quelle lubrification moteur stirling

[inviteacf5f8b9]

Bonjour,

Je suis tourneur fraiseur et mes connaissances en physique sont tres limitees mais j aimerais tout de meme usiner un moteur stirling.

Je voudrais faire un moteur stirling de type alpha chauffe au butane et je me pose deux questions.

La premiere :

Afin d eviter une lubrification avec un carter d huile est il possible de mettre une chemise en fonte grasse c est a dire riche en carbone et un piston en aluminium permettant ainsi un bon glissement sans usure prematuree ?

Je pense que non mais je ne vois pas d autres solutions.

La seconde :

Est il possible de monter sur les pistons des joints toriques au teflon sans qu ils soient endommagés par la temperature du gaz meme si ce celui ci echange ses calories dans le regenerateur ?

Merci d avance

Stef
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[jiherve]

Bonsoir
De quel piston parles tu, du déplaceur ?
JR

[chatelot16]

tu est en train de voir le probleme du moteur alpha : le piston chaud doit etre etanche ...

pour eviter le probleme faire une moteur beta : le piston moteur est toujours froid : il est facile a lubrifier : et le deplaceur n'a aucun besoin d'etre etanche et il peut suporter les hautes temperature sans risque

le deplaceur n'a pas besoin de froter dans la partie chaude : il peut etre guidé en porte a faux par la partie froide

[inviteacf5f8b9]

Bonjour Chatelot

pour un moteur beta le piston moteur est toujours froid mais le gaz a t il suffisamment perdu ses calories dans le regenerateur pour ne pas abimer le joint torique du piston moteur.
Le gaz qui passe du piston deplaceur au piston moteur reste quand meme assez chaud.

[A voir en vidéo sur Futura]

[chatelot16]

c'est le principe meme du stirling : pour avoir un bon rendement le piston froid doit etre le plus froid possible : donc refroidir a l'eau le cylindre froid : le probleme de lubrification sera donc donc encore plus simple que pour un moteur a explosion

si le regenerateur ne remplit pas entierement sa fonction , c'est tout simplement de l'energie perdue

si le piston moteur a un grand diametre pour une faible course il peut etre utile de faire circuler de l'eau dans le piston

[inviteacf5f8b9]

Est il possible qu un regenerateur puisse recuperer assez de calories pour ne pas bruler le joint du piston moteur

[chatelot16]

pas de souci ! quand on voit que les segment d'un moteur a explosion suportent la combustion juste a coté , les segments d'un stirling beta sont vraiment peinard : c'est ce qui fait dire a certain qu'on peut esperer une duré de vie plus longue qu'un moteur a explosion

l'efficacite du regenerateur comptera pour le rendement

l'absence de regenerateur fera un mauvais rendement mais pas de probleme de lubrification

[chatelot16]

mais je vois venir ton soucis : tu voudrait faire un piston bien etanche pour ne pas perdre de gaz : non le piston a segment aura toujours de petites fuite : il faut que tout le carter soit plein du meme gaz et que l'etancheite pour conserver le gaz soit faite par un joint tournant

ou meme mieux : mettre l'alternateur aussi dans le gaz : tout benefice : que ce soit de l'helium ou de l'hydrogene gaz , ca augmente le refroidissement des bobinages grace a une tres forte conductibilité thermique !

[inviteacf5f8b9]

Pas de souci pour un moteur Beta mais est ce que pour un moteur alpha pour le piston chaud un joint torique peut supporter la chaleur en sachant que le joint torique sera toujours en contact avec un cylindre froid.
Je m explique
Sur le piston chaud je place un autre cylindre de diametre inferieur et il n y a que ce cylindre qui se trouve dans la partie chaude mais ma crainte est que le gaz chaud vienne deteriorer le joint torique de ce piston chaud.

[inviteacf5f8b9]

J ai deja usine un moteur stirling voir photo jointe en m appuyant sur le livre de Rudy Memin LES MOTEURS STIRLING et cela s est solde par un echec c est pourquoi j essai de recolter un maximum d informations avant de reusiner un autre moteur.

