moteurs stirling ?

melchisedec · 23/07/2005, 11h18

Quelqu'un peut il me dire les raisons qui font qu'on utilise pas les moteurs stirling dans les véhicules courants, pourtant du fait de leur fonctionnement par combustion externe, le choix de la source d'énergie est très versatile, ils sont donc moins polluants, moins bruyants et plus faciles à entretenir ?

Un moteur stirling étant en gros un moteur qui transforme en énergie mécanique le transfert de chaleur par un jeu de pistons d'une enceinte chaude à une enceinte froide reliées ensemble, ne pourrait-on pas fabriquer simplement un moteur stirling à partir par exemple d'un bicylindre 4 temps dont on relierait l'échappement de l'un avec l'admission de l'autre (en bouchant évidemment chaque trou non utilisé des deux cylindres) et en réglant correctement l'embiellage pour avoir le décalage de déplacement requis des pistons du cylindre chaud et du cylindre froid ?

Tropique · 23/07/2005, 11h48

Hello

Un gros problème avec les moteurs Stirling est leur rendement, qu'il est difficile de rendre acceptable, et leur puissance massique/volumique qui n'est pas compétitive par rapport à des moteurs à combustion interne à forte compression.
Il y a en effet des variantes hybrides diverses; il me semble que ça a été utilisé réellement pour des sous-marins.
Tu peux essayer de fouiller ici pour plus de détails:
http://science.howstuffworks.com/stirling-engine.htm

Si tu t'intéresses aux moteurs bizarres, va faire un tour ici: il y a un grammophone à moteur Stirling (section communications) et toutes sortes de trucs fascinants dans la section "power generation"
http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/museum.htm
A+

melchisedec · 24/07/2005, 12h45

Juste pour me faire une idée, quel serait à votre avis la taille minimale d'un moteur stirling d'une puissance équivalente à 50 Kw, c'est à dire le premier moteur de voiture ?

Tropique · 24/07/2005, 16h21

Honnêtement, je n'en ai aucune idée: il faudrait qu'un thermodynamicien accepte de faire une petite évaluation en fonction des T° de sources chaudes et froides, cycle, volumes de travail et autres. Moi je n'ai plus jamais fait ça depuis l'école, je suis complètement rouillé...
Désolé.

JEAN28 · 26/07/2005, 00h08

Non, je ne pense pas que ce soit cela. Le rendement est très bon, car les échanges se font à volume constant. De plus, ces moteurs sont silencieux. On a beaucoup pensé à eux justement pour ça dans les années 70 et 80 juste après la crise du pétrole.
Lesproblèmes qui ont freiné son développement sont de différentes nature :
- un problème technologique dificile et mal résolu : le gaz utilisé pour les échanges de chaleur est l'hydrogène ou l'hélium. Ce sont des gaz légers, rendant les problèmes d'étanchéité très critiques, notamment au niveau des axes de translation des pistons.
- un problème d'industrialisation : passer d'un prototype qui marche à un moteur de série compact, performant et bas coût est ici plus difficile qu'ailleurs
- et surtout, la concurrence du moteur à explosion, qui a plus de 100 ans d'âge et qui continue toujours à améliorer ses performances. Le Stirling, malgré ses progrès, est toujours à la remorque, car il est plus récent. C'est d'ailleurs la même chose pour tous les autres types de moteurs : pistons libres, turbines à gaz pour l'automobile, moteurs rotatifs,...

curieuxdenature · 26/07/2005, 10h55

Bonjour,

si on fait une simple extrapolation avec la puissance d'un petit module comme on les voit sur le Net, c'est 10 ou 20 cm² pour quelques milliwatts fournit, ça nous promet pas mal de décamètres² pour 50kW, qui est la puissance d'une petite voiture. On a déjà du mal à se garer avec les malheureux 3 ou 4 m² de nos boites à savon !

Et puis il y a aussi l'inertie industrielle qui n'a pas trop envie de sacrifier les investissements fait dans ce qui est déjà en cours.

Pour surmonter ça, il faudrait vraiment que le moteur soit révolutionnaire, alors on verrait peut-être se reproduire ce qui s'est passé avec la radio dans flop des investisseurs des cables posés sur le fond de l'océan atlantique... Je dis bien peut-être, car chat échaudé craint l'eau froide, ça m'étonnerais beaucoup que ça marche encore une fois, même si le moteur est terriblement efficace.

De là à crier au complot, il y a une marge que je franchirais pas, mais la finance est régie par des lois que chacun s'empresse de respecter, d'abord pour éviter de se saborder soi même.
Mais bon, on s'éloigne un peu du sujet.

melchisedec · 26/07/2005, 19h36

Les problèmes d'étanchéité peuvent être résolus si aucune pièce ne rentre ou ne sort des enceintes : il suffit de faire un transfert d'énergie sous forme d'induction, par un alternateur linéaire par exemple.

melchisedec · 26/07/2005, 19h39

Les choix imposés par les financiers s'imposent hélàs partout, même si un moteur révolutionnaire existait (et pourquoi pas) on n'en entendra parler uniquement à la dernière goutte de pétrole, mais c'est un avis perso.

melchisedec · 26/07/2005, 19h42

Les choix imposés par les financiers s'imposent hélàs partout, même si un moteur révolutionnaire existait (et pourquoi pas) on n'en entendra parler uniquement à la dernière goutte de pétrole, mais c'est un avis perso.

