Motor Stirling de latinha de 1600 RPM

Nessa página, é retratado como fazer para ter mais velocidade e potência em um motor Stirling em latas!


Este motor Stirling Gama feito totalmente em latinha, tornou-se meu motor mais rápido até essa data (17/03/2014) e eficiente dentro deste conceito de simplicidade.

Em rotação livre, atingiu picos de 1600 RPM e com velocidade constante de 1340 RPM.
Sua capacidade máxima na produção em eletricidade é 0,33 Watts, porém foi necessário a substituição de uma polia de menor diâmetro, para o gerador. Nessa simulação, o motor não ultrapassou a velocidade de 640 RPM.

Alterações fundamentais para a melhoria no desempenho:

- redução do curso do pistão deslocador (antes 38 mm) para agora um total de 28 mm (2,8 cm) e o pistão de trabalho (antes 18 mm) para os atuais 14 mm (1,4 cm);
- redução do comprimento do pistão deslocador, (antes 35 mm) e agora 20 mm (2 cm);
- redução do comprimento do cilindro quente (antes 105 mm) e agora 85 mm (8,5 cm);
- redução do diâmetro cilindro frio, que é uma tampa spray (antes 63 mm) e agora 57 mm (5,7 cm) de diâmetro;
- redução no diâmetro das duas tampas do pistão de trabalho (balão), tampa externa (antes 54 mm) agora 45 mm (4,5 cm). A tampa interna (por baixo do balão), que tinha um diâmetro (antes 40 mm) e agora com 30 mm (3 cm);
- utilização do joelho de PVC, que facilita o fluxo de ar entre o dois cilindros;




Acesse a listas de materiais deste motor >>>


Antes de mais nada, um item de grande importância, quando o objetivo é velocidade e possivelmente eficiência dentro de sua categoria, é a extrema atenção na eliminação de qualquer tipo de atrito.

Quando considerar que o seu motor está com baixo atrito, repense seu conceito. Para a realidade de um motor Stirling, é o item de maior comprometimento para bons resultados, obviamente que as fugas de ar não poderão existir!

Sugestão: mesmo com as medidas e características de um bom motor, se apresentar um pouco de atrito ou fuga de ar, dificilmente terá velocidades superiores à 1000 RPM ou nem funcionar.

Confira algumas informações fundamentais, com descrição de todos os possíveis pontos com atritos e fugas de ar >>>>>

O comprimento do cilindro quente foi reduzido (antes 105 mm ou 10,5 cm), para então os 85 mm (8,5 cm). Visto na (fig. 2)

fig. 2

A lata do sistema de resfriamento (fig. 3), possui um comprimento total de 45 mm (4,5 cm).

fig. 3

O pistão deslocador (fig. 4) é feito em lã de aço, sendo no projeto anterior de 35 mm (3,5 cm) de comprimento e agora 20 mm (2 cm) e a haste do pistão é um raio de bicicleta em INOX com 2 mm de diâmetro.
Lembro que o pistão deve ser praticamente transparente, para facilitar o fluxo de ar, pelo pistão quando o motor estiver em funcionamento.
Caso tenha dúvidas do procedimento, clique na figura 4.

fig. 4

A tampa externa do pistão de trabalho (fig. 5), possui (antes 54 mm) e agora passa ter 45 mm (4,5 cm) de diâmetro, encontrados em vasilhames de amaciantes de roupa.

A tampa interna do pistão de trabalho, possui (antes 40 mm) e agora passa ter 30 mm (3 cm) de diâmetro, obtidos de garrafa de plástico de refresco ou refrigerantes de 2 litros, conhecidos como garrafa Pet.

fig. 5

O cilindro frio do pistão de trabalho (fig 6), possui (antes 63 mm) e agora é de 57 mm (5,7 cm) de diâmetro, são tampas de latas de spray. O comprimento do cilindro frio é de 30 mm (3 cm).

fig. 6

O joelho de PVC 20, é usado como suporte para o cilindro frio e um duto de locomoção para o fluído de trabalho "ar" entre os dois cilindros.