[jiherve]

Bonsoir
Je ne suis pas spécialiste mais à mon avis ton moteur est trop massif tu court circuites la partie chaude et froide rendement voisin de zéro je pense.
Voir les petits moteurs à base de boite de conserve(tin can stirling engines).
JR

[inviteacf5f8b9]

Je pense aussi que mon bloc de chauffe est beaucoup trop epais ce qui fait que j ai enormement de mal a monter en temperature et en plus il est vrai que la chaleur se conduit directement dans ma partie froide j aimerais aujourd hui reusiner un moteur stirling en tenant compte des erreurs commises

depuis j ai tente le moteur a vapeur

par curiosite vous pouvez visiter mon site et les passionnes de moteur a vapeur et Stirling peuvent prendre contact avec moi ce serait avec grand plaisir

http://moteurvapeur.monsite.orange.fr/

[inviteacf5f8b9]

bonjour

toujours motive pour faire un moteur stirling j aimerais avoir quelques opinions sur le moteur que je viens de dessiner
ce moteur est prevu pour etre pressurise a l air jusqu a 10 bars maxi c'est pourquoi j ai prevu des manos des soupapes et des clapets anti retour pour la pressurisation
la course du piston deplaceur est de 30 mm celle du piston moteur de 30 mm egalement
le cylindre de chauffe a une epaisseur de 2 mm le trou qui conduit entre les deux pistons est de 8 mm
ce moteur est prevu pour tourner au soleil c est pourquoi j ai prevu de quoi pouvoir fixer une parabole ou autre
il est egalement refroidi a l eau d ou la pompe a eau sur le cote entraine par l arbre

pouvez vous me dire si je n 'ai pas fait trop d erreurs dans les proportions

merci d avance

stef

[inviteacf5f8b9]

j ai oublie de preciser que le diametre du piston moteur est de 30 mm et le diametre du piston deplaceur est de 40 mm

stef

[Zozo_MP]

Bonsoir

12 mm pour l'épaisseur du bati est du carter n'est-ce pas un peu trop épais.

J'ai une impression tout à fait subjective (veuillez m'en excuser par avance) mais je trouve votre moteur très mastoque pour un moteur aussi petit. Même impression que pour la photo que vous avez déjà posté.

Pouvez vous sauvegarder vos fichiers au format IGES.
Quel est votre logiciel de DAO-CAO

J'attend un peu la réaction de Chatelot16 pour en dire un peu plus.

Cordialement

[inviteacf5f8b9]

bonjour zozo

vous avez raison l esthetique n est pas vraiment au rendez vous mais il se pose le probleme de mettre toutes les vis pour assembler les blocs alu implanter les clapets les soupapes et mano fixer la pompe a eau placer les roulements a billes qui ont quand meme un encombrement ce qui decale tout et aussi le bas moteur est prevu pour etre pressurise les surfaces commencent a etre consequentes
mon but est de le faire tourner je pourrais toujours remedier a l apparence plus tard

merci de votre reponse

[Zozo_MP]

Bonjour

Pour le dire plus clairement vous devez avoir des parois minimum partout.
Inspirez vous de tous les carters qui existent que ce ce soit ceux des moto-réducteurs et bien sur de tous les moteurs à explosion.

Votre piston moteur à d'ailleurs une curieuse allure (plein ????)

Ce n'est pas compliqué de faire léger et solide. Les pressions ne sont quand même pas extraordinaires par rapport à un moteur diesel.

Autre remarque il existe des centaines de modèles de moteurs stirling fabriqués par des mécaniciens pour leur plaisir. Regardez en une dizaine et comparez les à votre moteur. Vous comprendrez alors ce que je veux dire.

Si vous reconstruisez un deuxième moteur selon vos plans actuels, votre second moteur suivra le chemin du non-succès du premier.

