Calculs autour du moteur mange-flammes

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G

gégé62

Compagnon
Bonjour,
Je n'interviens guère dans tout ce qui concerne les "questions informatiques", mais j'essaie de suivre et reste intéressé.

En ce qui concerne
Pour en revenir à la répartition de la température le long du métal du cylindre

je suis toujours perturbé par la question (au niveau philosophique en tous cas) de l'homogénéité de température dans un gaz.
On sait que la température est l'expression de la vitesse des molécules, la pression étant l'effet des chocs de ces particules sur la paroi.
La température peut s'homogénéiser soit par action directe (chocs) des particules les unes contre les autres, soit par le biais des chocs sur les parois. J'ai lu récemment que les chocs entre particules sont statistiquement (et relativement) peu nombreux, ce qui parait logique dans la mesure où une paroi est quelque chose de "plein" tandis que le gaz est surtout composé de vide.....autant le choc contre une paroi est inéluctable après un certain trajet, autant la rencontre entre deux particules a une chance minime de se produire.
De cela j'ai tendance à conclure que la température d'un gaz s'homogénéise surtout en passant par le contact aux parois. Maintenant voyons ce qui se passe au début du remplissage: on a un volume qui augmente en partant de presque rien et qui a au départ la forme d'un disque mince. Je pense que c'est peu compatible avec l'établissement d'un écoulement en tranches, cela doit être à ce moment là assez cahotique. Ensuite si le flux entrant est axé dans le milieu du cylindre, le gaz plus chaud resterait dans le milieu, proche de l'axe. Cela ralentirait le refroidissement, mais c'est peut-être un avantage de ne pas le refroidir trop vite, le meilleur refroidissement étant celui qui se produit plus tard.

En pratique il faut compter avec l'inertie thermique du métal. Peut-être que dans l'avenir des mesures de températures dans le métal près de la paroi, à différents endroits, permettraient de voir s'il peut s'établir un gradient de température selon la longueur.
En attendant comme tu le dis SULREN, je suis bien d'accord d'en rester aux températures homogènes et moyennes, sachant qu'une imprécision peut être "noyée" dans l'incertitude qui frappe de toutes façons le coefficient "h". Car en fait, tout est là, on ne fait pas d'erreur sur la pression en ignorant les différences de températures au sein du gaz, on ne fait qu'une erreur (sans doute assez faible), sur la chaleur échangée avec la paroi.
Pour l'instant j'ai considéré la température du métal comme homogène, en une ou en deux zones.
 
M

mvt

Compagnon
Bonsoir,

Pour l'informatique, pas de soucis, chacun fait comme il le sent :)

J'ai jeté un oeil au fichier de K.J. Bladt (Kurvenscheibe_ mit_Rolle_1.xls)
Pour voir l'ensemble des données, il est nécessaire d'afficher les feuilles masquées dans lesquelles sont effectués des calculs supplémentaires.
Il y a 3 feuilles : Grafik, rotation_0 qui concerne la came (la valeur en C15 indique =Nockenscheibe!#REF! En fait elle devrait contenir la valeur de la cellule =Nockenscheibe!K28) rotation_1 concerne le moteur dans son ensemble et formel_4 la bielle.

Je n'ai pas regardé l'autre fichier.
 
Dernière édition:
M

mvt

Compagnon
Bonsoir,

Je suis un peu à la ramasse en ce moment...
Une petite question en passant... Est-ce que l'on peut utiliser du barreau HSS (en 6mm ou en 8mm p. ex.) pour faire les axes ou est-il préférable d'aller chercher du stub p. ex. (Tartaix ici) ? L'étiré ou le laminé peuvent-ils être utilisés aussi ?
 
S

SULREN

Compagnon
Bonsoir,
Je pose plus de questions que je réponds à la tienne, car en mécanique je ne suis qu'un petit amateur.
Le STUB à la livraison a une dureté bien faible que le HSS.
Pour le durcir il faudrait le tremper, et là…... risque de déformations.

Le STUB est peut être plus rectifié que les barreaux HSS?
Mais il me semble qu'on trouve du HSS bien rectifié, et que j'en ai acheté, en petits diamètres, vers 6mm.
 
