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Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)

Discussion dans 'Modélisme' créé par Titou16, 17 Janvier 2012.

  1. Titou16

    Titou16 Ouvrier

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Salut à tous,

    Voici mon premier Stirling pressurisé. Je l'avais déjà présenté en mars dernier en non préssurisé. Ça marche mais c'est assez délicat. A 4 bars, Il ne tourne pas très vite (dans les 600 trs/mn au gaz alors qu'en non présurisé il atteignait les 2800). Mais il a un sacré couple moteur. L'ennui c'est qu'il lui en faut aussi beaucoup pour vaincre la phase de compression. Au final ça donne un fonctionnement assez brutal. Il trésaute. L'idéal serait de lui adjoindre 2 cylindres supplémentaires déphasés de 180°.

    Vous le voyez donc a divers stades de son évolution. La photo du haut et celle du bas le montre dans sa définition la plus récente.

    Autre détail, si on l'entraine avec une perceuse sans fil, le cylindre chaud descend au alentour de -4°C en environ 2 minutes.

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    [​IMG]


    [​IMG]


    [​IMG]
     
  2. MARECHE

    MARECHE Compagnon

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Bonjour,
    Les systèmes Stirling de puissance que nous avions dans le temps étaient pressurisés avec de l'hydrogène ou de l'hélium. On trouve de l'hélium sous pression dans certains magasins de jouets et solderies sous forme de kits de ballons à gonfler (kits de 50 et kits de 100 ballons) Ces Stirling de puissance servaient à liquéfier l'air. Si le fonctionnement est heurté, c'est que le volant n'a pas assez d'inertie, le refaire plus gros et plus lourd.
    Salutations
     
  3. PParent

    PParent Compagnon

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    C'est un beau moteur !!
    J'aurais bien aimé le voir fonctionner en production de froid.
    Peut-être pourras tu nous mettre une vidéo.
    Est ce que -5° suffisent pour voir la partie froide blanchir par une pellicule de glace ?
    Les plans sont-il personnel, accessibles ?
    Ton moteur me donne envie.
    Je pense pouvoir usiner un moteur pressurisé de cette dimension avec mon matériel mais je n'ai pas de plans.
    Peut-être peut-on en trouver sur certains sites.

    En tous cas, c'est une belle réalisation.
     
  4. fab50

    fab50 Ouvrier

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Comment ça marche un stirling pressurisé ? Tu augmente la pression "au dessus des cylindres" et tu tire au vide en dessous ?
     
  5. Titou16

    Titou16 Ouvrier

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Non il ne faut pas tirer au vide en dessous au contraire. Explications :

    Le principe c'est que plus la quantité de gaz (en moles) est importante dans la partie travail du moteur, plus l’énergie mécanique produit par cycle est importante et ce sans augmenter la cylindrée, (sous réserve que la capacité du capteur de la zone chaude et de celui de la zone froide soient capables d'échanger suffisamment de chaleur, mais c'est autre sujet). Mais plus on met de gaz dans la partie travail du moteur plus la pression augmente et c'est pas un avantage. Car là déjà, avec 4 bars, y a longtemps qu'on ne peut plus tourner le volant moteur pour lutter contre la compression. Il patine sur l'axe (car c'est une vis de pression, il n'y a pas de méplat). Mais même s'il y avait un méplat cela contraindrait fortement l'embiellage et pourrait même faire flamber les bielles.
    Pour vaincre la phase de compression, il faudrait une énergie d'autant plus considérable que la pressurisation est grande. Cela ne pourrait être obtenue que par une très grande vitesse de rotation (qu'il faudrait que le moteur soit capable de générer or il n'en a pas la puissance) ou un volant possédant un moment d'inertie d'autant plus grand que la pressurisation est élevée (et non pas nécessairement plus lourd comme la dit MARECHE car on peut très bien faire varier le moment d'inertie d'un solide sans nécessairement augmenter ou diminuer sa masse). Dans ce dernier cas il faudrait un volant totalement disproportionné. Et pour résister à ces fortes contraintes mécaniques il faudrait en outre un embiellage fortement dimensionné.
    Donc pour éviter tous ces inconvénients il existe une autre solution, c'est d'équilibrer la pression de l'autre coté des pistons par une contrepression dans le carter. Et cet équilibrage est assez délicat à trouver. Du coup il est évident que le moteur doit être parfaitement étanche des deux cotés car si il y a une fuite, même petite, le système se déséquilibre vite et s’arrête. C'est d'ailleurs ce qui est arrivé hier soir alors que je le faisais tourner au gaz. Y a un truc qui a laché et je sais pas encore quoi. Mais j'entends distinctement une fuite quand je gonfle la partie travail.

