18 164 7,5 156,5 101
19 169 7,5 161,5 100
20 171 8 163 106
21 172 9 163 110
22 178 10 168 110
23 175 10 165 108
24 181 10,5 170,5 111
25 188 10,5 177,5 112
26 187 11 176 117
27 195 14 181 123
28 218 15 203 123
29 219 16 203 125
30 217 17 200 121
31 220 11 209 123
32 221 10 211 124
33 230 11 219 125
34 231 11 220 125
35 230 15 215 124
36 223 17 206 120
37 227 18 209 124
38 234 19 215 123
39 236 20 216 120
40 239 21 218 121
41 240 22 218 122
42 230 24 206 103
43 225 24 201 99
44 220 24 196 88
45 216 24 192 0
46 209 24 185 0



Temperatura de foco caliente / Velocidad de giro
300

250

200

150 Temperatura del f oco caliente
ºC / rps

(ºC)
Velocidad de giro (r.p.s.)
100

50

0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Muestreo cada 15 s.

Diferencia de temperatura - Velocidad de giro
250

200

150
ºC / rps

100

50

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

Muestreo cada 15 s.



8. Conclusiones y bibliografía

Tal y como muestran los datos experimentales, la diferencia de temperaturas
es el factor fundamental en la velocidad del motor. A más diferencia de
temperaturas, mayor es el áera del ciclo termodinámico en la gráfica P-V y por
lo tanto mayor es el trabajo desarrollado, trabajo que se invierte en aumentar
la energía cinética del motor, esto es, su velocidad.

Como puede comprobarse en la gráfica, hemos detectado experimentalmente
la diferencia de temperaturas "umbral" a partir de la cual el motor comienza a
moverse. Conforme la diferencia de temperaturas entre focos va aumentando,
la velocidad del motor aumenta lentamente.
Fuentes:
http://www.todomotores.cl
http://www.ecotec2000.de
http://www.moteur-stirling.com
http://personales.able.es/jgros/
http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/english/howwork.htm
http://auto.howstuffworks.com/stirling-engine2.htm
http://www.wikipedia.org
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/maquinastermicas/index.html
http://www.youtube.es (varios vídeos explicativos)
http://ventanadelaciencia.blogspot.com/2007/12/el-motor-stirling-en-aplicaciones-de.html

Vídeo de nuestro proyecto: www.proyectostirling2010.tk


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