M

mvt

Compagnon
Bonsoir,
un petit amateur
Vu vos échanges, j'en rougis de honte...
Je vais partir sur du barreau HSS de chez AliEx.
Il y a aussi des tiges plus longues, mais elles sont en acier rectifié et chromé. Je ne suis pas certain d'arriver à les percer p. ex. (pour les vis HRC, enfin, quand je dis percer, c'est faire un petit trou pour faire entrer la vis dedans et bloquer les manetons ou la came p. ex. Je ne suis pas fan de la cyanolite).
Je vais quand regarder chez Wéber qui semble avoir retrouvé un peu de couleur :)
 
S

SULREN

Compagnon
J'éviterais le perçage (pour le petit trou pour pointe vis) parce qu'il faudrait du carbure et sur un cylindre ça va déraper et risquer de casser.
Je ferais cela à la micro-fraise diamantée sphérique ou conique.....mais c'est parce que je fais plutôt de l'horlogerie et de la petite mécanique que de la grosse….ou alors c'est de la très grosse: sur mon matériel agricole.
Il faut une broche tournant à grande vitesse.
 
M

mvt

Compagnon
Merci du conseil. Je pensais percer "dans un guide". Je vais rester sur l'HSS. Il faut bien commencer un jour.
Pour ce qui est de l'agricole, j'ai beaucoup joué avec "quand j'étais petit". Et encore, le gros matériel quand mon père a arrêté du début des années 90, c'est du "petit" aujourd'hui. Je garde un excellent souvenir du Fendt... et de la recharge des soc de charrue. Agricole quoi. Pas forcément très beau, encore que, mais hyper solide (Castolin sur un gros SAF rotatif que je vais rapatrier un de ces 4)
 
S

SULREN

Compagnon
Jai appris à tourner du HSS en tournage à main levée (ou à le pointer) au micro outils carbure.
J'en ai donné des reportages sur Usinages, mais les photos ont dû dégager à cause de mon serveur qui ne les mets plus à disposition.
Mes tracteurs sont, comme les tiens, devenus du petit aujourd'hui: c'est un Someca SOM 511 et un SAME Saturno 80.

Je vais rester sur l'HSS. Il faut bien commencer un jour.
Oui a titre d'exercice, sinon pour un petit moteur qui ne va pas beaucoup tourner, une telle dureté pour les axes n'est pas indispensable.
 
Dernière édition:
M

mvt

Compagnon
Bonjour Sulren,
une telle dureté pour les axes n'est pas indispensable.
Du coup, je reviens à la question initiale...
Ou j'utiliserai la même ferraille que pour les commandes de boite et frein de la RG, de l'acier C45 (Ferdi - première trouvaille de l'année)
pour un petit moteur qui ne va pas beaucoup tourner
S'il tourne un jour :)
Someca SOM 511 et un SAME Saturno 80
Ben ça nous rajeunit pas
 
M

MOTORIX

Compagnon
:wavey:"mtv" et tout le monde
Une excellente source de "matière première "pour nos petits bidouillages les imprimantes de réforme , il y a plein d axes,bagues etc ,on en trouve pour trois fois rien dans les vide-greniers
S'il tourne un jour :)
Bien sur qu il tournera :7dance:
Bonne journée .@+++.Henry.
 
M

mvt

Compagnon
Bonjour,

Ui, il y en a souvent sur les trottoirs ici, chez les fous :)
Ou les scan
 
G

Gedeon Spilett

Compagnon
Une excellente source de "matière première "pour nos petits bidouillages les imprimantes de réforme , il y a plein d axes,bagues etc ,on en trouve pour trois fois rien dans les vide-greniers
c'est un excellent conseil...tous ces axes sont parfaitement calibrés et facilement usinables, proche de la perfection pour nos usages.
par contre l'étiré rond (des GSB) n'est ni rond ni rectiligne, pas facile de mettre des roulements dessus.
On ne trouve plus de Stub, mais son équivalent, du 100C6, qui est bien calibré, rond et rectiligne, mais pas toujours facile d'avoir une belle surface usinée, non rugueuse.
un avaleur de flamme a très peu de pièces, c'est donc vite fait en principe, si respecte bien ses exigences: aucune résistance, ni point dur, une liberté extrême de rotation avec une bonne étanchéité. les réglages d'admission et d'échappement sont immédiats et évidents si le moteur est prêt à tourner...bref si le moteur ne tourne pas, il y a trop de frottement...
C'est amusant, économique et très instructif à faire.
 
