Motor Stirling: El ventilador que funciona con aire caliente (y otras bellezas)
Más ejemplos de un diseño que buscó iniciar una nueva revolución.
Durante todo el siglo XIX, el mundo se movió a vapor. Sin embargo, no era una tecnología perfecta debido a su amplio consumo de combustible y el riesgo natural de las calderas, que podían llegar a causar graves accidentes. El motor Stirling trató de instalarse en la industria con promesas de mayor eficiencia y seguridad, y en términos generales podemos decir que las cumplió, pero tuvo una presencia más completa en aplicaciones de baja potencia, incluyendo ventiladores y tocadiscos.
Hoy no quedan dudas de que el petróleo y la combustión interna devoraron todo a su paso, pero el vapor fue «la solución definitiva» en su momento, y también enfrentó cierta competencia en la forma del motor Stirling. A principios de septiembre explicamos cómo construir una variante casera y educativa de muy bajo costo, y el simple hecho de ver al motor en funcionamiento revela su potencial.
En esencia, el motor tiene la capacidad de transformar a una diferencia de temperatura en trabajo mecánico, utilizando un fluido (en este caso aire, pero es posible usar otros gases) gracias a su expansión y compresión. Todo comienza con un cilindro sellado, lleno de aire. Si lo calentamos la presión se eleva, y si lo refrigeramos, disminuye. Ahora, si arriba de ese cilindro colocamos otro con un pequeño pistón, el movimiento del pistón «sube» con el aumento de la presión, y «baja» con su caída.
Si al cilindro principal sumamos un disco o émbolo que se desplaza acompañando el cambio de presión, y conectamos émbolo y pistón de modo tal que se retroalimenten entre sí (con la ayuda de un volante), el ciclo se mantendrá activo mientras la diferencia de temperatura exista.
Esta es apenas una variante del motor Stirling. También se han desarrollado versiones que incluyen un mayor número de pistones, siempre con el objetivo de optimizar su rendimiento general. Pero más allá de esos esfuerzos, el motor Stirling no logró abrirse paso en la industria pesada, y a principios del siglo XX terminó convertido en «motor doméstico». ¿Qué clase de aparatos adoptaron al motor Stirling? En primer lugar, ventiladores:
El modelo que nos enseña el vídeo fue fabricado por Hubertus Raab en Zeitz, Alemania. Una lámpara que a simple vista no es tan pequeña (cargada con queroseno u otro combustible similar) sirve como fuente de calor, mientras que las paletas del ventilador están conectadas directamente al volante con un eje. Su nivel de ruido no es superior al de una máquina de coser de la época (1909-1910), y es impresionante su funcionamiento aún después de haber retirado la lámpara.
A continuación tenemos una demo del llamado «Paillard Maestrophone No. 205», un gramófono-tocadiscos lanzado al mercado en 1910. En aquel entonces, las únicas dos opciones eran la electricidad (cara, riesgosa y de disponibilidad limitada), o los modelos «a cuerda». El Maestrophone trató de ubicarse como «tercera opción», con un pequeño mechero de alcohol, y una carcasa que permitía al usuario ver tanto el movimiento del mecanismo como la llama.
Lamentablemente, no le fue muy bien. Si bien era silencioso y eficiente, algunas unidades terminaron envueltas en llamas a pesar de su ventilación y las placas de amianto (Fuego + alcohol + carcasa de madera = Mala idea). El Maestrophone también era muy costoso, y dejó de fabricarse con el inicio de la Primera Guerra.
Las cajas de música con motores Stirling no son necesariamente antiguas. De hecho, poseen cierta popularidad en el espacio DIY, y son excelentes proyectos para cualquiera que esté dispuesto a aceptar semejante desafío. Algunos de los diseños finales son belleza pura, combinando piezas de bronce, cristal, y madera. Uno de los objetivos principales es reducir el ruido, de modo tal que no interfiera con la reproducción de la música.
Y recuerda, puedes comprar un motor Stirling hoy y tenerlo como adorno en el escritorio. Disponibles a partir de 15 euros, en múltiples configuraciones y tamaños.
