El sello de lubricación sin aceite de una varilla de pistón juega un papel importante en la aplicación de un motor Stirling. El desplazamiento paralelo en una varilla de pistón arruina la simetría del sello y afecta el rendimiento del sellado cuando el sello está desgastado. En este artículo, basado en un análisis de movimiento y el método de elementos finitos, se estableció un modelo tridimensional del Cap-seal, y su rendimiento fue investigado numérica y experimentalmente. Los resultados muestran que el desplazamiento paralelo de la varilla de pistón aumenta la posibilidad de daño en el sello y no tiene un efecto obvio en la fuga. Bajo altas presiones y bajos ratios de precompresión, el Cap-seal muestra una buena capacidad de sellado y exhibe una mayor propensión al daño mecánico. Se obtuvo una buena concordancia entre los resultados numéricos y experimentales. Este estudio ofrece pautas sobre el diseño y la aplicación de sellos de lubricación sin aceite para una varilla de pistón Stirling.