DEFINITION SIMPLE DU MOTEUR STIRLING......... POUR LES NEOPHYTES.

VOICI UNE AUTRE DEFINITION PLUS COMPLEXE

Stirling, moteur, type de moteur développant sa puissance mécanique à partir de la détente d’un gaz confiné à haute température. Ce moteur (brevet déposé en 1816 par le pasteur écossais Robert Stirling) a été utilisé comme source motrice d’appoint dans de nombreuses entreprises au cours du XIXe siècle et au début du XXe siècle. Le besoin en moteurs automobiles à faibles émissions de gaz polluants a suscité récemment un regain d’intérêt pour ce moteur.

Le cycle de travail de ce moteur est appelé cycle de Stirling. Dans sa forme la plus simple, il débute par la compression d’une quantité fixe de gaz, dit gaz de travail (hydrogène ou hélium), dans une chambre froide. Ce gaz froid comprimé est ensuite transféré dans une chambre chaude (chauffée par un réchauffeur externe), dans laquelle la détente du gaz actionne un piston produisant le travail. Le gaz chaud détendu est alors refroidi et réinjecté dans la chambre froide pour subir le cycle suivant. Le moteur est capable de convertir la chaleur en travail du fait que la détente du gaz à haute température fournit un travail supérieur à celui nécessaire pour comprimer la même quantité de gaz à basse température.

La chaleur requise par la chambre de détente est fournie par un réchauffeur externe fonctionnant en continu, opérant à l’essence, à l’alcool, au gaz naturel, au propane ou au butane. Les gaz d’échappement ont de très basses concentrations en carbone libre et de faibles niveaux d’émissions polluantes. Le moteur Stirling a un régime de fonctionnement souple, car les variations de pression dans les chambres de compression et de détente sont sinusoïdales, c’est-à-dire relativement graduelles, et non explosives comme c’est le cas dans les moteurs à combustion interne. Toutefois, la nécessité de refroidir rapidement le gaz de travail exige un radiateur de grandes dimensions, peu compatible avec des véhicules automobiles de taille réduite.

Salut Grégory,

C'est un bon résumé.

Le Stirling a de grandes qualités.

Peut-être faut-il ajouter qu'il n'aime pas les brusques variations de puissance, à mon avis la raison principale de son absence dans les motorisations d'automobiles.

Mais la voiture ou la moto, on le constate, est contrainte d'évoluer vers l'hybridation thermique/électrique, notamment avec un moteur en régime stationnaire (intermittent) et là le Stirling a toute sa place.

A bientôt !

Principal inconvenient : son prix ! (comparé aux autres moteurs pour la même puissance)

Pour une technologie émergente ... j'invite à constater l'évolution des tarifs de l'informatique de ces 20 dernières années.

Principal inconvénient : La méconnaissance des lois physiques qui régissent le comportement de ces principaux organes. (Régénérateur, échangeur, déplaceur) et interdisent un dimensionnement correct des moteurs. Les géométries actuellement utilisées ont été obtenues via des tâtonnement expérimentaux.

Par exemple, je lis en ce moment des livres (isbn : 978-2-271-06462-2) et des articles qui sous-entendent que la loi de Fourrier qui pourrait régir les phénomènes de conduction au niveau du régénérateur n'est pas applicable.

Le "couplage" entre les problèmes d'échanges thermiques dans la couche limite/à la paroi et les pertes de charges induites par de trop faibles diamètres est aussi verrou au développement de régénérateurs performants.

Bref... ce n'est pas parque des sites de vulgarisation avancent des rendements, qu'ils sont ceux que l'on peut attendre -en bien ou en mal-

L'application idéal qui démocratisera le moteur sera l'utilisation en véhicule hybride, la chaleur sur le refroidissement du moteur Stirling pouvant annuler l'effet pénalisant du chauffage dans les voitures électriques tout en augmentant l'autonomie et en apportant une consommation multifuel - indépendance des caractéristiques anti-détonantes du raffinage des carburants bio-essence et de la filtration des gazoles d'origine végétal.

L'inertie du moteur, dont on nous rabâche les oreilles, théorie dont j'en ai aussi fait l'écho, est un faux problème de concepteurs ayant une formation première de mécanicien et non d'énergéticien, elle réside dans la trop grande inertie de la source chaude/échangeur chaud voir du sur-dimensionnement de cette pièce. Elle induit aussi une masse du moteur qui interdit son utilisation dans l'automobile.


Si l'avenir du moteur Stirling est radieux, ce n'est pas grâce à l'effet de mode sur les pseudo énergies renouvelables qui s'estompera face aux premières catastrophes climatiques et aux soucis des réfugies/survivants qui les accompagneront, mais grâce à l'émergence de nouveaux procédés de fabrications, de matériaux, de simulation et d'analyse. Ce qui part le passé faisait défaut.

Bonjour Etude-Stirling,

je suis plutôt d'accord avec votre post, nuancer peut-être la fin...

Car le Stirling est une vraie réponse aux prochaines pénuries/flambées des combustibles fossiles via tous les biocombustibles qui seront toujours abondants (dumoins sous nos latitudes) : déchets de jardin, de paille, de bois, boues d'épurations, résidus organiques etc... Plus généralement de biomasse sèche.

Sans parler de leur couplage à la concentration solaire (via différentes variantes optiques comme les Dish, les cylindroparaboles ou les lentilles et miroirs de Fresnel...

Si vous vous intéressez de près au Stirling, je vous invite à découvrir le SPRATL, qui n'est pour l'instant qu'un concept, mais qui peut résoudre bien des difficultés, en particulier sur le régénérateur.

Les vraies réponses à ces problèmes d'avenirs sont plus politiques que technologiques, il ne faut pas s'attendre à être sauvé par une machine miracle qui permettra à notre modèle économique de durer.

La gloutonnerie énergétique du fonctionnement de notre civilisation n'est pas compatible avec le moindre principe écologique.
Avant de chercher de nouveaux moyens de production, il faut raisonner notre consommation, ce qui est quasi impossible puisque cela sous-entend une dégradation de notre qualité et niveau de vie.
Bref, on avisera quand ça partira vraiment de travers...

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Au sujet du SPRATL :

J'aime bien l'idée de faire la peau à ce bon vieux couple piston-cylindre.

A mon avis, pour évoluer sur cette voie une rencontre avec un fabricant comme Busch, n'est pas une mauvaise chose.
http://www.busch.fr/produits/produits/pompes-a-vide-et-surpresseurs/



Bon courage pour la réalisation mécanique de pièces en révolution sur plusieurs axes...

Je suis moins catégorique que vous, même si vous avez vu juste pour les grandes lignes...

Franchement, si le niveau de vie élevé, c'est se taper 150 km tous les jours pour aller à son travail, recevoir un smic et ne pas joindre les 2 bouts en fin de mois, autant le baisser...

On peut raisonner les dépenses énergétiques, les couvrir en grande partie par des EnR, tout en ayant un ressenti agréable de notre qualité de vie...

Mais cela bouscule les habitudes et surtout les oligarchies établies qui biberonnent tout la société avec des énergies douteuses...

Pour les machines trilobiques, il existent plusieurs prototypes avec diverses solutions de transmission qui fonctionnent bien.

@+