M

mvt

Compagnon
Bonsoir (ou bon matin, dans le sens que vous voulez),

Il me reste quelques bricoles à récupérer, dont des roulements et je vais partir sur le plan de J.A.M de Waal (Vacuum Engine "VL" by Ernst Vogt 1998)
J'ai prévu d'en faire 3 (il y a des demandes à la maison :) ) donc, je vais peut-être faire les pièces en série (très grosse série pour moi).
Je peux vous mettre le plan si vous le souhaitez.
Normalement, l'alésage est de 50 avec une course de 90 (170cc, rapport 1,8 ce qui me semble un peu élevé, pour un ratio à 1.6, il faudrait un alésage à 56.25 ou une course plus faible (80, 157cc).
Le piston est théoriquement en acier, le cylindre en fonte.
J'ai un rond de fonte de 60 (ft25) par contre, je n'ai pas d'acier dans ce diamètre (Cast Iron) A votre avis, est-ce que l'on peut remplacer l'acier (j'ai un bout d'étiré en 55, bien dur, mais faudrait boucher le trou :) ) par de l'alu (j'en ai plusieurs ronds récupérés dernièrement, en 70, mais de nuance inconnue) ?
Voire faire le cylindre et le piston en alu ?

Questions à 10 sous de newbie...

Par quel morceau commence-t-on la réalisation ?

Pour le perçage du cylindre, qu'elle solution est la plus "simple" (pratique, normale, etc.), sachant que je n'ai ni alésoir (en 50 ça douille et c'est du CM4), ni grain à aléser (pour le tour, je n'ai que les "outils de base".) ?
Par contre, j'ai récupéré dernièrement chez mes parents des forêts anciens en CM1, 2 et 3, il faut que je fasse le tri. Ils sont plus vieux que moi :)
J'ai une tête à aléser (pour la F30MH, a priori pas auto), une fraise à tenon de 50 (support SA30) que je n'ai pas encore utilisées. Je n'ai ni diviseur, ni plateau tournant.

Sur les 3, il m'en faudrait au moins deux classiques (conformes aux plans) pour être sûr qu'ils marchent et un custom pour tester quelques hypothèses de Gégé, notamment le décalage "vers le bas", un autre mode de "soupape d'admission"... avec l'ajout de quelques capteurs pour regarder ce qu'il se passe avec un Raspberry Pi (pour un peu plus tard)

Histoire de minimiser les frottements, est-ce que l'on peut (ou est-ce que c'est indispensable) de remplacer les paliers lisses (en bronze sur le plan, avec les huileurs) par des roulements (à cette dimension, ce sont tous des ZZ) ?

J'ai essayé différentes solutions avec le tableau de KJ Bladt. Si on change certains paramètres pour passer de carré à longue course p. ex., le traitement se plante (apparition de DIV#0 en cours de calcul, dans les feuilles de cycle). Je n'ai pas cherché plus loin.

Merci pour vos lumières.

Pour éviter de polluer le fil courant, je vais ouvrir un autre fil, sauf si vous préférer suivre l'expérimentation ici.
 
Dernière édition:
G

gégé62

Compagnon
bonjour mvt,
c'est déjà un assez gros moteur que tu fais là, bon courage pour cette réalisation.
Par quel morceau commence-t-on la réalisation ?
je ne sais pas s'il y a un ordre à respecter,
l'alu ne glisse pas aussi bien que l'acier ou (surtout) la fonte. Tu ne peux pas souder ou braser une tôle qui ferait couvercle/bouchon ?

Pour le perçage du cylindre, qu'elle solution est la plus "simple"
c'est en principe par alésage au tour. De quels moyens d'usinage disposes-tu ? si tu as un tour, à mon avis un outil à aléser fait partie des essentiels. Après pour la finition il y a au moins un fil ici qui détaille bien une méthode, avec confection de "l'outil" abrasif, je ne sais plus qui l'a fait

pour tester quelques hypothèses de Gégé, notamment le décalage "vers le bas"
attention, dans mes derniers bricolages du fichier de calcul avec prise en compte du coefficient de frottement piston/cylindre, je me suis aperçu que ce paramètre n'est plus aussi intéressant qu'il ne semblait avant, et je suis beaucoup moins sûr maintenant qu'il faille décaler dans un sens ou l'autre....d'un autre coté le fonctionnement du moteur n'étant pas symétrique (vous voyez ce que je veux dire), il me semblerait étonnant que le meilleur réglage soit pour décalage = zéro. Conclusion, pour l'instant: garder l'option, et faire les essais....

par des roulements (à cette dimension, ce sont tous des ZZ) ?
oui ça me semble bien de mettre des roulements, des ZZ en principe ne frottent pas plus que des roulements nus, mais surtout ne pas prendre des RS ou 2RS, qui ont un joint qui frotte.