Foi usado cola durepoxi para a fixação do joelho no cilindro quente, sinalizado pela seta verde na figura 7.

fig. 7

Também foi necessário, repassar cola de silicone de alta temperatura entre a lata do sistema de resfriamento e o joelho de PVC, para evitar vazamentos de água da lata de pêssego.

fig. 8

O curso do pistão deslocador foi reduzido 10 mm (1 cm), ou seja, agora num total de 28 mm (2,8 cm)(fig. 9), sendo que o deslocamento de vai e vem do pistão é consequentemente menor, além de reduzir automaticamente a vibração e o consumo de energia mecânica do motor, passando ter maior potência e rotação.

fig. 9

Foi levemente reduzido o curso total do pistão de trabalho (fig. 10) para 14 mm (1,4 cm), para proporcionar um bom equilíbrio no conjunto.

fig. 10

A polia usado no eixo do motor, possui 42 mm (4,2 cm)de diâmetro (fig.11).

fig. 11

A polia usado no gerador (fig. 12), possui um diâmetro de 26 mm, onde foi possível obter 0,250 Watts em eletricidade, com uma carga de 10 Leds. Quando substituído por 30 Leds, o gerador passou a produzir 0,290 Watts.

fig. 12

Também fiz uma substituição, por uma polia de 14 mm de diâmetro para o gerador, nesse teste o gerador produziu 0,330 Watts, porém a rotação o motor Stirling despencou para 650 RPM e na minha opinião, havia-se perdido toda emoção da boa velocidade e acabei optando pela polia da figura 12.

fig. 13

Na (fig. 14), é possível visualizar o gerador do motor, que nada mais é um motor de ejetar a fita cassete de um aparelho de vídeo cassete.

fig.14

Na (fig. 15) estão às medidas das dobras do virabrequim deste motor.
Observação: a defasagem das duas manivelas, ainda continua sendo os 90°, ou seja, o pistão deslocador continua 1/4 de volta adiantado em relação ao pistão de trabalho.

fig. 15

Na (fig. 16), veja como ovalizar um lado do joelho de PVC para que o mesmo seja colado no cilindro quente.

fig. 16

Na (fig. 17), está o cilindro quente com o furo, o joelho ovalizado com a lixa e a cola durepoxi.

fig. 17

Na (fig. 18), está colado o joelho de PVC no cilindro quente, reparem no nivelamento da parte superior do joelho de PVC com o cilindro quente.

fig. 18

Na (fig. 19), é possível visualizar pelo lado interno do cilindro quente.

fig. 19

Na (fig. 20), aqui está sendo concluída a colagem da lata do sistema de resfriamento.

fig. 20

Introduzido um pedaço de cano PVC, (1,5 cm) de comprimento, para colagem do cilindro frio.

fig. 21

                   

Conheça as novas modificações 
   para obter  1860 RPM >>>>

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Principais medidas:

- Curso do pistão deslocador: 28 mm (2,8 cm) = 1600 RPM
- Comprimento do pistão deslocador: 20 mm (2 cm);
- Curso do pistão de trabalho: 14 mm (1,4 cm) ou 16 mm (1,6 cm);
- O primeiro cabeçote com 60 mm (6 cm) de comprimento;
- O segundo cabeçote será a lata superior que da suporte ao virabrequim;
- O comprimento do cilindro quente: 85 mm (8,5 cm);
- O comprimento da lata do sistema de resfriamento: 45 mm (4,5 cm);
- Todos os raios são 2 mm (0,2 cm)de diâmetro em inox;
- O comprimento do cilindro frio é 30 mm (3 cm), com diâmetro de 57 mm (5,7 cm);
- A tampa externa do pistão de trabalho, possui 45 mm (4,5 cm) de diâmetro;
- A tampa interna do pistão de trabalho, possui 30 mm (3 cm) de diâmetro;

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Leandro Wagner.