En todo caso debemos hacer notar que en tiempos
del reverendo no se conocía una aleación que resistiera tales
condiciones y que ésta era la causa principal de tantos accidentes,
el reverendo sí tenía la razón en el detalle de que si se podía
construir un sistema más simple y que usara menos energía entonces
tendríamos máquinas mas seguras. Lo que él buscó era sustituir el
vapor de agua como fuente de expansión para los pistones y para ello
usó el aire.
Es correcto, el aire se dilata más fácilmente a
temperaturas menores y si nos adentramos en la "teoría cinética de
gases" el aire se aproxima a lo que denomina "un gas ideal" que en
sentido práctico equivale a un gas mono-atómico, sin fuerzas de
atracción entre sus moléculas, a baja presión y altas temperaturas.
En condiciones ambientales normales el aire se comporta más como un
gas ideal que el vapor de agua, lo que no sé con certeza es si el
Stirling tenía conocimiento de ello pero lo que si sabía era que
para dilatar al aire no se requería tanta energía como con el vapor
y más tarde el ingeniero militar Sadi Carnot usaría el modelo de la
máquina de Stirling para desarrollar el propio, que conocemos como
la máquina de Carnot, un modelo ideal de una máquina térmica y que
buscaba explicar la inusitada eficiencia de esa máquina.
La máquina diseñada originalmente por Stirlin
consta de un cilindro y un juego doble de pistones. En el fondo del
cilindro está la fuente de calor y allí reposa el primer pistón que
no es hermético y permite el paso del aire, luego hay un espacio
intermedio que le permite movimiento y es donde el aire se enfría y
finalmente se encuentra el segundo pistón que el que realiza el
trabajo. El aire atrapado entre el fondo del cilindro se dilata por
efecto del calor y empuja al pistón y pasa por el espacio que hay
entre este y las paredes del cilindro, para luego empujar al segundo
cilindro y enfriarse en el espacio intermedio para volver luego a su
posición inicial.
El trabajo es realizado por el segundo pistón por
medio de una biela que se conecta a un engranaje o a un cigueñal
(árbol de levas). En modelos ulteriores también se aprovecha el
trabajo realizado por el primer pistón usando una biela fija que
atraviesa la parte central del segundo pistón y se conecta un
engranaje doble muy característico y que le da el nombre a esta
variación: motor Stirling Rombic. En otras versiones del motor los
pistones se colocan en cilindros diferentes formando una "V" y
también existe el modelo que combinan un doble juego de pistones en
un ángulo de 180 grados.
Todos estos diseños pretenden solventar el
problema de la baja potencia de este motor, si al menos las personas
se conformaran con realizar la misma tarea en un tiempo un poco
mayor la historia sería diferente. La eficiencia del motor Stirling
lo acerca a la máquina de Carnot pero su baja potencia hizo que los
fabricantes solo lo usaran para tareas relativamente triviales, como
la ventilación de habitaciones y en juguetes, hoy día se usan
espejos solares para calentarlos y obtener energía eléctrica, pero
no es muy generalizado su uso. La NASA (la agencia aero-espacial
norteamericana) ha estudiado varios diseños para usarlo en la
exploración espacial.