Pour éviter de polluer le fil courant, je vais ouvrir un autre fil,
je pense que ce serait mieux effectivement, car ici c'est plutot consacré aux calculs, mais qu'en pensent les autres participants ?
 
G

Gedeon Spilett

Compagnon
Le moteur Vogt est un magnifique moteur, de taille déjà imposante, mais peu réaliste pour un premier moteur, beaucoup trop de pièces, et bien trop long à monter-démonter...et je démonte mes moteurs après chaque session, et avant pour enlever l'huile! sinon ils sont bloquées par la corrosion, acier, fonte ça ne pardonne pas.
Une fois le cylindre fait, les pièces seront adaptées en fonction de celui ci...
si les ailettes sont taillées dans la masse du cylindre, 60mm est trop juste !
Il faut aussi de la matière pour les mandrins de reprise, les rodoirs etc, qui devront être aussi de taille importante.
tu n'as pas besoin d'alésoir, mais pour un alésage bien parallèle, une fois le trou largement ébauché, il faut un outil d'alésage, mais facile à faire avec un bout d'acier rigide. Il faut aussi une lunette sur le tour pour aléser cette longueur !. Autrement trouver un tube sans soudure (genre vérin) parfaitement lisse à l'intérieur, un passage au Mirror suffit, qui sert de chemise au cylindre en alu par ex, c'est plus facile pour tailler les ailettes que dans la fonte ou l'acier !
Il y les tubes de chauffage facilement dispos dans les GSB, mais beaucoup plus d'usinage en perspective pour sortir une chemise de cylindre potable.
une fois cette étape franchie, le reste paraîtra simple...
 
M

mvt

Compagnon
Bonjour,

Merci pour vos conseils et réponses.
J'ai créé un fil ici pour éviter de polluer ce fil.
Il y a quelques réponses pour Gégé (matériel, je devais récupérer une lunette mobile en complément de ma fixe, mais le vendeur en a décidé autrement)
Je pensais bien commencer par le cylindre. A défaut de tailler les ailettes dans la masse, si je garde l'alésage de 50, ça fait des parois de moins de 5mm, peut-on contourner le pb par un ailettage en alu monté autour du cylindre en fonte ? (c'est la fonte qui sert de chemise...)
Pour le polissage, j'avais lu le fil, à retrouver.
@Gedeon Spilett : je ne pense pas réaliser toutes les pièces, d’où les roulements à la place des paliers bronze p. ex. Ce sera donc un Vogt like :)
 
G

gégé62

Compagnon
peut-on contourner le pb par un ailettage en alu monté autour du cylindre en fonte
dans le principe c'est même très bon, mais dans l'idéal il faut assurer un bon contact métal/métal, donc une bonne géométrie, un bon état de surface, et un montage légèrement en force. Pas si facile à bien faire tout ça.... ou alors faire un montage légèrement conique ?
 
M

mvt

Compagnon
dans le principe c'est même très bon, mais dans l'idéal il faut assurer un bon contact métal/métal, donc une bonne géométrie, un bon état de surface, et un montage légèrement en force. Pas si facile à bien faire tout ça.... ou alors faire un montage légèrement conique ?
La suite à de l'autre côté :)
 
V

vaton78

Nouveau
Bonjour à Tous
Nouveau sur Usinages, j'ai découvert le travail de Gégé62 sur les moteurs "avaleurs de flamme".
Depuis plusieurs années je m'interesse aux moteurs thermiques en général, et tout particulièrement aux moteurs avaleur de flamme qui ont la particularité d'utiliser une énergie gratuite et infinie, la pression athmosphérique. J'ai moi-même écrit plusieurs programmes de simulation et je serai interessé de pouvoir en discuter avec des gens motivés.
J'ai analysé en détail les programmes de Gégé62 et il y a des résultats qui ne me semblent pas cohérents.
Si certains veulent prendre contact avec moi j'en serai très heureux.
Cordialement
 
P

philippe2

Compagnon
Bonjour,

Oui il y a certainement quelques incohérences dans le fichier de Gégé62, ce qui n'enlève absolument rien au mérite qu'il a pu faire.
Sinon à mon humble avis il n'y a aucune énergie potentiellement gratuite.
Si tu veux poursuivre ce serait mieux sur le forum qu'en MP, pour que tout le monde puisse partager.

