domingo, 8 de dezembro de 2013

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)

Manual do motor Stirling, 85 mm de comprimento o cilindro quente
fig. 2


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

Manual do motor Stirling, 45 mm de comprimento a lata do sistema de resfriamento
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.

Manual do motor Stirling, pistão deslocador feito em lã de aço
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.

Manual do motor Stirling, 45 mm de diâmetro a tampa externa do pistão de força
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).

Manual do motor Stirling, 57 mm de diâmetro o cilindro do pistão de trabalho
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.

Manual do motor Stirling, o joelho foi colado no cilindro com cola durepoxi
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.

Manual do motor Stirling, o joelho de PVC 20
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.

Manual do motor Stirling, 28 mm é o curso total do pistão deslocador
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.

Manual do motor Stirling, 14 mm é o curso total do pistão de trabalho
fig. 10


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

Manual do motor Stirling, 42 mm é o diâmetro da polia do motor
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.

Manual do motor Stirling, 26 mm é o diâmetro a polia do gerador
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.

Manual do motor Stirling, polia do gerador
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.

Manual do motor Stirling, foto do motor de ejetar a fita cassete de aparelho de vídeo cassete usado como gerador
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.

Manual do motor Stirling, medidas do virabrequim para aumentar a velocidade e potência
fig. 15


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

Ovalizar o joelho de PVC com lixa, manual do motor Stilring
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.

O joelho de colado no cilindro quente, manual do motor Stilring
fig. 18


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

Vista interna do cilindro quente, manual do motor Stilring
fig. 19


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

Finalizando a colagem da lata do sitema de resfriamento, manual do motor Stilring
fig. 20

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

Manual do motor Stirling
fig. 21



                   



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








O que é um motor Stirling Gama?   O que é um motor Stirling Alfa?     O que é 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           

O que diferencia o motor Stirling Gama do Alfa >>>


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;


Confira a lista de materiais de outros modelos de motores Stirling:


Confira a lista de materiais de um motor Stirling "Gama" feito em latas de cerveja!











Confira a lista de materiais de um motor Stirling "Alfa" simples, feito com seringas de vidro!









   Manual do motor Stirling, Alfa, 1500 rpm caseiro
Confira a lista deste modelo>>>


Confira a lista de materiais de um motor Stirling Alfa melhorado, feito com seringas de vidro!

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

39 comentários:

  1. Respostas
    1. Muito obrigado por acompanhar meu trabalho.
      Leandro Wagner.

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    2. professor, nao compreendi muito bem, qual o combustivel desse motor, voce poderia me explicar ?

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    3. Olá 2 BMEC, eu uso álcool de carro na lamparina. Obviamente que este motor funciona com calor, por isso que necessito da lamparina, para produzir este calor.
      A construção da lamparina, está no link na lateral direita deste blog.
      Leandro Wagner.

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  2. Muito bom amigo Leandro, seus motores cada dia mais potentes, é isso aí amigão abraços. Eduardo Ederlanio Pinto

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    1. Obrigado Ederlânio, realmente este motor surpreendeu minas expectativas.

      Até mais,
      Leandro Wagner.

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  3. quais seriam as modificações necessárias pra ele funcionar deitado?

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    1. Olá amigo,

      Eu ainda tenho desenvolvido um motor na horizontal, devido a falta de tempo livre. Então não posso afirmar muitas coisas, porém imagino alguns possíveis problemas!!!

      - primeiro eu acredito que não poderá deitar o motor por completamente, ou seja, o motor terá que ser posicionado em um ângulo de 45°, para que o calor intenso da lamparina, tenha contato com o fundo do cilindro quente e não com a lateral do cilindro.

      - outro possível problema, é o desgaste prematuro dos cabeçotes, porque o pistão está suspenso dentro do cilindro e possivelmente aumentando o atrito da haste do pistão deslocador com os dois cabeçotes.

      - e por fim, é necessário modificar a lata do sistema de resfriamento, com a abertura de água, na lateral superior, na posição recomendada da inclinação do motor.

      Eu ainda pretendo fazer um motor na horizontal e submeter o motor aos testes necessários, tanto de funcionamento como de durabilidade.

      Leandro Wagner.

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    2. ok, é que estou fazendo um trabalho sobre esse tipo de motor na faculdade e pretendo fazer um carro ou um trem com ele (por isso surgiu a ideia de deita-lo)
      Vou continuar minha pesquisa e caso eu obtenha sucesso vc tem algum e-mail para que possa compartilhar com vc?
      Afinal seu blog foi de grande ajuda para mim...

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    3. Olá Anônimo,

      Sempre foi um sonho meu fazer um carrinho usado o Stirling como motor propulsor, porém ainda não me dei o tempo para construir um carrinho.

