Moteur a combustion externe, cycle Ericsson, cogénération

[fbedon]

Bonjour à tous,
j'ai bien lu les thèses très intéressantes de Sébastien Bonnet, Pascal Stouffs (trouvables en ligne sans souci) et autres chercheurs de l'université de Pau, j'ai vu le proto fait par Assystem, mais je ne vois toujours pas de réalisation à l'échelle convaincante. Dites moi si j'en ai loupé.

De temps en temps, il faut savoir lâcher la calculette et voir si les concepts tiennent la route.
Je me propose donc de vérifier la faisabilité du principe de moteur Ericson, par faisabilité j’entends une solution technique rustique qui pourrait un jour tourner dans nos sous sol sans maintenance high-tech à base d'hydrogène ou de contrôleur 64 bits.

Le moteur Ericsson est un moteur tournant à base de variations de volume à haute température et donc pour ne pas réinventer le fil à couper le beurre, le plus simple est d'utiliser un bloc moteur thermique actuel.
Le principe est de comprimer de l'air ambiant, de le chauffer et de "turbiner" les gaz chauds qui auront augmenté de volume selon le rapport T1/T0 (en Kelvin hein !)
Vu la conjoncture actuelle, on ne va pas chauffer au gaz ou au fuel, nous allons utiliser de la biomasse, je choisi donc des pellets pour la possible mécanisation du bruleur et son faible taux de cendre.
Par turbiner j'entends la transformation d'une pression en mouvement de rotation, c'est la qu’intervient le bloc moteur.
J'ai présenté la transformation d'un moteur 4 temps de 500 cm3 Bernard en moteur 2 temps en mode "moteur à air comprimé" ici :

http://vieilles-soupapes.1fr1.net/t6...n-distribution

Je vais poursuivre mes présentations et discussion dans ce forum.
à vos conseils, critiques, commentaires, retour d'expériences et pronostiques ...
Fred
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[fbedon]

Salut,
les obstacles à l'utilisation d'un moteur thermique standard sont de 2 ordres :
- thermique, l'air d'admission est sensé être froid.
- sens de manœuvre de la soupape d'admission, l'air sous une trop forte pression va ouvrir d'elle même la soupape.
Je propose de faire quelques essais en basse température (350°C) et basse pression (1 bar relatif) avant de viser plus haut.
le dispositif est pret pour des éessais à l'air comprimé, je dois seulement bricoler un raccord du flexible vers la culasse.

Pour rendre encore plus simple la machine je propose de compresser l'air d'admission de la chaudière et d'en turbiner les fumées, donc le bruleur sera dans une cuve étanche sous pression, avec alimentation en granulés via un sas je pense.
J'entends déjà les critiques sur l'inévitable encrassement du cylindre et des soupapes, mais les possesseurs de chaudière à pellets peuvent témoigner du très faible volume des cendres et de l'absence totale de suie dans les conduits. Naturellement, il faudra sans doute prévoir une solution de bypass pour les phases d'allumage.

Le but de la machine sera d'entrainer un alternateur Et de produire de l'eau chaude comme une chaudière classique.
Fred

[fbedon]

Salut,
qu'est ce que peux donner une combustion hyperbare de bois ? Il n'y a pas de raison que ça ne brule pas, c'est sans doute activé, mais dans quelle proportion ? Je ne vois pas dans quel mécanisme on retrouve ce fonctionnement.
Fred

[Somax]

Bonsoir fbedon,

Il me semble que cette discussion mériterait plutôt d'être dans le forum technologie. Je pense que tu toucherais un public plus intéressé.

[A voir en vidéo sur Futura]

[fbedon]

Oui tu as sans doute raison, j'ai cherché une rubrique en pensant à la finalité de la machine, mais les parties à développer sont assez techniques.
Un modérateur pourrait faire ça ?
merci
Fred

[Groalex]

Bonjour,

"les obstacles à l'utilisation d'un moteur thermique standard sont de 2 ordres :
- thermique, l'air d'admission est sensé être froid.
- sens de manœuvre de la soupape d'admission, l'air sous une trop forte pression va ouvrir d'elle même la soupape."

