sábado, 1 de junho de 2013

Livro gratuíto sobre motor Stirling do americano Andy Ross


Abaixo, está disponível o acesso ao livro do americano Andy Ross, onde é descrito pelo próprio autor, toda trajetória de sua evolução com seus motores, ao londo de 10 anos.

Na imagem de capa do livro, está o motor denominado pelo Andy de D-60, um modelo Stirling Alfa Ross Yoke, com as seguintes características:

- com 2,2 kg peso;
- 200 Watts de potência a 3 bar (43.5 Psi) de ar pressurizado em seu interior;
- com 30 cc para ambos os cilindros, sendo o total do projeto 60 cc;
-  4002 RPM em rotação livre.

Making Stirling Engines

Por Andy Ross
Manual do motor Stirling, o livro que conta a trajetória de Andy Ross em 10 anos com seus motores
Clique na imagem, para ter acesso ao PDF

Clique na imagem ou acesse esse link abaixo, para  ler gratuitamente o livro de 67 páginas, em PDF de Andy Ross. No momento somente está disponível em inglês.

http://users.atw.hu/stirling/MSE.pdf

Autorização:


Foi concedido em 23 novembro de 2013 a devida autorização do próprio Andy Ross, para o livre acesso ao livro original em PDF e a permissão para disponibilidade do livro traduzido para o português, formatado em PDF.

Em breve, o livro estará traduzido na língua portuguesa.

Videos dos motores de Andy:


O vídeo abaixo, refere-se a um dos motores de Andy, batizado como B-20 com as seguintes características:
- velocidade livre 4700 RPM;
- com potência em pico de 44,1 Watts a 2750 RPM, sem pressurização;
- 20 cc;

http://youtu.be/ylVbCcmgn2k



Um outro motor pequeno e interessante, foi este modelo Beta visto no vídeo abaixo, onde todo o motor pesa somente 80 gramas, que tinha como finalidade para o uso em aeromodelo, outra grande paixão de Andy.

http://youtu.be/txw-PXV52rU



O que é um motor Stirling Gama?   O que é um motor Stirling Alfa?   O que é um motor Stirling Beta?
O que é um motor Stirling Gama e como funciona, What is a Gamma Stirling engineO que é um motor Stirling Beta e como funciona, What is a Beta Stirling engine         O que é um motor Stirling Alfa e como funciona, What is a Alpha Stirling engine           



Qualquer dúvida ou sugestões de melhorias, entrem em contato!
Leandro Wagner.



38 comentários:

  1. Bacana, mesmo com a retirada do fogo o motor ainda continua funcionando!! interessante.

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    1. Olá Mário,

      Sim, o motor permanece funcionando até esfriar, assim como você leva um tempo para aquecer o motor, até dar a partida inicial, quase o mesmo tempo o motor levará para esfriar, pois primeiro você esquenta (um acumulador de calor) e depois o calor é consumido pelo motor, até estar praticamente frio.

      Leandro Wagner.

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  2. voce teria uma adptacao pra captacao de calor solar?

    paulolondres@hotmail.com

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    1. Olá Paulo, eu ainda não fabriquei, até por falta de tempo.

      Mas meu amigo Nélio, testou hoje sua parabólica refletiva, em breve ele fará um vídeo com o seu motor e me pediu para postar um cópia em meu canal, assim poderá conhecer.

      Não existe segredo, se o espelho possuir um foco definido, com certeza funcionará perfeitamente, qualquer motor, somente um ressalva, terá que proteger o motor do raios solares "sobra"!

      Leandro.

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    2. Oi Leandro! Estes motores Stirling são muito fera mesmo! Estou montando um com as seringas em breve mostro os resultados. Gostaria de saber se da pra usarmos outro tipo de gás, hélio, gás de geladeira e por ai vai ... é possível ?

