Plans moteur stirling

[honosstoa]

bonjour
excusez moi pour mon dernier message je parlai des plans d'un tour.
(je ne me permettrai pas de reposter les plans de quelqu'un d'autre.)
bonne nuit à tous

 

[honosstoa]

rebonjour cette fois je me suis mis d'accord pour faire un alpha(je pense le terminer mercredi soir)
j'utilise des seringues en verre comme cylindre et j'aimerai savoir de combien doit etre le déplacement des piston avec un chauffage à 200-300° Mon maneton fait un deplacement de 3 cm du piston,ça pourrait aller? j'attend confirmation pour pas gacher mes seringues
si quelqun pouvait répondre assez vite se serais vraiment sympa
merci

 

[jcma]

Bonsoir,

C'est bien un alpha que tu construis ?. Dans un alpha le deplaceur est etanche, comme le piston de puissance. Dans un gamma, le deplaceur laisse passer l'air sur sa peripherie.
Si c'est vraiment un alpha, la temperature desirée est trop basse pour le faire tourner (200°, c'est environ la temperature donnée par une bougie).

Pour déterminer ton moteur, il faut déterminer d'abord tes volumes et ensuite tes courses. Pour une température de 200-300° et un gamma, tu peut choisir un rapport de 2 entre le volume deplaceur et le volume moteur (volume deplaceur = 2 x volume moteur).

Comme tu a impose le volume moteur (Vm = (pi x (Diametre piston)^2/4)*course), tu obtient le volume deplaceur en multipliant par 2.

A partir du volume deplaceur tu peut determiner sa course.
Une regle souvent utilisée est de dire que le diametre = course du deplaceur, ce qui donne la relation:
Vd = ((pi x (Diametre deplaceur)^2)/4) * Diametre deplaceur
et permet de calculer le diametre:
Diametre deplaceur = racine cubique((4 * Volume deplaceur)/pi).

Le reste des dimensions est aussi donné par des recettes de cuisine:
- Longueur du cylindre chaud (Deplaceur) = 3 x Diametre du deplaceur.
- Longueur du deplaceur = 2 x Diametre du deplaceur.

Si tu a des problemes avec les formules ci-dessus, donne moi le diametre exact de ton piston et sa course exacte, je te calcule le deplaceur.

PS:
Pour la course du piston moteur, on choisit souvent une course égale a son diametre. Une course plus longue augmente les frottements et oblige a avoir des bielles plus longues.

@+
Jean-Charles

 

[dragoun]

bonjour, dans le centre de formation ou je suis, nous avons comme projet de construire un moteur stirling

.

nous avons respecté les dimensions sauf que nous avons utiliser un cylindre en laiton au lieu d acier.

le probleme est il ne tourne pas, on a essayer plusieurs correction:

- roue en plus grande, roue en fonte, roue en fonte plus grande: mais rien y fait la derniere donne un peu de meilleur resultat mais sans plus.

-on a supprimer les jeux dans le balancier: rien

- on a doubler la chambre de chauffe: ca ne va toujours pas, enfin ca fonctionne avec la roue lourde et chauffé a rouge au chalumeau oxygene acetylene mais rien avec un bruleur a alcool.


on a mis de la pate en la chambre de chauffe et le cylindre: rien


a votre avis ou pourrais venir le probleme, la matiere du cylindre pourrait faire quelque chose?



merci d'avance

 

[DRACHENREITER]

Salut,
Je ne suis pas un spécialiste en stirling mais est ce que ta chambre de chauffe est accès grande puisque tu dit que à l’acétylène sa marge et que au brûleur pas du tout.
Ou encore une fuite mais la aussi tu à mis de la pate.

trop de frottement peut être.

je ne sait pas vraiment.

 

[jcma]

Bonsoir,

Comme dit par DRACHENREITER, le fait que le moteur ne tourne qu'avec une chauffe plus forte est souvent le symptôme d'une fuite quelque part (Piston mal ajuste, fuite entre la partie chaude et froide, axe du deplaceur mal ajusté, ...). Le moteur doit etre parfaitement etanche.
Une astuce donnée plus haut dans le post: le plonger dans de l'eau en gardant la partie haute au dehors et vérifier qu'il n'y a pas de bulles qui s'échappent en le faisant tourner.

Pour les frottement, est-que le moteur tourne librement en enlevant le cylindre chaud (Pour ne pas avoir de compression) ?