Ce ne sont pas là de grands obstacles, à la vue du travail déjà accompli
si tu a peur pour le collecteur d'amission à cause d'un air chaud, un simple collecteur en fonte fera l'affaire
si la soupape s'ouvre car trop de pression, il faudra changer le ressort (ou peut être qu'une simple cale fera le job)

[fbedon]

Salut,
Oui tu as raison, ce sont les 2 obstacles que je pense rencontrer, j'attends le raccord pour les essais à l'air comprimé, ça va déjà être drôle à voir tourner.
ensuite je connecterai surement un alternateur avant d'envisager des essais à chaud.
Fred

[Groalex]

Perso hâte de voir les résultats

[fbedon]

Salut à tous,
j'ai enfin trouvé le temps d'aller chercher la pièce, de la modifier, par ce que je me suis trompé sur le plan, de la monter et de brancher le compresseur.
je suis donc prêt a brancher le flexible sous pression au raccord coté admission.
j'ai mis le moteur en phase de détente et le piston en position haute (PMH + 10-20°).
Je branche... et hop c'est parti ! Même pas une fuite, un outil oublié, ou autre. Ça mouline comme un moteur à vapeur, la distribution fait bien son office.
je vais essayer de mettre en ligne la vidéo.
Ça tourne lentement, soyez indulgents ce ne sont que les premiers tours.

Fred

[fbedon]

Voici le lien vers la vidéo, dites moi si c'est accessible et lisible.

https://vimeo.com/user167788270/revi...172/20e81a0632

à vos commentaires, conseils et autres.
Fred

[Groalex]

Oui un commentaire...
La vidéo ne fonctionne pas !!

[fbedon]

Salut,
je remets le lien :


Fred

[fbedon]

https://youtube.com/shorts/WFazNUSSP54?feature=share

[trebor]

Bonjour à tous,
j'ai bien lu les thèses très intéressantes de Sébastien Bonnet, Pascal Stouffs (trouvables en ligne sans souci) et autres chercheurs de l'université de Pau, j'ai vu le proto fait par Assystem, mais je ne vois toujours pas de réalisation à l'échelle convaincante. Dites moi si j'en ai loupé.

De temps en temps, il faut savoir lâcher la calculette et voir si les concepts tiennent la route.
Je me propose donc de vérifier la faisabilité du principe de moteur Ericson, par faisabilité j’entends une solution technique rustique qui pourrait un jour tourner dans nos sous sol sans maintenance high-tech à base d'hydrogène ou de contrôleur 64 bits.

Le moteur Ericsson est un moteur tournant à base de variations de volume à haute température et donc pour ne pas réinventer le fil à couper le beurre, le plus simple est d'utiliser un bloc moteur thermique actuel.
Le principe est de comprimer de l'air ambiant, de le chauffer et de "turbiner" les gaz chauds qui auront augmenté de volume selon le rapport T1/T0 (en Kelvin hein !)
Vu la conjoncture actuelle, on ne va pas chauffer au gaz ou au fuel, nous allons utiliser de la biomasse, je choisi donc des pellets pour la possible mécanisation du bruleur et son faible taux de cendre.
Par turbiner j'entends la transformation d'une pression en mouvement de rotation, c'est la qu’intervient le bloc moteur.
J'ai présenté la transformation d'un moteur 4 temps de 500 cm3 Bernard en moteur 2 temps en mode "moteur à air comprimé" ici :

http://vieilles-soupapes.1fr1.net/t6...n-distribution

Je vais poursuivre mes présentations et discussion dans ce forum.
à vos conseils, critiques, commentaires, retour d'expériences et pronostiques ...
Fred

Bonjour à tous,
J'ai l'impression qu'une roue comme celle d'un moulin à eau serait plus efficace avec bien moins de pièce en mouvement.
https://www.google.com/search?q=roue...h=472&dpr=1.58
Ou une turbine, mais qui consomme plus d'air.
https://www.google.com/search?q=turb...h=472&dpr=1.58
La machine à vapeur a été très utilisé, encore en service en 1960 sur les locomotives, sans la découverte du pétrole la voiture aurait été à vapeur.
Durcir les ressorts des soupapes d'admissions c'est perdre du rendement.
La pression d'explosion d'un moteur thermique est bien plus forte que celle de l'air comprimé, donc un rendement encore moindre surtout qu'il faut consommer de l'énergie pour comprimer de l'air pour alimenter le moteur.