J'assiste au même phénomène depuis 10 ans avec une autre innovation qui fonctionne techniquement : la voiture à air comprimé de la société mdi à CARROS, ça fait 10 ans qu'elle nous la promet et on repousse sa sortie d'année en année.

Taupinfou · 30/09/2005, 17h21

Bonjour a tous !
je suis très interessé par le moteur stirling et souhaite en faire mon sujet de TIPE ! Si vous pouvez m'aider ds mes recherches, cela m'arrangerai ! En particulier je recherche un livre abordable et je ne crois pas que ça existe !!!

Hervhélium · 30/09/2005, 22h02

Bonjour , pour ceux que ça intéresse , j'ai trouvé un site qui explique comment fabrique des moteurs stirling , avec plusieurs variantes , comme par exemple une adaptation solaire ou avec un petit générateur de courant , voici le lien http://www.photologie.net/

Hervé

KarmaStuff · 01/10/2005, 00h19

Petit aperçu vidéo d'un moteur Stirling...

http://leaky.free.fr/

SBa · 01/10/2005, 12h30

Bonjour

Il me semble également qu'un des gros problèmes du moteur Stirling est qu'on a beaucoup du mal à faire varier sa puissance, donc c'est plutôt génant pour une voiture.
Ford avait tenté de fabriquer un moteur Stirling en rajoutant un compresseur pour pouvoir faire varier cette puissance, mais à cause de ce compressur le redement était diminué, et le moteur devenait un peu trop lourd.
Cependant le moteur a été utilisé pour des machines un peu moins grand public, notamment des sous-marins suedois : pas de bruit donc discrets, et puis pas besoin de comprimer les gazs pour les évacuer.

Jeanpaul · 02/10/2005, 21h36

OK avec toutes ces remarques. Un autre inconvénient du moteur Stirling est qu'il est à combustion externe. Pour démarrer, il faut attendre que la chaleur arrive dans les cylindres. Ca ne démarre pas au 1/4 de tour. Il faut prévoir des gadgets (moteur auxiliaire, etc...) : du poids, du coût.

Kaess · 02/04/2007, 09h53

Le moteur Stirling fonctionne nativement à vitesse constante. L'usage d'un tel moteur dans le domaine de l'automobile concerne les véhicules hybrides. Le moteur fournissant alors de l'électricité à l'ensemble. Son avantage majeur est l'absense de bruit et une tres faible émission de CO et de Nox. La tentative d'équiper une Ford Torino d'un moteur Stirling par Philips s'est soldé par un échec à cause de cetrtte impossibilité de faire varier le régime et la puissance du moteur. Tout a été essayé ou presque. Les ingénieurs de Philips avouent du bout des lèvres qu'ils savaient par avance que cela ne fonctionnerait pas. Ils avait juste besoin de fonds pour continuer d'exister et développer leur département de cryogénie. Nous savons que le moteur Stirling possède un meilleur rendement qu'un moteur à combustion interne. Pour répondre à la remarque de "curieuxdenature" Il faut savoir que les jouets proposé sur le net ne sont pas exactement des Stirling. Ils sont dérivés des moteurs Gamma. Du fait de la petite taille de ces réalisations , pour réduire la proportion entre volume utile et volume mort on chauffe le cylindre. Si l'on observe attentivement le Cycle de Stirling ( Carnot ?) L'idéal serait un cylindre adiabatique. Impossible de réaliser cela sur un modèle réduit. On ne peut donc extrapoler ces petits moteur vers des moteurs de cylindrée plus importante. En automobile classique, la cylindrée moyenne est de 1,5 Litres. Avec une cylindrée equivalente, un moteur Stirling de type Alpha à double effets et 20% plus puissant si il est correctement calculé et réalisé.

Kaess · 02/04/2007, 10h45

Citation:

Posté par Jeanpaul

OK avec toutes ces remarques. Un autre inconvénient du moteur Stirling est qu'il est à combustion externe. Pour démarrer, il faut attendre que la chaleur arrive dans les cylindres. Ca ne démarre pas au 1/4 de tour. Il faut prévoir des gadgets (moteur auxiliaire, etc...) : du poids, du coût.

Le gaz est chauffé à l'éxterieur du cylindre. C'est le rôle du réchauffeur.

En fait le moteur Stirling est essentiellement composé de 3 échangeurs de chaleur. Le réchaufeur, le refroidisseur et le régénérateur. C'est de la qualité de ces élements que dépend le bon fonctionnement du moteur.
Un cylindre froid va absorber des calories par rayonnement et ensuite les perdre par conduction. Si le cylindre est adiabatique, ces pertes disparaissent et le moteur demarre au 1/4 de tour. En réalité le cylindre n'est pas totalement adiabatique et il faut attendre que perte et entropie s'équilibrent.

karistote · 27/05/2007, 06h33

Bonjour...

Ne pensez vous pas qu'on pourrait pallier au problème de la variation du couple en même temps que celui du temps de démarrage grâce à l'usage de supercondensateurs ?

Kaess · 04/06/2007, 11h20

Citation:

Posté par karistote

Bonjour...

Ne pensez vous pas qu'on pourrait pallier au problème de la variation du couple en même temps que celui du temps de démarrage grâce à l'usage de supercondensateurs ?

Sans ajout de volumes morts ?