Pour le reste:
Il est vrai qu'augmenter le volume chaud, diminue le besoin de chauffe, mais il faut aussi aussi reprendre la longueur et la course du deplaceur (Voir mon post plus haut sur les volumes). Si on ne le fait pas, il reste un volume d'air qui ne sert a rien devant le deplaceur (Cela s'appelle un volume mort) et qui diminue la puissance disponible.

Pour la matière du cylindre chaud, le laiton n'est pas une bonne idée. Il vaut mieux prendre une matière très mauvaise conductrice de la chaleur (Dans l'ordre Pyrex, inox, acier). Le but est d'obtenir un écart de température le plus élevé possible entre le cote chaud et le coté froid.
C'est pour cette même raison que cylindre de puissance est en un matériaux bon conducteur de la chaleur. Il doit évacuer les calories de la partie froide.

Pendant la phase de rodage, il n'est pas anormal de le chauffer un peu plus (mini-chalumeau), mais après doit tourner avec une lampe a alcool.

@+
Jean-Charles

 

[mekratrig]

Venant de "réparer" deux moteurs stirling gamma (un Opitec 1ère génération et un Chenapan), confiés par totof74 je ne peux que confirmer tout ce que dit jcma.

Manque d'étanchéité et frottements sont les plaies de ces petits moteurs.

 

[dragoun]

ok merci , en faite le laiton c'est le cylindre avec les rainure, avec le piston dedans., pas la partie chauffante. la chambre de chauffe est en acier.

 

[Georges de Villette]

Bonjour tout le monde ,
Je viens de lire ce post depuis le début . Il est passionnant !!!
Quand tu as fini de tout lire , tu as envie de descendre à l'atelier pour te faire un petit stirling !!!!
Bravo à tous !
Georges

 

[mekratrig]

Un autre bon moyen de contrôle de l'absence de frottements et de bonne étanchéité :
Observer le volant à la mise en chauffe

 

[totof74]

Oh qu'il est joli ce petit moteur !
Je me demande à qui il appartient

Salut Mekratrig

totof74

 

[dragoun]

ok merci pour vos reponse

 

[alexarts]

des petite questions toutes simple

Bonsoir,
felicitation pour tout ce savoir transmis , j ai apris beaucoup de chose sur le moteur stirling en lisant ces dernière pages et je decide de me lancer a mon tour dans la fabrication d un de ces moteur a partir de materiel de recuperation .

Je ne connait pas le nom de ce moteur et il m a sembler que vous en parlez peu je joint un lien qui vous en dira plus que mes mots sur le type de ce moteur.

http://www.youtube.com/watch?v=Wbfc7n5q ... re=related

Et voici les questions qui me taraude :
Dans ce moteur a mono-cylindre pourquoi la partie chauffer est-elle si grande ?
Quel est le materiaux utiliser dans cette partie en verre et quel est son but ?

merci de vos futur réponses

alex

 

[jcma]

Bonsoir,

C'est un moteur stirling a flux laminaire (Lamina flow en anglais). Il fait parti des stirlings thermo-acoustiques. Il ne possède pas de deplaceur comme sur les stirlings cités plus haut dans ce post.

Sur celui de la vidéo, le cylindre chaud est un tube a essai en pyrex. Ce tube contient de la paille de fer (Tampon jex par exemple). Si tu a l'intention d'en faire un, les dimensions de ton plan sont a suivre à la lettre sinon il risque de ne pas fonctionner. Son rendement étant très petit, il est également très sensible aux frottements.

Pour la théorie, si cela t'intéresse:
Ce moteur est basé sur le principe que si on comprime rapidement de l'air, la variation de pression ne suis plus la courbe de variation de volume (Courbe PV=constante en thermodynamique). Elle est en retard, d'où création d'un cycle (Pas de cycle = pas moteur, la puissance fournit correspondant a la surface de cette courbe).
La paille de fer est essentielle au fonctionnement de ce moteur en améliorant l'échange thermique (C'est le régénérateur). Cela augmente le déphasage entre pression et volume et produit un cycle plus "ouvert", donc fournit plus de puissance.