Cordialement

[inviteacf5f8b9]

ok

merci zozo pour tes conseils

cordialement

[chatelot16]

l'epaisseur de la partie basse ne fait de mal a persone : il vaut mieux trop que pas assez pour que ca tienne

la seule epaisseur a reduire au maximum est l'epaisseur du cylindre qui pourait faire passer trop facilement la chaleur du coté chaud au coté froid

meme la partie chaude peut etre epaisse : de toute facon le metal est toujour meilleur conducteur que le gaz

pour le cylindre entre le chaud et le froid il n'y a pas que l'epaisseur qui compte : il y a aussi la matiere : c'est les corps pur qui sont les meilleur conducteur : l'inox est beaucoup moins conducteur que le fer

la forme plate du sommet du cylindre ne me plait pas : c'est la partie chaude : pour eviter la deformation il vaut mieux une forme bombé

j'aime bien la forme bombé a l'envers : l'exterieur du moteur fait une cavité ou entre la lumiere

inutile d'integrer la pompe a eau au moteur : il me semble que la pompe a eau pourait etre beaucoup plus petite que ce qui est dessiné : la pompe peu etre n'importe quel petite pompe electrique : et tu poura doser la puissance au plus juste

[chatelot16]

suite des remarques : le piston moteur plein avec la bielle en porte a faux n'est vraiment pas tres elegant : pourquoi ne pas faire un piston creux avec la bielle au millieu comme tout le monde

le piston moteur decallé est bien sur plus simple qu'un piston moteur concentrique traversé par la tige du deplaceur

il est possible qu'un moteur bien optimisé soit fait avec un tel piston decalé , mais moi je prefere le piston concentrique : ca permet de faire la mise au point en changant la course du vilbrequin et la longueur des bielle , avec pour chaque combinaison le minimum de volume mort

autre question , je ne vois aucun circuit de refroidissement de la partie froide

[inviteacf5f8b9]

merci chatelot pour tout tes conseils

pour ce qui est du bombe du cylindre de chauffe je suis tout a fait d accord avec toi cela evite les deformations mais n etant pas sur du resultat j usine au plus rapide puisque meme pour ce moteur il y a deja beaucoup de temps a passer et je suis assez impatient de connaitre le resultat
il est vrai que la pompe a eau est un peu trop grosse par rapport au moteur mais elle existe deja et je n ai donc pas a l usiner ceci dit je pourrais comme tu le dit en mettre une electrique et chose a laquelle je n avais pas pense je que pourrais reguler le moteur avec la pompe
la question que je me pose est
quelle vitesse de reaction aura la variation du refroidissement sur la frequence de rotation du moteur
le piston moteur plein n est pas terrible mais tres rapide a usiner et l important pour moi est de voir si le moteur tournera et si il tournait je pourrais alors revoir le piston
le circuit de refroidissement est dans le bas du cylindre deplaceur tenu par les quatres tiges filetees m10

cordialement

stef

[chatelot16]

contrairement a zozo je ne dit pas epaisseur de paroi minimum partout

je dit epaisseur minimum sur le cylindre la ou il faut eviter de conduire la chaleur entre le coté chaud et froid : ca veut dire eviter les 4 gros boulon qui tiennent ton cylindre

le cylindre doit etre mince au millieu et avoir 2 partie plus massive au 2 bout pour fiser ce qu'il faut sans court circuiter le chaud et le froid

la partie chaude doit etre epaisse et en materiaux bon conducteur : pour eviter la surchauffe , pour repartir la chaleur du soleil sur toute la partie chaude du stirling

dans ton dessin il manque le regenerateur

si le gaz doit passer simplement entre le cylindre et le deplaceur c'est un gros gaspillage d'energie : il faut que ca passe sur des ailette , ou de la paile de fer , ou je ne sais quoi qui retient la chaleur

le truc et de retenir le maximum de chaleur sans trop opposer de resistance au passage de l'air

il serait mauvais de faire des ailette verticale sur le deplaceur : ca transmettrait la chaleur entre le haut et le bas