[fbedon]

Merci Trebor pour tes idées.
Bien sûr deux turbines comme un moteur d'hélicoptère auraient un meilleur rendement, moins de pièces en mouvement etc, mais mon cahier des charge suppose l'utilisation de matériel rustique et récupérable.
Je vais changer la came d'échappement du montage actuel pour l'optimiser.
Je suis d'accord avec toi l'augmentation de la poussée du ressort d'admission n'est pas une solution. Pour ce proto je vais ajouter un système de soupape inversée en amont de la culasse, raccordée à l'ancienne bride du carburateur.
Il me faut une soupape, un guide et un siège. Ou puis trouver ça en neuf pas trop cher ? Il faut sans doute chercher dans des pièces autos françaises pas trop récentes... des idées ?

[fbedon]

Un copain me propose une culasse de honda xl125s, une des soupapes en diam 15mm pourrait sans doute convenir.
A suivre

[titijoy3]

Bonjour à tous,
J'ai l'impression qu'une roue comme celle d'un moulin à eau serait plus efficace avec bien moins de pièce en mouvement.
https://www.google.com/search?q=roue...h=472&dpr=1.58
Ou une turbine, mais qui consomme plus d'air.
https://www.google.com/search?q=turb...h=472&dpr=1.58
La machine à vapeur a été très utilisé, encore en service en 1960 sur les locomotives, sans la découverte du pétrole la voiture aurait été à vapeur.
Durcir les ressorts des soupapes d'admissions c'est perdre du rendement.
La pression d'explosion d'un moteur thermique est bien plus forte que celle de l'air comprimé, donc un rendement encore moindre surtout qu'il faut consommer de l'énergie pour comprimer de l'air pour alimenter le moteur.

il faudrait des soupapes rotatives..

[fbedon]

Bonjour titijoy3,
qu'entends tu par soupapes rotative ? un cylindre ajouré mis en rotation ? c'est utilisé dans quel appareil ? l’étanchéité indispensable sur toute la hauteur du dit cylindre ne va pas être facile à assurer à haute température... Mais c'est une idée intéressante, car facile à commander.
Fred

[fbedon]

Bonjour,
J'ai trouvé ça sur les soupapes cylindriques

Fred

[titijoy3]

Bonjour,
J'ai trouvé ça sur les soupapes cylindriques
Pièce jointe 467179
Fred

je ne l'avais pas imaginé comme ça mais l'idée est intéressante

[trebor]

Bonjour,
J'ai trouvé ça sur les soupapes cylindriques
Pièce jointe 467179
Fred

Bonjour,
Étanchéité et calaminage du jeu permettant la rotation, dilatation et qui fini par un grippage par manque de lubrification.

[titijoy3]

Bonjour,
Étanchéité et calaminage du jeu permettant la rotation, dilatation et qui fini par un grippage par manque de lubrification.

c'est ce qu je me suis toujours dit, peut être qu'avec des pièces en céramique ça fonctionnerait ?

[fbedon]

Salut à tous,
rester dans l'utilisation de techniques connues éprouvées et récupérable fait partie du cahier des charges, j'oublie donc également les soupapes desmodromiques.
j'ai récupéré un moteur de Honda 125 XLS, je vais regarder la culasse de près.
Fred

[fbedon]

Bonjour à tous,
en discutant avec un mécano de mes connaissances, il m'a fait remarquer que sur les moteurs modernes avec turbo compresseur, les soupapes d'admission fonctionnent en partie avec plus de pression en amont que dans le cylindre, cette surpression peut atteindre 1.5 bar voire 2. Je vais donc essayer cette piste sur mon vénérable Bernard qui ne connait pas les turbo...
je vais déjà utiliser pour l'admission la soupape le plus petite qui produira le moindre effort dû à la pression. Ensuite je vais remplacer le ressort du pépère par un plus costaud, je modifierai le profil de la came si c'est trop violent. D'autres idées ?