@+
Jean-Charles

 

[mekratrig]

Amusants ces petits moteurs à air chaud dits à flux laminaire.
En voici quelques exemples pas très esthétiques, mais fonctionnels
Piston à partir des restes d'une seringue en verre

Piston en laiton, cylindre à partir d'une tringle à rideaux

Particularité de celui-ci, chauffage en bout et tube traversant la laine d'acier

Encore un, piston en Peek et cylindre en tringle à rideaux

 

[ducran lapoigne]

bonsoir,
peut être un peu hs
Pourquoi la majorité des moteurs stirlings qu'on voit sur la toile et dans les forums sont des maquettes miniatures ?
Bon, ici on est dans la rubrique modélisme je le comprends bien
Cela pose il des problèmes majeurs ?
Je me verrais bien essayer la construction d' un modèle 30/40 cm3
Est ce que je vais dans le mur ?
en tout cas, passionnant ces moteurs
@+
Antoine

 

[jcma]

Bonsoir,

Il n'y a pas de raison pour que cela ne marche pas, mais si c'est de la puissance que tu recherche, celle-ci ne sera pas être tres importante (20 ou 30W maxi a vu de nez).

Pour faires des moteurs plus serieux et pour augmenter la puissance il faut utiliser un gaz plus performant, comme l'helium et il faut les pressuriser. Le chauffage doit egalement etre soigné pour eviter les pertes. La realisation en devient plus difficile pour un amateur, surtout pour l'etancheité, l'helium etant un gaz tres dur a contenir.
Pour te donner une idée, ici :http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/stirling/minieco/index_e.html tu peut trouver les plans d'un moteur de 50W pressurisé et utilisant de l'helium. Il utilise un entrainement rhombique, comme l'un des stirlings de ce post. Je joint le modele 3D fait a partir de ces plans.

Ton projet est quand meme interessant. Si tu te lance et si tu a besoin d'aide pour determiner les dimensions, n'hesite pas.

@+
Jean-Charles

 

[ducran lapoigne]

bonjour
Un grand merci à toi, jcma pour ces précisions.
J' avais été intrigué par la taille du moteur qu' avait construit le révérend Stirling. (ou bien, le projet est resté sur plan pour le brevet et n' a pas été concrétisé ?)
Après avoir posté hier soir, un petit tour sur le net via gogol m' en a appris +
Par exemple que Philips a construit un groupe électrogène sur le principe Stirling (mais pas commercialisé)
Bonne journée
Antoine

 

[jcma]

Bonsoir,

J'avais egalement fait des recherches. Je n'avais pas reussi a retrouver des photos du moteur stirling original. Il faut dire qu'il date du debut des années 1800.
On trouve plus facilement des photos de moteur datant de la fin 1800 debut 1900, genre Ericsson (Il y a un plan d'une reproduction dans l'un des post precedent), Rider, Robinson, Duplex Vacuum (Dont je detaille la realisation d'une reproduction dans un autre post), etc ...

Tu peut voir quelques photos de collectionneurs ici : http://www.hotairengines.com/Show Pictures/ShowPics.htm.

Une autre source d'inspiration, c'est http://www.freepatentsonline.com/, ou l'on trouve des brevets tres anciens sur les moteurs stirling. Il faut s'inscrire, c'est gratuit.

@+
Jean-Charles

 

[alexarts]

theromacoustique

bonjour,
je n ai pa de plan sur le moteur monocylindre dont je parle
je pensai utiliser comme base un moteur de motoculteur (piston diam 51)
et lui greffer a la place de la culasse ou ce fait la combustion un tube acier servant de chambre de chauffe .

ce moteur est destiner a alimenter une soufflerie de bas fourneau , plaçant le tube de chauffe dans la cheminer du bas fourneau cette dernier etant remplis de charbon (750 deg) .

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bas_fourneau

je suis peut etre utopique du fonctionnement du moteur dans ces conditions .


pouvez vous éclairer mon utopie pour quel soit realisable .

merci du temps que vous accorderez a ma requette


alex

 

[jcma]

Bonjour,

Je ne voudrais pas te decourager, mais tu t'attaque a du "gros". Tu va avoir plusieurs problemes a surmonter.

- Il te faut un deuxieme cylindre si tu veut faire un type alpha ou gamma.
- Si tu choisi un beta, le piston et la bielle sont a modifier pour permettre de faire passer la tige du deplaceur dans son milieu.
- Dans tous les cas, l'embiellage est a modifier pour entrainer le deplaceur avec un dephasage.
- Les segments sont a enlever, ils provoquent trop de frottements.
- Si le moteur est un deux temps, il faut boucher les lumieres d'admission et d'echappement (Au ras de l'interieur du cylindre pour eviter les volumes morts).
- J'en oublie surement.

