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Motores Stirling |
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Segunda EtapaPerfeccionando el sistema El mecanismo anterior si bien demuestra la posibilidad de utilizar la dilatación del aire con la temperatura como fuerza motriz, tiene el inconveniente de no ser práctico. En el motor Stirling se obliga al aire a moverse desde la parte fría del cilindro a la parte caliente. Este proceso lo realiza un piston auxiliar llamado desplazador. La única función del desplazador es movilizar el aire desde el foco frío al caliente y viceversa. Al ser un mecanismo auxiliar que no aporta potencia al motor es conveniente que sea lo más liviano posible. Sería extraordinario construírlo, por ejemplo, con un cilindro macizo de madera balsa. Sin embargo dada la dificultad de conseguir o de fabricar dicho elemento con aquél material, yo preferí utilizar un pequeño envase de hojalata. Construcción de un pistón desplazador Para realizar el desplazador recurriremos a otra lata pequeña que entre en la lata del equipo anterior con poco juego. Yo usé una lata de jugo de frutas, de 1/4 litro de capacidad, que deja menos de 5 mm. de juego con la lata externa. A traves de este huelgo, el aire puede pasar de un extremo a otro del cilindro del motor. Por otra parte es conveniente que este pistón ocupe 2/3 de la altura de la lata externa. De esta forma nos aseguraremos de que la cantidad de aire a calentar sea adecuada para la poca cantidad de calor que aportaremos a la máquina. El procedimiento es el siguiente: a.- Asegúrese de que el envase esté
completamente vacío. Ahora en el centro de la base, perfore un pequeño agujero, de no
más de un milímetro de diámetro. Una vez hecho esto, pase un hilo de pescar a través
de él. b.- La parte superior de la lata de jugo donde se encuentra la llave de apertura deberá ser sellada. Esta parte quedará hacia el fondo del aparato. Yo corté la parte inferior de una lata de desodorante y coloque esta "Tapa" asegurándola con una cinta autoadhesiva de alumino resistente al calor. Como el fondo de esta tapa es cóncavo, me aseguré así de que la lata interna llegue a estar muy próxima al fondo de la lata-cilindro del motor. c.- Ahora perfore el globo aproximadamente en la parte central con una aguja. En la misma operación utilice esta para poder pasar el hilo de pescar por el agujero del globo. El conjunto debería verse así:
d.- Ahora coloque el desplazador dentro de la lata exterior y sujete el globo como se había hecho anteriormente.
¡El aparato perfeccionado esta listo! Ahora lo pondremos a prueba. 1.- Caliente el recipiente por la parte inferior, con una llama pequeña. Una vez que la parte inferior de la lata se encuentre suficientemente caliente, tire del hilo y mueva el desplazador hacia arriba. El globo se infla visiblemente. 2.- Deje bajar el desplazador hasta el fondo y vea como el globo se retrae hacia el interior de la lata. El sistema funciona según el siguiente esquema:
Cuando el desplazador D (la lata interior) está en el fondo, casi todo el aire esta en la zona fría F del aparato. Sin embargo cuando lo movemos hacia la parte superior el aire que allí se encuentra es obligado a pasar a la zona caliente C del cilindro (la lata exterior) donde al ser calentado repentinamente se expande y logra hinchar el globo G. Si ahora dejamos bajar nuevamente el desplazador hacia el fondo del cilindro, el aire caliente será obligado a pasar a la zona fria del aparato donde al perder calor se contraerá rapidamente. Como resultado el globo será succionado por la presión atmósferica hacia el interior del cilindro. Con este sistema tan simple, hemos logrado calentar y enfriar aire de manera rápida y cíclica. Sin embargo para poder extraer trabajo aprovechable del ingenio, deberemos crear un sistema para que los movimientos sean automáticos y no deban depender de nosotros. Esto es lo que estudiaremos en la siguiente página...
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