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    3. Olá Derek,

      Se for usar o gás Hélio ou Hidrogênio como fluído de trabalho ao invés do "ar", funciona! Mas mesmo com a quase perfeita vedação das seringas, não conseguirás confinar o gás dentro do motor. Porque o gás possui baixíssima densidade, impossibilitando o confinamento no motor.

      Segundo Andy Ross menciona em seus livro, com o gás Hélio pressurizado, o motor obteve uma melhora de 50 % em sua eficiência, em qualquer pressurização.

      Leandro Wagner.

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  3. Ola Leandro parabens pelos blog e pelos videos. Fazer um motor sempre foi uma ideia tida por mim como possivel, mas não tinha base nenhuma e sempre pensei num motor a combustão como os a gasolina, e claro, nunca me aventurei nem a começar um. Mas um dia, eu estava de boa na net e derrepente dei de cara com um nome: MOTOR STIRLING e ao procurar por mais detalhes achei um video seu. a partir dai não parei mais de pesquisar e ver repetidas veses os videos e fotos do motores. nao penso em outra coisa a nao ser construir um. gostei muito do beta, com um cilindro só e gostaria de informações de como posso fazer um... por favor se puder me ajudar serei muito grato.

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    1. Olá Bruno,

      Que legal, eu também sempre estive voltado ao interesse em motores, mas nunca havia me aventurado a construir um motor de combustão interna, porque sei bem das dificuldades, mas quando conheci o motor Stirling, abriu-se um leque de oportunidades.

      O motor Beta é u motor interessante, porém é extremamente complicado colocar o pistão deslocador suspenso dentro do cilindro, pelo diafragma ou pistão frio, sem ter excessos de atrito.

      Também torna-se complicado a construção do virabrequim, por essa razão NÃO me aventurei com um motor do modelo Beta.

      Além de postar aqui, vou enviar uns link de vídeo para o seu canal do You tube, na opção "discussão", porque aqui nos comentários, você terá dificuldade de colar o link.

      https://www.youtube.com/watch?v=6xvbfYxLGxM
      https://www.youtube.com/watch?v=lvvyjJ8wz3Y
      https://www.youtube.com/watch?v=vPzLSg6bPns
      https://www.youtube.com/watch?v=joUCcJhBm8U

      Esse é o conteúdo que tenho conhecimento sobre o modelo Beta, existe uns super simples, porém não eficiente.

      Leandro Wagner.

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  4. Obrisgasdo amigo. Sou apaixonado por fazer coisas e o motor stirling me deixou fascinado. muito bom saber que conto com a ajuda de alguem experiente.

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  5. Saudações Leandro. Fiz um motor gama seguindo o seu tutorial (com latas de redbull e desengripante) funcionou legal mas quero dar uma melhorada na aparencia dele antes de postar algo.
    Estou começando a fazer um horizontal, usando um pedaço de tubo de aluminio de 2 cm de diametro como cilindro quente e a carcaça de aluminio de um capacitor eletrolitico como pistão. para cilindro e pistão frio usaria uma seringa de plastico de 10 ou 20 ml. nao sei ao certo qual modelo mas acho que seria um gama horizontal ja que tera pistão quente livre ou seja mais fino que o cilindro igual ao que fiz antes.
    Por favor gostaria de saber a sua opnião, se pode dar certo ou nao... se vale a pena tentar. e se puder deixar alguma dica sera uma grande ajuda.
    desde ja agradeço pela atenção.

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    1. Olá Bruno,

      Que boa notícia, os meus primeiros motores também não funcionaram como eu esperava, mas com a prática, não terá mais dificuldade.

      Qual seria o diâmetro dessa carcaça de capacitor eletrolítico?

      Para fazer o pistão frio, não poderás usar seringa de plástico, não irá funcionar, devido o excesso de atrito.

      Leandro Wagner.

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  6. o capacitor swe a cxapa de plastico e pouco mais estreito que o cilindro centralizando ele fica uma folga de + ou - 1mm entre ele e a parede. mas como tambem gosto muito de eletronica tenho eles de varios tamanhos. sobre a seringa realmente nao da, percebi logo que a comprei, muito apertado o embolo. a seringa de vidro tambem e assim ou tem menos atrito??

