Diseño y construccion de un motor Stirling con materiales alternativos

Abstract

Este trabajo de investigación tiene como finalidad diseñar y construir un Motor Stirling con materiales alternativos y medir la potencia mecánica y su eficiencia. Es ilustrar los alcances del Motor Stirling en la comunidad universitaria, en áreas de ingeniería y ciencias básicas. Aborda el diseño, construcción y evaluación experimental de un motor Stirling tipo desplazador utilizando materiales alternativos, con el objetivo de demostrar su viabilidad como sistema de conversión energética de bajo costo y aplicación sostenible. El motor fue diseñado bajo principios termodinámicos de ciclo cerrado, empleando aire como fluido de trabajo y aprovechando la diferencia de temperatura entre un foco caliente y uno frío para generar movimiento mecánico continuo. El diseño geométrico del prototipo contempló un cilindro principal, dentro del cual se ubicó un desplazador, encargado de transferir el aire entre las zonas térmicas. El sistema de transmisión incluyó un volante de inercia, cuya función fue estabilizar la rotación y reducir fluctuaciones durante el ciclo. El cigüeñal fue construido con un arco mayor y un arco menor, permitiendo transformar el movimiento alternativo en rotación continua. Asimismo, se implementaron dos bielas: una de extracción de potencia y otra guía desplazador, responsables de sincronizar los movimientos internos. Alcanzando una velocidad y una eficiencia térmica excelente, resultado notable considerando el uso de materiales alternativos y fabricación artesanal. Este estudio confirma la factibilidad de construir motores Stirling funcionales, eficientes y económicamente accesibles, promoviendo su potencial aplicación en sistemas de energía renovable a pequeña escala.