Bien cordialement,
 
G

Gedeon Spilett

Compagnon
De quelle incoherence s'agit-il ? ça semble bien mystérieux !
J'ai moi-même fait un tableau Excel sur ces moteurs, et surtout fait pas mal de moteurs qui marchent pas trop mal...
je suis très intéressé par de nouvelles idées.
J'ai eu l'occasion de discuter avec Klaus-Jurgend Bladt qui est l'auteur d'une étude bien connue...et vient même tout récemment de modifier tout son programme à la suite de nos discussions.(en allemand, pas simple pour moi !). Malgré cela je pense aussi qu'une discussion ouverte est plus profitable et stimulante.
 
P

philippe2

Compagnon
Il n'y a rien de mystérieux. J'avais testé le fichier de @gégé62 qu'il faut remercier. Et échangé sur les résultats sur ce fil.
Et re oui pour la discussion ouverte.
 
G

gégé62

Compagnon
Bonjour à tous....ça fait un bail depuis toutes ces discussions, et si la question m'intéresse toujours, je dois avouer que je ne suis plus du tout dedans.....et pour l'instant pas disponible pour m'y remettre.
Mais ça fait plaisir de vous revoir :-D.

@vaton78 : la pression n'est pas une énergie.

Cela dit je ne suis pas surpris qu'il y ait des erreurs dans les fichiers de calculs. Je me souviens avoir obtenu dans certains cas des résultats manifestement faux.
Une incohérence serait une erreur au niveau du principe de calcul, là je ne pense pas en avoir commise, en admettant bien entendu les hypothèses simplificatrices. Mais prudence et modestie sont de mise dans ces domaines....
 
V

vaton78

Nouveau
Bonjour à tous
Vraiment ravi de recevoir vos réponses.
Je vais essayer de repondre;
Sur la forme je suis tout nouveau sur le site et j'aurai besoin d'explications sur la façon d'operer.
Sur l'intérêt des moteur "avaleur de gaz chaud", je maintien que l'énergie mécanique récupérée est gratuite. En effet toute la chaleur en entrée est intégralement restituée à la sortie (transformations en principe isochore) . Dans les autres moteurs (en particulier les moteurs à combustion interne) l'énergie en entrée a d'une part pour fonction la compensation de la poussée de la pression atmosphérique à laquelle sera jointe la poussée mécanique utile. Dans le 1er cas la poussée atmosphérique est positive, dans le 2ème elle est négative.
Sur les "incohérences" relevées, je dirai que je comprend mal le calcul de la température interne et la signification des résultats obtenus. La courbe obtenue me semble complétement illogique. D'autre part il n'est pas pris en compte la contraction des gaz lors du refroidissement ce qui fait que l'incrément en masse est largement sous-dimensionné. Egalement lors du calcul de la pression utile (ligne 48 du tableur en ma possession) je ne comprend pas l'inversion qui est faite après le point mort bas.
Mais tout cela n'enléve rien à la qualité du travail fait par Gégé62 qui est une bonne base de travail.
Accessoirement j'ai conçu un moteur qui dépasse toutes ces considérations car il respecte la réalité des transformations isochore et isotherme, mais je ne suis pas mécanicien et je ne suis pas capable de le construire.
Encore merci à tous et à bientôt pour lire vos observations.
Jacques dit Vaton
 
R

roland88

Compagnon
Bonjour vaton78,
le moteur "avaleur " est un moteur thermique qui comme tous les autres transforme de la chaleur en travail.
Une partie de la chaleur est transformée en travail et l'autre est rejetée.
Le moteur ne rejette pas l'intégralité de la chaleur absorbée....sinon il ne fonctionnerait pas !!!!!!
Roland88,
 
G

gégé62

Compagnon
Sur l'intérêt des moteur "avaleur de gaz chaud", je maintien que l'énergie mécanique récupérée est gratuite
comment chauffes-tu les gaz entrants ? à moins de trouver une astuce pour les chauffer à l'énergie solaire, par exemple, ce qui est possible et parfois réalisé en moteur Stirling avec des miroirs paraboliques, je ne vois pas de moyen gratuit.....

