Motor Stirling

Motor Stirling
O motor Stirling é um motor de combustão externa, ao contrário dos motores utilizados em automóveis, que transforma energia térmica em energia mecânica.
Sendo considerada uma máquina térmica o mais eficiente possível, alguns protótipos já a chegaram a índices de 45%, superando facilmente os motores a gasolina, diesel e as máquinas a vapor, que tem eficiência entre 20% e 30%. Mas hoje, os motores Stirling são usados somente em alguns casos específicos, como em submarinos ou geradores de energia auxiliares para iates, onde o funcionamento silencioso é importante.
Como início do século XIX as máquinas a vapor explodiam com muita frequência, em função da precária tecnologia metalúrgica das caldeiras, que se rompiam quando submetidas à alta pressão, o escocês Robert Stirling, por volta de 1816, aperfeiçou o motor Stirling, a fim de substituir o motor a vapor.
O conceito elementar do motor de Stirling é um arranjo mecânico cilindro-e-pistão e uma fonte de calor que é externa ao cilindro. Este tipo de motor funciona com um ciclo termodinâmico composto de 4 fases e executado em 2 tempos do pistão: compressão isotérmica (temperatura constante), aquecimento isocórico (volume constante), expansão isotérmica e arrefecimento isocórico, que é o processo do controle da temperatura do motor. Este é o ciclo idealizado (válido para gases perfeitos), que diverge do ciclo real medido por instrumentos, e encontra-se muito próximo do chamado Ciclo de Carnot, que estabelece o limite teórico máximo de rendimento das máquinas térmicas.

Onde:
1-2 - Compressão isotérmica (na qual há também rejeição de calor).
2-3 - Calor é transferido ao fluido de trabalho a volume constante.
3-4 - Expansão isotérmica (há também transferência de calor ao fluido de trabalho). 4.1- Calor é rejeitado a volume constante.
Possuindo duas câmaras em diferentes temperaturas que aquecem e arrefecem um gás de forma alternada, provocando expansões e contrações cíclicas, o que faz