j'ai pensé a des ailette helicoidale sur le deplaceur

le plus simple est un paquet de paille de fer entre 2 toles perforé

[inviteacf5f8b9]

bonjour chatelot

ok je vais revoir mes plans et je vais te les montrer une fois modifie

merci de tes renseignements

stef

[inviteacf5f8b9]

la bride avec ses 4 gros boulons qui tient mon cylindre sert egalement a tenir mon refroidisseur qui correspond a la partie froide de mon cylindre plus exactement au volume d air froid dans mon cylindre une le piston deplaceur au point mort haut
a moins que je ne refroidisse que par le dessous c est a dire uniquement a la base de mon cylindre deplaceur

[chatelot16]

excuse moi mais je n'ai pas assez bien regardé tes dessin

la partie massive avec les 4 gros boulon n'est que la partie froide

le cylindre est bien suffisament mince la ou il faut

mais la partie chaude pourait etre plus epaisse pour bien repartir la chaleur : il n'y a que le millieu du cylindre qui doit etre d'epaisseur minimum

pour le refroidissement il faut surtout refroidir la face horizontale en bas , ca fait une surface aussi importante que la surface cylindrique

la partie cylindrique refroidie peut etre moins haute que la partie decouverte par le deplaceur

la derniere partie decouverte par le deplaceur n'est pas decouverte longtemps , et ca reduit inutilement la longueur de cylindre entre le chaud et le froid

le cylindre doit etre en plusieur materiaux :
bon conducteur en bas : aliage d'aluminium
mauvais conducteur au milieu : inox
bon conducteur et resistant a la chaleur en haut : cuivre

il ne faut pas reguler avec le refroidissement : la partie froide doit etre la plus froide possible

le seul moyen de reguler la vitesse est d'orienter plus ou moins bien la parrabole , mais ce n'est pas un bon moyen car ca va faire surchauffer juste a coté du foyer normal

le soleil est gratuit : le striling doit supporter toute la puissance qui arrive , quite a gaspiller une partie de la puissance dans un chauffage electrique si il y a du rab

en cas de panne si le stirling ne peut pas tourner efficacement il faur desorienter completemnt la parrabole pour eviter la surchauffe

[inviteacf5f8b9]

encore merci pour tes precieux conseils

amicalement

[polo974]

Bonjour,
De l'air à 10bar: Attention à l'effet diesel, des ingénieurs en sont morts suite à la détonation des vapeurs d'huile dans le moteur. Il vaut mieux le gonfler à l'azote ou au gaz d'échappement séché (passé dans un congelo pour geler l'eau)...
Attention à l'aérodynamique interne, c'est trop anguleux, et il vaut mieux une seule chambre ou sinon mieux ouvrir la communication entre les 2. Le déplaceur devrait avoir des formes éfilées à chaque bout (un peu comme la partie haute des bouteilles 1.5l de cola).

Du coup, allongement du déplaceur, augmentation des surfaces d'échanges et séparation chaud froid.

[chatelot16]

il est dommage de mettre tes plan uniquement en jpg : impossible de les utiliser pour dessiner des modification

quel logiciel de dessin utilise tu ?

je n'utilise que du 2D , Qcad en general , autocad parfois

je pense que tous les logiciel de dessin peuvent exporter des fichier .dxf

pour les mettre en piece jointe il faut les compresser en zip

le dxf est facilement affichable par tout le monde : meme open office est capable de coller un fichier .dxf comme une image dans un texte

un fichier .dxf peut etre reintroduit dans n'importe quelle cao : quelque modification d'un dessin seront plus constructive que des long discourt

[inviteacf5f8b9]

salut chatelot

je travaille sur supercad
en effet l exportation en dxf existe mais je n y ai pas acces
peut etre un probleme lors de l installation du logiciel
je vais essayer de resoudre le probleme en reinstallant
en attendant je n ai que cette solution jpg

amicalement

stef