Sur les "incohérences" relevées, je dirai que je comprend mal le calcul de la température interne et la signification des résultats obtenus.
c'est pourtant la base de tout. Ce sont les variations de pression au cours du cycle, qui permettent de récupérer un travail, mais ces variations ne sont que la conséquence des variations de température elles-mêmes induites par les échanges thermiques contre les parois.
Le calcul est principalement basé là-dessus, en tenant compte bien entendu de la construction (vitesse de piston au cours d'un cycle, fermeture du clapet, rôle de la soupape éventuelle. J'ai aussi voulu tenir compte des frottements en les calculant, là ça devient assez complexe et je pense que des bugs y sont liés.

En effet toute la chaleur en entrée est intégralement restituée à la sortie (transformations en principe isochore)
en général dans un moteur on ne cherche pas à retrouver la chaleur fournie, (ce qui serait plutot un système adiabatique, pourquoi isochore ????) mais à récupérer un travail utile.

La courbe obtenue me semble complètement illogique
à quelle forme de courbe t'attendais-tu, et comment la justifier ?

D'autre part il n'est pas pris en compte la contraction des gaz lors du refroidissement
si, bien sûr, c'est de là que vient le travail utile !

Accessoirement j'ai conçu un moteur qui dépasse toutes ces considérations car il respecte la réalité des transformations isochore et isotherme
accessoirement.....chapeau bas !!
mais peux-tu nous en dire plus sur son fonctionnement, ne le prends pas mal mais j'ai quelques doutes, compte-tenu de tout ce que tu nous as dit. Tu manies allègrement le vocabulaire de la thermodynamique, mais tu ne vois pas la logique du calcul de la température des gaz (échange thermique à la paroi), ça me semble incohérent (pour le coup je trouve ce mot fort à propos) , cela dit comme je le pense, et je serais content de faire amende honorable si je me suis trompé.
 
V

vaton78

Nouveau
Bonsoir à tous les deux
Je répond d'abord à Roland, pour Gégé ce sera un peu plus tard, il y a beaucoup de choses à réfléchir dans ce que tu dit. Je voudrais être sur que mes explications soient claires.

Faux... ça c'est ce que l'on apprend à l'école.

Une machine motrice thermique, (électrique ou éolienne) ne transforme pas l’énergie. Elle crée par action de la chaleur un déséquilibre de forces qui combinées à un déplacement (selon la définition) génère un travail W=F*dL Ces forces sont au nombre de 3, la force de pression des gaz, la force de pression atmosphérique, la force mécanique. Ne pas confondre « pression » et « force de pression ». La première est le produit de la vitesse des particules par leur densité, la deuxième la somme des chocs des particules sur une paroi (comme l’ensemble des manifestants rassemblés Place de l'Etoile d'une part, et l'action réciproque des manifestants et des CRS dans les rues avoisinantes d'autre part).

Dans le cas des machines thermiques dont le fonctionnement théorique est schématisé par le diagramme de Stirling (voire dessin joint) le cycle de fonctionnement est composé de 4 phases.

La 1ere consiste à élever dans une espace fini la pression d'un gaz par action sur sa température. Pour une bonne éfficacité, celle-ci doit être isochore

La 2 eme consiste à combiner les forces s'exerçant sur les faces du piston pour créer un déséquilibre. Celui-ci va créer un mouvement qui combiné avec la somme des forces va génèrer du travail. Selon Stirling cette transformation est isotherme. Pour Carnot elle est adiabatique ce qui évite de rejeter de la chaleur, mais au prix d'une diminution importante de la quantité de travail.

La 3éme consiste à refroidir le gaz ce qui va diminuer de pression, le volume restant constant et maximal. L’énergie calorique rejetée est exactement égale à l’énergie qui a été nécessaire pour élever la température à l'étape 1. Aucune perte d'énergie n'est à considérer.

La 4eme va exploiter le nouveau déséquilibre pour générer à nouveau un travail par déséquilibre entre la pression atmosphérique et la pression interne. La force mécanique est là encore du coté le plus faible. Il ne s'agit pas d'une compression comme généralement dit mais d'une rétractation des gaz.

