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Construyendo una bicicleta con motor Stirling

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Tom Stanton

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El video documenta todo el proceso de convertir una bicicleta corriente en un vehículo impulsado por un motor Stirling funcional. Comienza con el creador explicando el atractivo de los motores de combustión externa y el reto de extraer suficiente potencia de un diseño Stirling que, tradicionalmente, es de baja salida. Tras exponer la disposición básica tipo gamma, bosqueja la estrategia de transmisión: un sistema de correas conectado a un gran piñón trasero para multiplicar el par mientras mantiene las RPM en el rango de mayor eficiencia. El público recibe una revisión concisa del ciclo termodinámico—calentamiento, expansión, enfriamiento, contracción—que sirve de base para cada decisión de hardware que sigue.

La fabricación inicia con el cilindro del lado caliente, fundido en aluminio por su conductividad térmica y bruñido en un torno hasta tolerancias de micras. Un desplazador hecho de lana de acero inoxidable liviana va suspendido sobre una varilla de grafito para minimizar la fricción y resistir el calor. El pistón de potencia se mecaniza en hierro fundido de baja expansión, se equipa con aros de PTFE personalizados y se combina con un cilindro de vidrio pulido para que las fugas sean visibles durante las pruebas. Un volante de inercia de acero macizo se equilibra para suavizar los pulsos de potencia, mientras que una matriz regenerativa cortada con láser mejora la eficiencia al almacenar temporalmente calor entre carreras. Cada componente se presenta y se mide con calibradores, subrayando la importancia de sellados herméticos y volumen muerto mínimo.

Con el motor principal ensamblado, la atención se desplaza al sistema de combustión. Un quemador de propano presurizado, similar a una estufa tipo jet, se atornilla bajo la tapa caliente y se rodea de aislamiento cerámico para mantener una temperatura superficial constante de 600 °C. Termopares y un registrador de datos basado en Raspberry Pi supervisan en tiempo real las temperaturas del lado caliente y del lado frío, lo que permite ajustar al vuelo la presión del quemador y la velocidad del ventilador de enfriamiento. Una vez que las pruebas de banco confirman 450 W de salida a 800 RPM, el motor se trasplanta al cuadro de la bicicleta. Placas de aluminio a medida anclan el cárter al eje de pedalier, y un buje con rueda libre permite que el ciclista se deslice cuando el motor está al ralentí.

El video culmina con pruebas en la calle. Tras unos tirones para superar la fricción inicial, el motor arranca, el volante se estabiliza y la correa impulsa la bicicleta hasta 30 km/h en terreno llano. El narrador destaca las lecciones aprendidas: maximizar el diferencial de temperatura, usar materiales de baja fricción y engranar para par en lugar de velocidad. Concluye invitando a los espectadores a iterar sobre el diseño—experimentar con concentradores solares, quemadores de biomasa o enfriamiento con nitrógeno líquido para lograr un delta-T mayor—mostrando que la bicicleta con motor Stirling no es solo una curiosidad única sino una plataforma para una ingeniería sostenible movida por la curiosidad

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