      Aqui eu não posto meu e-mail publicamente, mas você pode me enviar uma pessoal na minha Fanpage do Facebook, com o endereço de seu e-mail caso for de seu interesse.

      O endereço do meu Facebook está no inicio dessa página, no canto superior direito dessa página ou procure no Google "Manual do Motor Stirling".

      Fico feliz que o meu blog tenha lhe auxiliado.

      Leandro Wagner.

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  4. Caro Leandro fiz esse motor stirling caseiro desse vídeo http://www.youtube.com/watch?v=4qLPvydyJ90 e meu motor rodou muito pouco e lentamente você poderia me ajudar com algum possível problema .Ob

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  5. Olá Lucas, preciso saber qual é o curso do pistão deslocador conectado ao virabrequim?

    E também preciso saber qual é o curso deste mesmo pistão quando você está desconectado do virabrequim?

    Qual é o curso total do pistão de trabalho?

    Faça o teste de fuga de ar, ou seja, ao puxar o balão sem estar conectado ao virabrequim, ele deve demorar em torno de 10 segundos para inflar com ar.
    Me comunique quanto tempo necessitou para ocorrer isso?

    Quando o pistão de trabalho "Balão" está desconectado do virabrequim e você girar o volante, o virabrequim gira solto?

    E antes de parar por completamente ele fica nesse vai e vem? Neste teste o pistão deslocador deve estar conectado ao virabrequim!

    Caso não ocorrer o vai e vem do volante, você possuem muito atrito.

    Esses são os primeiros passos para descobrirmos o problema.

    Leandro Wagner.

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  6. Você deveria fazer um tutorial de como montar este motor ou aquele de 1860rpm

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    1. Olá Lucas,

      Eu tenho uma notícia boa e outra ruim!

      A boa que eu já tenho mais de 250 cenas em vídeos da montagem do motor 1860 rpm!

      A ruim que ainda vai demorar para editar e postar o vídeo. Recentemente o motor possui um problema de perda de 25% de velocidade e ainda não descobri porque, por essa razão vai demorar. Já desmontei o motor e troquei diversas peças e só piora de desempenho.

      Além disso, para o mês que vem, tenho uma palestra na capital com o motor 1860 rpm e agora preciso resolver esse mistério urgentemente.

      Preciso de mais de 30 dias para editar um vídeo tutorial, 10 dias para montar as páginas do Blog e fora outros contratempos.

      Conclusão, não acredito que conseguirei fazer o vídeo antes de outubro.

      Leandro Wagner.

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  7. Parabéns Leandro eu vou trocar as medidas do meu stirling em latinhas pelas que vocè colocou agora .abraços e muitos sucessos.

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    1. Olá Sérgio,

      Realmente me deixa feliz sua admiração, obrigado! As principais alterações no projeto de 1600 rpm:
      - foi a instalação do joelho de PVC;
      - redução do curso do pistão deslocador para 28 mm;
      - redução do curso do pistão de trabalho para 14 mm;
      - redução do comprimento do cilindro para 85 mm;
      - redução do comprimento do pistão deslocador para 20 mm;
      - redução de todas as tampas do cilindro frio;

      Caso queira um motor que ultrapasse os 1800 rpm, faça as seguintes alterações:
      - foi a instalação do joelho de PVC;
      - redução do curso do pistão deslocador para 20 mm;
      - redução do curso do pistão de trabalho para 14 mm;
      - redução do comprimento do cilindro para 85 mm;
      - redução do comprimento do pistão deslocador para 35 mm;
      - redução de todas as tampas do cilindro frio;

      Leandro Wagner.

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  8. Parabéns Leandro eu vou trocar as medidas do meu stirling em latinhas pelas que vocè colocou agora .abraços e muitos sucessos.

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  9. Bravissimo!!!!!
    -
    breve vou construir um também 'me.
    Olá a partir de Itália.
    Stefano

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    1. Ciao Stefano,
      Grazie per il complimento, mi piace sapere che ti è piaciuto i miei progetti.

      Tutte le domande, chiedono!
      Leandro Wagner.

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  10. ola eu gostaria de saber se vc sabe fazer esse modelo de motor https://www.youtube.com/watch?v=MDGa_pj6hxQ
    se souber vc poderia me passar uma lista de matérias q é preciso. grato
    dione-vasco100@hotmail.com

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    1. Olá Dione!
      Esse motor que você sitou, eu até sei como ele é feito, mas não cheguei a fazer.
      Eu não tenho como te passar a lista dos materiais deste motor, porque eu não sei que tipo de materiais o Osvaldo usou para construção deste motor, assim não tenho como motar uma lista para você.
      Leandro Wagner.