J'ai commencé à désosser la culasse de XLS125, rien ne sort facilement, ni les guides, ni les sièges, je coupe tout à la disqueuse,... ce n'est pas fini.
Cdlt
Fred

[fbedon]

Salut,
le dit moteur Bernard est vraiment ancien, les 2 soupapes ont la même taille, je vais essayer de jouer sur la force du ressort seulement.
Pas d'autres idées ?
Fred

[fbedon]

Salut à tous,
Vous connaissez ce site de constructeur ?
https://www.anthosairpower.com/
https://www.youtube.com/watch?v=u0c7lIDFsYA

Ils ont un peu la même idée que moi, mais avec de l'air comprimé, qui doit être très froid
je suppose qu'il a dû refaire une distribution 2 temps et inverser le sens d'action des soupapes d'admission.
Rien de bien sorcier, avec de l'air à 30 ou 40 bars, c'est sûr que ça marche et le moteur ne risque pas de serrer.
Qui peut en dire plus ?
Pas sur l'autonomie, je crois connaitre la réponse...
Fred

[fbedon]

toujours sur le site Anthos Air power, une photo ou l'on voit la courroie de distribution

c'est bien un cycle 2 temps.
Fred

[fbedon]

Salut à tous,
je viens de modifier le profil de la soupape d'admission, elle est maintenant ouverte durant une grande partie de la phase de descente du piston.
Le moteur ne marche pas mieux pour autant
Moteur à l’arrêt avec la soupape d'admission fermée, quand j'envoie de l'air, je vois la soupape s'enfoncer et je sens l'air fuir salement au niveau du taraudage de la bougie. Il faut que augmente la force du ressort de cette soupape, je vais piocher dans ceux du moteur de XLS125, c'est du nerveux.
En me relisant je pointais du doigt un problème également sur la soupape échappement, je vais refaire une passe sur son diagramme d'ouverture.
A suivre
Fred

[milansport]

Hello tout le monde,

J"en suis au même point de réflexion que toi sur le moteur avec combustion "interne" de pellets. C'est la version a pistons du "turbo barel" vu dans youtube (https://www.youtube.com/watch?v=WTze6g9ZuF4&t=35s)
Cela semble être une bête difficilement contrôlable ( pour l'instant) Avec des turbos , les volumes d'air sont importants donc les puissances aussi.
Je n'ai pas compris si la chaleur de combustion , dans ton moteur,se transmettait a la chambre d'expansion par un ecchangeur ou si tu brulais directement dans la chambre d'expansion,ce qui serait la réplique du turbo barel mais a piston.

Bon courage
jp

[fbedon]

Salut à tous,
oui je suis parti sur une version à pistons, mon premier monocylindre 2 temps fonctionne avec de l'air froid.
Un petit calcul indique que je vais fonctionner dans des puissances ridicules avec des cylindrées en litres.
500 cm3 se fait avec un diamètre de 90 mm et une course d'autant,
sous un bar, la force exercée vaut 63 cm2*1daN/cm2 = 63 daN
le travail d'un cycle = 63 daN * 0.09 m = 5.67 Joule
a raison de 1000 cycles/min, soit 17 s-1
soit 100 W !
200 W au litre pour 1 bar et 1000 tr/min, même en augmentant la pression et un peu la vitesse, c'est bien peu.


Mais je suis en train de regarder ce qui se fait a base de turbines,
https://enertwin.com/enertwin/
ce serait bien plus simple, plus compact et pas forcement plus cher...
Quelqu'un a t il une idée pour installer une génératrice électrique derrière une turbine ? ou entre 2 turbines ?
C'est que ça tournent vite ces bêtes là ! et qu'il faut donc un ensemble tournant bien équilibré.
Fred
Fred