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  7. desculpe quis dizer " sem a capa de plastico"

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    1. Olá Bruno,

      OK quanto ao cilindro o pistão quente!

      A seringa de vidro, ela é perfeita, se polida corretamente, praticamente não possui atrito e a vedação é perfeita.

      Recomendo que assista o primeiro vídeo do "Tutorial 4" e verás como as seringas são.

      Leandro Wagner.

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  8. e ai leandro poderia me passar um email para podermos conversarmos melhor.

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    1. Olá Renan,

      Posso sim lhe enviar o meu e-mail, mas eu não posto aqui, para que o e-mail não se torne público.

      Me envie uma mensagem pessoal para o meu facebook (https://www.facebook.com/pages/Manual-do-motor-Stirling/292018690925248), ou poste aqui mesmo que depois eu deleto.

      Leandro Wagner.

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  9. Leandro, conheces algum motor de uso comercial no Brasil, nem que seja para carregar celular ou acender leds?

    Abcs.
    Mauro Cabral.

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    1. Olá Mauro,

      Eu conheço este que são vendidos em mercado livre, que ligam alguns Leds, são fabricados por chineses e tem um custo médio de 220,00 reais, na qual vem com gerador e 4 Leds.

      Leandro Wagner.

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  10. cara muito legal mais tem um cara ae que faz miniaturas de v8 e v12

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    1. Olá Gabriel, sim eu conheço este motores V8 e V12, mas é necessário ter bons equipamentos para sua construção.

      Leandro Wagner.

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  11. Leandro meu email para contato para falarmos do projeto que tenho do motor para produção de energia elétrica e aquecimento de água: esdnet@gmail.com

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  12. leandro é possivel fazer um gerador de energia com motor stirling

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    1. Olá João!

      É possível produzir energia com um motor Stirling, porém não é simples e nem em conta. Eu mesmo não tenho equipamento para fazer um motor que produza energia útil.

      Existe uma única empresa na Europa que começou a comercializar motores de 900 Watts, por 7000,00 Euros.

      Leandro Wagner.

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  13. Eu gostaria de saber se alguém já fez um motor Stirling p gerar eletricidade? com uma potencia de 25 HP?

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    1. Olá Fernando, eu desconheço um motor deste tipo desenvolvido por um civil.
      Até onde eu sei, a Philips desenvolveu um protótipo com 65 HP, na década de 60.
      Leandro Wagner.

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  14. Bom dia Leandro, com um Delta T de 100 graus centígrados, eu consigo fazer funcionar esse motor?

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    1. Bom dia, isso é pouco calor, não vai funcionar.
      Somente iria funcionar se fosse um motor modelo LDT, que não tem nada de potência.
      Leandro.

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  15. Olá Leandro, obrigado pela pronta resposta!
    Eu sou o Julio, trabalho com turbinas na área de geração de energia; meu hobby é criar coisas, e tenho muito interesse na área de energia sustentável. Gosto de desenvolver equipamentos microcontrolados.
    Seguem algumas dúvidas:
    1 - Pela sua experiência, qual seria o Delta T ideal para boa eficiência do motor stirling;
    2 - Quanto a vedação do gás, precisa ser 100% estanque?
    3 - Qual a forma de fazer essa vedação sem ser danificada pelo calor?
    4 - Para fonte solar, vejo a dificuldade, pois precisaria de um conversor geodésico.
    5 - Poderia me explicar melhor sobre o REGENERADOR?

    Grato

    Julio - duque.julio@gmail.com

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    1. Olá Julio, na grande maioria das vezes, não tenho tempo para responder imediatamente, mas tirei um pouco de folga para descansar o meu corpo, que não aguenta mais de trabalhar.

      Muito legal sua área, parabéns!