    Il faut savoir que du fait qu'il y a une plus grande quantité de gaz dans la partie travail, le flux de chaleur transporté de zone chaude à zone froide est plus important. Le moteur chauffe donc beaucoup plus. Et comme je l'ai conçu de manière empirique, je ne sais pas quel débit de chaleur le cylindre froid peut évacuer. Je sais seulement que ça suffisait en non présurisé et qu'il pouvait tourner indéfiniment. Mais là ce n'est plus le cas. D'autre part, avant, comme il n'y avait pas de joints (autres que les joints papier) une température élevée n'était pas un problème. Là avec les joints, c'est autre chose, faut pas que ça chauffe trop sinon ça les fusille. Et comme justement ça chauffe davantage, y a un soucis.

    Voilà. Ce moteur est surtout intéressant par ses imperfections qui montrent les directions vers lesquelles il faut aller pour une conception plus fiable. Car ce moteur n'est pas pour moi une fin. Mon projet à toujours été de fabriquer un moteur d'une puissance d' 1Kw et plus si possible afin d'entrainer une génératrice électrique. Mais sans expérience vouloir tout de suite attaquer un moteur d'environ 200cm3 (c'est ce que je vise en gros pour atteindre cette puissance) est irréaliste et voué à l’échec. Et puis faut pas mal de fric (ne serait ce que pour la matière) à cette échelle. Donc j'ai préféré me lancer dans la conception d'un petit moteur pour voir ce que ça donnait et acquérir de l'expérience avant de m'engager dans un gros projet plus couteux. Et ce moteur rempli de ce point de vue parfaitement ses objectifs.

    Pour ce qui est de faire du froid, je ne l'ai pas fait tourner suffisamment longtemps pour que du givre se forme. De la condensation apparait assez vite mais ça givre pas. Je pense de toute façon que -4°C est le maxi qu'il puisse atteindre et donc il faut surement attendre plusieurs minute pour que ça forme du givre. Mais je vais essayer de faire une vidéo quand j'aurais réparé la fuite.

    Pour finir, je ne donne pas les plans. Pour au mois 2 raisons. D'abord c'est un très gros travail de mise à jour et les plans que je fais pour moi sont souvent ébauché à la cao puis bidouillé à la main et finissent souvent plein graisse ou de cambouis dans mon atelier. Et souvent je fais des modifs au filing en cours d'usinage. Les mettre à jour nécessite beaucoup de temps que je n'ai pas. Et d'autre part je ne trouve pas très interressant de refaire ce qui a déjà été fait. Pour progresser il vaut mieux concevoir son propre moteur (c'est pourquoi je n'ai personnellement jamais fabriqué à partir de plans d'autres personnes) en évitant les écueuils auxquels se sont heurtés les prédécesseurs. C'est pour ça que je vous ai donné les défauts du miens. Ceux qui voudraient se lancer dans l'aventure en savent maintenant autant que moi sur ce qu'il ne faut pas faire sans avoir eu à construire ce moteur pour l'apprendre.
     
  6. didou

    didou Compagnon

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Belle réalisation bravo :-D

    J'en profite également pour poser une question qui me tracasse à vous constructeurs de Stirling : existe t'il un type de moteur Stirling qui pourrait démarrer sans être lancer avec par exemple plusieurs cylindres ? L'idée serrait un moteur qui démarrerait de lui même si tôt que la température augmente, comme avec un serpentin d'eau exposé au soleil par exemple
     
  7. jcma

    jcma Compagnon

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Bonsoir,

    Superbe ton moteur ! Bien réalisé comme d'habitude. Pourrait-tu indiquer en gros ses caractéristiques (Volume chaud, volume froid, ...).

    Didou, pour que ces moteurs puissent tourner il faut qu'ils arrivent à stocker une partie de leur travail de sortie dans le volant d'inertie (Pendant un cycle, le piston est obligé de contrer la pression ambiante ou la pression de pressurisation qui agit sur le coté opposé). Même en montant plusieurs moteurs en parallèle, il manquera toujours l'impulsion de départ qui amorce le cycle, comme pour un moteur 4 temps standard. Il existe quelques moteurs particuliers qui démarrent tout seuls: les moteurs à piston liquide (Fuidyne) et certains moteurs à piston libre (Il n'y a pas de bielle, c'est un difference de pression qui les fait marcher).

