UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
żCÓMO TRABAJA UN MOTOR DE STIRLING?
PASO 1, CARACTERÍSTICAS DEL AIRE
Fije un trozo de goma elástica (puede ser un globo) a una lata de gaseosa, como se indica en las
figuras 1, 2 y 3. En la medida que la lata es calentada se puede ver fácilmente que el globo se
expande; en la medida en que la lata se enfría, se puede ver que el globo se contrae. Esto es
causado por el trabajo realizado sobre el globo por las fuerzas debidas a los cambios en la
presión del aire confinado en la lata. Por supuesto, usted no puede ver la presión del aire con
sus ojos.
PASO 2; żQUE ES UN PISTÓN?
Ahora, ponga un pistón en la lata como se muestra en la figura 4. el diámetro del pistón debe
ser ligeramente inferior al diámetro interior de la lata., debido a que debe trabajar
desplazando el aire confinado en la lata, comprimiéndolo o dilatándolo. Caliente la parte
inferior de la lata y enfríe su parte superior. Luego, si la diferencia de temperatura es
suficiente, mueva el pistón bajándolo y subiéndolo, con su mano. Cuando el pistón se mueve
hacia arriba el globo se expande debido al aire confinado (figura 5). Esto es equivalente a lo
observado en la figura 2. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, el globo se contrae debido al
aire confinado de igual manera que observábamos en la figura 3
En el caso del motor de Stirling, este pistón, que desplaza el aire y provoca los cambios en la
presión, es denominado pistón desplazador.
Documento confeccionado por Jorge Lay Gajardo. [e-mail]
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PASO 3; MECANISMO DE CIGÜEŃAL. MOVIMIENTO DEL PISTÓN CONVERTIDO EN
ROTACIÓN
Entender las características del aire y el papel del pistón desplazador es imprescindible para
comprender la forma en que trabaja el motor de Stirling.
Primero, conecte al pistón un alambre curvado como se muestra en la figura 6. cuando el
alambre rota el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo. Esto es denominado, mecanismo de
cigüeÅ„al.
Caliente el extremo inferior de la lata y enfríe el extremo superior, de manera similar a la
descripción anterior. Cuando ud hace rotar el alambre con su mano, el pistón se mueve hacia
arriba y luego hacia abajo comprimiendo y expandiendo el aire sucesivamente (figura 7).
PASO 4; POTENCIA DEL PISTÓN. FUNCIÓN DEL GLOBO.
El motor de Stirling convierte el movimiento del globo en rotación del alambre curvado.
Conecte el globo y el alambre curvado con una varilla. Entonces la fuerza proporcionada por el
globo (expansión y contracción) debe estar en la dirección que rota el alambre curvado. En
pocas palabras, ud. debe curvar nuevamente el alambre en un ángulo de 90º respecto del pistón
como muestran las figuras 8 y 9.
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PASO 5; VOLANTE  PARA UNA ROTACIÓN SUAVE.
Este motor no trabaja aÅ›n. Si ud. intenta hacer trabajar el motor (figuras 8 y 9) observará
que el globo mantiene su expansión o contracción máximas. En orden de producir rotaciones
suaves y sucesivas, debe unir un cuerpo que rote al alambre curvado. Este se denomina volante.
Generalmente, el volante es un cuervo circular, como se muestra en la figura 10.
Ahora fije un cuerpo an el extremo del alambre curvado como se muestra en la figura 11. Este
cuerpo trabaja balanceando el peso del pistón.
PASO 6; MOTOR DE STIRLING.
Finalmente, el motor de Stirling está completo.
Este documento es una traducción del artículo: How does a stirling engine work?
http://www.bekkoame.or.jp
Traducido por Jorge Lay Gajardo.
Ver además, en la misma página:
Structure of Stirling engines
History of Stirling engines
Otros enlaces:
http://www.howstuffworks.com/stirling-engine.htm
http://jenny.mes.titech.ac.jp/jshinozu/Engine/engine.html
http://www.stirlinghotairengine.com/
http://web.mit.edu/2.670/www/Stirl/stirl.html
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