      1 - Olha, eu não diria experiência com motores e sim informação. Sobre a sua dúvida, mas ainda não tenho experiência com motores de maior porte, até onde eu sei e li, quanto maior é a diferença de temperatura entre as duas câmaras, maior será o desempenho, o limitante é as condições físicas das das ligas de metais empregadas nos motores. Se o metal e os demais componentes do motor suportar 1000 graus, melhor, mas para tudo se tem um limite tolerável e físico. O Andy com seus motores que estão no topo dessa página, faz seus motores funcionarem em torno de 600 graus, até um pouco mais, pois pode ver que o cilindro quente em inox é incandescido.

      2 - O pistão não precisa vedar a ponto de ser 100%, desde que você fabrique um cárter para toda a parte inferior do virabrequim com os pistões e possa pressurizar o motor pelo cárter, assim essa pressão irá infiltrar pelo pistão para dentro do cilindro superior, já que o mesmo nunca será possível obter 100% de vedação, veja este vídeo onde o motor tem maior desempenho quando pressurizado:
      https://www.youtube.com/watch?v=F9oQeq54NP8
      A pressurização, é maior quantidade, volume de gás dentro de um cilindro, ou seja, como se o motor fosse de maior cc, mas na verdade é menor só tem maior quantidade de gás confinado dentro, isso também vale para o cárter, para que os dois lados do pistão, tenha a mesma pressão, como a pressão atmosférica, que tem 1 bar, assim sem cárter, temos naturalmente 1 bar de pressão dentro do motor e fora do motor, somente temos variação de pressão em um lado do pistão (câmara quente e fria), decorrente da variação da temperatura do gás, é até complicado de explicar.

      3 - a vedação deve se dar pelo cárter mesmo, os pistões também deve ter boa vedação, sem anéis para que não tenham excesso de atritos, como ocorre em motores de combustão interna. Também não é recomendado para este caso, lubrificação de pistão com óleo, pois produz um enorme arrasto mecânico com o óleo.

      4 - Sim, teria que fazer um refletor concentrador solar, com seguidor de luz, é realmente algo bem complexo.

      5 - Regenerador, recicla o calor, antes de ser rejeitado para no sistema frio do motor. Ex: um bom exemplo é este meu vídeo:
      https://www.youtube.com/watch?v=5OdqD0wCyaQ

      Leandro Wagner.

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    2. Olá Leandro, vou seguir o seu tutorial e montar um motor como o seu, daí também quero partir para um mais resistente. Na questão de usar pistão de moto com camisas e anéis, podem dar certo se usar um pistão com maior área, pois aí não precisaria aquecer tanto e teria uma relação Kg/cm2 maior. Se o anel de seguimento mesmo usando óleo de baixíssima viscosidade, criar atrito, talvez tentasse um anel de Teflon. Obrigado pelas informações, pretendo iniciar esse projeto no início do ano, pois será quando retornarei para minha casa onde possuo uma oficina com torno mecânico e máquinas de solda diversas.

      Obrigado pelas informações, sucesso em seus projetos.
      Se eu puder ajudar em algo, me avise

      Julio

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    3. Olá Julio, é um ótimo começo fazendo um protótipo, saberá como realmente um motor Stirling funciona.

      Qual o Tutorial que pretende iniciar??

      Bom, para começar, esqueça usar pistões com anéis de outros motores ou mesmo de compressorres. Você até poderia usar o cilindro, fazer um espelhamento, fazer um pistão grafitado ou revestido com teflon, para que não seja necessário lubrificação.

      Pistões com anel como os motores de combustão, possuem um atrito catastrófico para um Stirling e a é aceitável, mas poderia ser melhor.