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  11. Olá Leandro, tudo bem ?
    Gostaria de saber onde você encontrou esse mini-gerador. É peça de algum eletrodoméstico ?

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    1. Olá amigo, tudo bem!

      Esse gerador, é um motor de ejetar a fita de aparelho de vídeo cassete. Veja esse link:
      http://manualdomotorstirling.blogspot.com.br/2013/05/sugestoes-de-gerador.html

      Leandro Wagner.

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  12. Olá, tudo bem? Onde encontro essas polias ?

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  13. Olá! Essas polias eu tenho retirado de sucatas eletrônicas, mas não sei dizer especificamente de qual. Mas geralmente tenho retirado de toca fitas, aparelhos de som que tinham toca fitas, vídeo cassetes e alguns poucos brinquedos.

    Leandro Wagner.

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  14. Olá, tudo bem ? Gostaria de saber se a lata na qual o joelho de pvc está inserido, o fundo dela deve ser retirado ? Ai no caso a chama que faria o motor funcionar entraria em contato com o pistão deslocador ?

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    1. Olá, tudo bem! Se você me perguntou sobre o cilindro quente (lata de coca cola), não, o fundo dessa lata deve-se se manter fechado.

      O fogo somente tem contato com o exterior da lata e ar está confinado dentro do motor, na qual o motor deve estar totalmente selado, sem fuga de ar.

      Veja este vídeo, com a explicação do funcionamento do motor:
      https://www.youtube.com/watch?v=W3U1ATB7Bko

      Leandro Wagner.

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  15. A lata que está inserida entre a lata com o joelho de pvc e a lata de 473 ml continua tendo 6 cm ? E o fundo da lata de 473 ml deve ser arrancado ou não ?

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    1. Sim, o cabeçote continua com 6 cm de comprimento.

      O fundo da lata superior (473 ml), não deve ser arrancado, como não temos mais o segundo cabeçote, ele também será o segundo cabeçote e o suporte do virabrequim.

      Leandro Wagner.

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  16. Olá, tudo bem ? Não sei se você já viu esse vídeo, mais gostaria de saber se a parabólica coberta com papel alumínio seria uma boa forma de fonte de calor para o seu motor. Se fosse, seria necessário a utilização do forninho ?
    Esse é o vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=jNLZRdJ2hUU

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    1. Tudo bem!
      Sim, já assisti este vídeo, na verdade é tipo de um adesivo refletivo colado sobre a parabólica. Eu recomendo o adesivo e não o papel alumínio, com papel alumínio irá ficar irrugado, refletido boa parte do calor, para outros pontos.

      O foco solar, deve ter o diâmetro do cilindro do motor, para que não funda a lata de alumínio.

      O forninho não precisa, mas se tiver uma meia lata por trás do motor, irá ajudar no aquecimento do motor e reduzir o resfriamento atuado do vento.

      Leandro Wagner.

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    2. Então o papel alumínio não faz o motor funcionar ?

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    3. Eu não quero afirmar que não irá funcionar com papel alumínio, mas vejo grande dificuldade de colar esse papel alumínio na parabólica, sem que fique rugado.

      Outra coisa que não me agrada, o brilho refletivo como um espelho, também é baixo, eu faria com fita adesiva refletiva, é fácil, prático, rápido e bom.

      Leandro Wagner.

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  17. Olá Leandro, Tudo bem?
    Gostaria de saber o q vc usa para vedar o cabeçote com o cilindro quente, e o segundo cabeçote?

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    1. Olá Maxwel, está meio corrido, ms ótimo!
      Eu não uso nada para vedar o cabeçote com o cilindro, é só encaixado uma lata na outra, esse encaixe é super justo, já que o cilindro irá dilatar com a introdução do cabeçote e garante a perfeita vedação.
      O mesmo processo é feito no segundo cabeçote.
      Leandro Wagner.

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  18. Olá Leandro. Estou precisando fazer um motor stirling horizontal, procurei procedimentos na internet,mas não acho. Sabe onde posso encontrar o passo-a-passo para fazer o motor? Obrigada

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    Respostas
    1. Olá Tayna, Não conheço nenhum vídeo tutorial de um motor na horizontal, porque sua construção é ainda mais complexa.
      Quanto tentei fazer o meu primeiro motor na horizontal, eu tomei como base este site:
      http://mistirling.blogspot.com.br/2008/09/cmo-construir-un-motor-stirling-casero.html
      Mas o meu não funcionou, por falta de experiência, não recomendo para iniciantes. Cometi diversos erros na sua construção, excessos de atritos e fuga de ar.
      Leandro Wagner.

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