J'avais vu sur internet une transformation en cryocooler (Fonctionnement inverse du stirling) d'un moteur (ou d'un compresseur ?) mais je n'arrive plus a mettre la main dessus. Si je le retrouve, je poste le lien

@+
Jean-Charles

 

[alexarts]

super merci beaucoup

je vous tien au courant de l evolution de mes travaux


salutation

 

[alexarts]

bonsoir ,
je viens vous tenir au courant de ma petite experience qui je l avoue ne fut pas une reussite (souvenez vous je voulait convertir un moteur de motoculteur en fesant sauter la culasse pour la remplacer par un tube acier chaffer a 750 deg )

je me decide donc a faire comme JCMA me la conseiller et opter pour la solution du moteur alpha avec la base de ce meme moteur .

moteur de 125.5 cm3 que je destine comme deplaceur refroidisseur
ma question est la suivante comment calculer le volume deplaceur chaud ?

si [/color]j utilise un volume de 50cm3 pour le piston chaud cela me fait un ratio de 2.5 est ce correct ?? (pas a mon avis mais je debute).

je sais que la question a deja ete evoquer mais je suis un peut embrouiller avec les types de moteur existant .

(plus le ratio ce rapproche de 1 plus le moteur est performant mais plus il est difficile a regler) .

merci de vos reponses


alex

 

[jcma]

Bonsoir,

Si tu veut faire un alpha, il faut que tes deux cylindres aient le même volume, le rapport des volumes est de 1 et il faut egalement deux pistons.

Pour un gamma, il faut prevoir un piston et un deplaceur. Tu peut utiliser le cylindre 125cm3 pour le cylindre chaud (Cylindre du deplaceur) et le 50cm3 pour le cylindre de puissance. Le rapport est est bien de 2.5.

Concernant le dephasage, si tu arrive a les monter en V a 90°, cela simplifie pas mal l'entrainement. Cela permet d'utiliser le meme vilbrequin pour les deux pistons (Ou pour un gamma, pour le deplaceur et le piston).

@+
Jean-Charles

 

[alexarts]

merci beaucoup ,
mais le piston de 125 (diam56mm) serre de refroidisseur
je vise donc un piston de diametre superieur pour le deplaceur
merci
je vous tien au jus ^^
salutation

 

[matmat9]

Bonjour,

je suis apprenti en polymecanique donc j'ai a ma disposition toute les machine pour construire un moteur stirling (fraiseuse, tours, perceuse numérique et/ou conventionnelle)

ce que je cherche à faire pour ma dernière année d'apprentissage c'est de construire un moteur qui fonctionne sans accro

j'ai vu plein de moteur sur le net et celui la ma bien plus
http://www.stirling-technik.de/htmlpage ... 3_engl.htm

les chichis de design je m'en fiche un peu et le nombre de cylindre aussi se que je recherche un premier c'est un plan clair est precis de ce type de moteur

je voulais savoir si quelque un de vous avait un plan de se genre quelque part


(petite présention: je m'appelle mathias j'ai 19ans je vis en suisse je me passionne pour la mecanique de precision) xD

 

[jcma]

Bonsoir,

Bienvenu sur le site.

Regarde sur la première page de ce sujet, j'ai mis un plan d'un stirling de type gamma (Appelé par erreur Stirling type alpha), fortement inspiré des modèles de Böhm.
Si tu veut vraiment le même type de distribution que sur la photo, je peut regarder s'il est possible de le modifier.

@+
Jean-Charles

 

[matmat9]

J'ai vu le modéle de la premiere page mais comme c'est pour mon projet de dernière année je pensai a un projet "plus" grand un truc qui a pas encor été fait
je sais pas si je m'exprime bien

je trouvai l'idée d'avoir deux cylindre pas mal après je ne suis pas un expert en la matière donc tout vos conseille m'aideront beaucoup

 

[jcma]

Bonsoir,

matmat9, voici un modele Gamma vite fait qui copie l'embiellage du Böhm de ta photo (En moins beau ).
Le piston a a un diametre de 12mm et une course de 12mm
Le deplaceur a un diametre de 15.4mm et une course de 12mm. Le rapport des volumes est d'environ 1.5.
Si tu veut plusieurs moteurs, il suffit de les faires tous identiques et de decaler leur volant de 360°/nombre de moteurs.

Si tu est interessé, je te fait un plan avec les dimensions à respecter.

@+
Jean-Charles

 

[matmat9]

ouah un grand merci en tout cas je dirait pas nom a un dessin d'ensemble en vu eclatée
ce qu'il me semble important c'est l'entraxe des embiellages non?

c'est pas pressant dans l'urgence si jamais