      Usar lubrificantes nos pistões mesmo que seja de baixa viscosidade, terá um arrasto muito grande, porque o pistão é mais justo que de um motor de combustão interna. Os motores Stirling, nem funciona com o atrito que um motor normal tem, tão baixa a potência que é. Aí você pergunta, mas como vou ter potência útil em um motor Stirling??? O motor Stirling é muito fraco mesmo, mas você consegue ter um pouco de potência, se eliminar praticamente todos os atritos, é detalhe que faz a diferença. Quando tiver um motor com um bom trocador de calor e maior porte, um bom regenerador especifico para o seu projeto, pressurizar o cárter, aí podes ter potências entre 100 até 700 Watts.

      Se você fizer um pistão em teflon ou mesmo um revestimento de teflon, em formato de 2 anéis, aí sim acredito que fica muito bom, não irá necessitar de lubrificante.

      Ok, qualquer coisa pergunte, aqui o problema é tempo, em virtude da crise financeira que vivemos, preciso trabalhar muito para ter um pouco de dinheiro.

      Eu também ganhei um mini torno, mas você acha que consegui um tempo este ano para mexer nele??? Para piorar, eu estou fazendo uma casa nova, outro motivo para minha falta de tempo, fora que fiquei papai, isso é uma benção.

      Leandro Wagner.

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    4. Olá Leandro,
      Vou começar pelo mais simples, depois vou adaptando, vou utilizar recursos de medição de pressão interna, temperatura, rpm e potência gerada, com isso vou saber a hora que houve o desvio e corrigir.
      Eu sei bem como é difícil conciliar trabalho, tempo disponível e bebê, tenho 2 bebês, trabalho na maioria das vezes embarcado, tenho períodos de folga, por isso que devo começar no ano que vem. Mas vamos troacando umas idéias, precisando, eu deixo a dúvida aqui, também gostaria de contribuir dentro do meu conhecimento e da experiência que ainda vou ganhar.
      Abraços
      Julio

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  16. Olá Leandro, qual motor stirling possui melhor desempenho, melhor resposta e potencia conforme intensidade da chama?

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    1. Olá amigo.

      Cada motor tem a sua vantagem e desvantagem. Porém o modelo Alfa se destaca um pouco no desempenho, ele tem sua maioria maior rotação e bom torque, mas baixissimo torque em baixa rotação. O problema do Alfa é a sua construção por ter dois pistões do mesmo tamanho, com a possibilidade de maior atrito, e não admite nada de fuga de ar, precisa estar bem vedado. E esses dois quesitos fazem a maioria dos motores feitos por hobbista ser pior que um modelo Gama.

      O Gama tem um excelente torque em baixa rotação, sua facilidade de construção e ainda funciona bem com uma mini fuga de ar, mas dificilmente consegue chegar com a potência de um Alfa bem feitinho.

      O Beta é similar ao Gama, mas com uma melhora na potência, mas sua montagem também tem um relativo grau de dificuldade.

      Resumindo, o melhor motor é o Alfa, ainda melhor é o Alfa Ross Yoke, mas se não bem feitinho e alinhado, pode ser bem pior que o um simples Gama, coisa que aconteceu com o meu Alfa Ross Yoke, um desempenho desastroso por sua complexidade de construção.

      Leandro Wagner..

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  17. Leandro, o motor comedor de fogo é apenas uma nomenclatura para o motor Stirling ou é um motor diferente?

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  18. Olá Cleiton!
    O motor comedor de fogo é um motor diferente, ele funciona somente com vácuo, também de combustão externa.
    Um dia vou fazer um, hoje estou sem tempo, mas já separei quase todas as peças para esse projeto.
    Leandro Wagner.

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  19. Oi Leandro, tenho uma dúvida, este motor pode ser feito de forma a gerar uma potência maior, por exemplo 10hp?

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  20. Fernanda Mingione24 de julho de 2017 20:12

    Leandro, boa noite!

    Estou desenvolvendo um trabalho para minha graduação sobre motores stirling, e gostei muito do seu blog. Por acaso você tem indicação de fontes onde consigo encontrar sobre novos desenvolvimentos destes motores e aumento de potência alcançado ao longo dos anos?
    Obrigada

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