    @+
    Jean-Charles
     
  8. MARECHE

    MARECHE Compagnon

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Bonjour,
    Les systèmes commerciaux Phillips avaient un "régénérateur" que le gaz devait traverser entre l'étage chaud et l'étage froid: des lits superposés de tissus de fil métalliques fins qui étaient sensés augmenter le rendement, et en effet le carter était rempli du fluide moteur sous pression, la même que la pression de repos du système, avec un système de joints sur l'axe du vilbrequin. Il fallait quand même rajouter du gaz une fois par mois.
    Salutations
     
  9. Titou16

    Titou16 Ouvrier

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Merci pour les compliments, ça fait plaisir...

    Pour ce qui est du régénérateur j'en ai fait un avec un coude en cuivre repli de fil de cuivre entremêlé. Mais ça ne rendais rien. J'avais aussi essayer plusieurs sortes de refroidisseur mais c'était pas mieux. Le bête tuyau marchait mieux.
    Ceci dit c'était dans le cas du moteur non pressurisé, faudrait peut être le retenter avec la version pressurisée. Par contre, avant vu que je reliais la partie froide à la partie chaude par l'intermédiaire d'un élément (tuyau, régénérateur, refroidisseur) simplement relié par des manchons silicones, c'était facile à changer. Maintenant avec la pression, j'ai été obligé de souder, du coup ça complique sérieusement les essais.

    De toute façon j'ai autre choses à faire puisque j'ai cassé le moteur hier soir en essayant de faire une vidéo pour le montrer en situation de faire du froid. L'embiellage n'a pas tenu. Les roulements de Ø3 int x Ø6 ext ont perdu leur billes dans le carter, les bielles ont été déformées et le cylindre froid endommagé. Comme je le disais hier la pressurisation ça augmente sérieusement les contraintes. Va falloir faire des bielles plus solides et oublier les roulements qui sont trop petits pour de telles contraintes.
     
  10. macgyverdu60

    macgyverdu60 Apprenti

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    :sad: quel dommage un si joli joujou :sad:
    mais je pense que tu profitera de ton expérience pour le réparer tout en améliorant la chose
    courrage
     
  11. PParent

    PParent Compagnon

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Décidément, mon idée n'était pas bonne.
    Désolé pour toi.
    J'espère que tu pourras facilement le remettre en état.
     
  12. Titou16

    Titou16 Ouvrier

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    T'inquiète c'est déjà fait, j'ai fabriqué deux autres bielles renforcées et j'ai toilé le cylindre (peut être un peu trop d'ailleurs, ça sera peut être plus étanche) mais je l'ai pas encore remonté. L'ayant conçu et fabriqué ça serait le comble si j'arrivais pas à le réparer. Si ça fuit à cause du cylindre, faudra que je chemise. Et puis dès que j'ai un peu de temps je mets une vidéo. a+
     
  13. germain48

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Bonjour
    Je suis avec plaisir l'avancement de ton projet. Quand j'aurai terminé les bricoles que j'ai en cours,j'envisage aussi un projet comme le tien.
    Il existe (ou existait) puisque la commercialisation à échoué semble-t-il, un générateur Stirling identique à ton projet.
    Voici le lien:http://sunmachine.fr/prod_pellets.htm .
    Si mes souvenirs sont bons il était pressurisé à 20 bars à l'azote .
    La combustion du granulé permettait de tirer,à pleine puissance, 3 Kw d'électricité et la partie froide générait 15 Kw thermique destiné au chauffage

    Bravo encore

    Germain
     
  14. MARECHE

    MARECHE Compagnon

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Bojour,
    Pour que les régénérateurs fonctionnent je pense qu'il faut un gaz léger, hydrogène ou hélium et que l'azote et l'air ne communiquent pas assez vite leur chaleur avec les fils de cuivre (les vitesses du son, donc des molécules sont plus grandes avec les gaz légers) Pour ce qui est des dimensions, nos modèles qui faisaient une puissance de 11 kw avaient, autant que je me souvienne un diamètre de piston de 80 à 100 mm et un embiellage à coussinets supercostaud, comparable à une bielle de diesel de 2 litres.
    Salutations
     
  15. BRICO 63

    BRICO 63 Ouvrier

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    Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum)
    Re: Mon stirling préssurisé (Peut etre aussi le 1er du forum

    Bonjour

    Pourrais-tu expliquer comment fonctionne ton"générateur électrique"

    on dirait un moteur de disque dur si c'est le cas pourquoi 6 fils en sortie

    En tous cas Bravo pour cette réalisation

    @+ Daniel
     
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