Si l'on regarde de plus près le diagramme joint, on constate qu'il est possible de le diviser en 2 parties, l'une où la température est toujours chaude (en rose sur le dessin), l'autre (en bleu sur le dessin) où la température est toujours froide. Le cycle chaud pris seul représente les moteurs à combustion interne (plus précisément les moteurs de type Lenoir), le cycle froid les moteurs de type Avaleur-de-flamme. L'ensemble correspond aux moteurs Stirling.

Dans le premier cas l'augmentation du volume entraîne une baisse de température et une baisse de pression rapide (si transformation adiabatique) ; pour compenser, il est nécessaire de fournir de la chaleur pour maintenir la température (si transformation isotherme) C'est alors, et seulement dans ce cas, que l'on peut considérer que ce que tu dis est vrai.

Dans l'autre cas, la pression atmosphérique reste constante ; il n'y a donc pas lieu d'intervenir pour rétablir l'équilibre. La diminution de volume est la conséquence de la rétractation des gaz. Il n'y a pas d'échange thermique la transformation étant toujours isotherme (comme pour un moteur de machine à vapeur fonctionnant à l'air comprimé) et ce que tu dis est faux. Mais le travail récupéré sera la somme des travaux de la force motrice et du travail (résistant) de la force de pression des gaz d'une part et de la pression atmosphérique d'autre part.

En conséquence l’énergie qui va produire le travail mécanique est uniquement due à l'action de la pression atmosphérique diminuée de la force de pression des gaz froids, et à ma connaissance celle-ci à l’échelle humaine est gratuite et infinie.

Si l'air chaud provient d'une source chaude (chaleur fatale ou four solaire), c'est tout bénéfice. Si on doit la fournir à l'entrée, on la retrouve à la sortie.

J'espère que ces explications te seront utiles et reste à ta disposition pour plus de détails.

Cordialement

Cycle Stirling.jpg
 
M

mvt

Compagnon
Bonsoir à tous,

Ça avance doucement. J'attaque la lunette bientôt. J'ai acheté ici un rond d'alu aviation (type Concorde ou pistons de moteur R&R p. ex.) avec lequel j'envisage de faire le piston. Comme vous êtes repartis sur les échanges thermiques, je me suis posé une question à propos du piston.
Dans l'idée de maximiser les échanges, est-ce que si je fais de faire des ailettes à l'intérieur de la jupe du piston (de façon un peu empirique, comme mes réalisations) cela permettrait d'augmenter ces échanges qui sont majoritairement aujourd'hui par le cylindre).
Pire, dans les délires, si je ventile le piston cela aura-t-il un effet ?
Allez, c'est pour passer les 1000 messages d’âneries avec un peu de folie en plus :) Mais pas que :)

Dans les modifications prévues pour plus tard, si j'arrive à faire fonctionner le premier moteur, j'avais pensé à une distribution rotative, un bien grand mot pour parler d'une ouverture/fermeture avec un disque à lumière tournant ce qui permet de faire varier aisément les moments d'ouverture, fermeture et leurs écarts. Reste à voir la question de l’étanchéité de la chose.

Content d'avoir de vos nouvelles
 
G

gégé62

Compagnon
bonjour mvt, bravo pour ta persévérance, il n'y a que cela qui paie....et c'est ce qui me manque, je n'ai rien fait de ce que je pensais faire, voici près d'un an déjà...
maximiser les échanges, est-ce que si je fais de faire des ailettes à l'intérieur de la jupe du piston
en principe, oui, le procédé est employé dans les échangeurs en phase gaz, cela augmente la surface d'échange. En pratique dans notre cas, il faut voir, ce n'est pas si simple. S'il est vrai que l'échange a de l'importance, on ne recherche pas forcément l'échange maxi tout le temps. C'est à partir du PMB que c'est intéressant de refroidir le gaz, tout le refroidissement qui a lieu avant est plutôt nuisible, c'est comme si on entrait un gaz moins chaud. D'où mon idée, utilisée dans les calculs sur certaines versions, d'imaginer deux zones de refroidissement distinctes pour le cylindre, l'entrée (chaude) et le coté PMB (froid), et mes conclusions par ces calculs sont mitigées.....
Autre point: si tu fais des rainures, où les faire ? la partie exposée au gaz est la face avant du piston, tandis que la surface cylindrique ne "voit" que le cylindre. C'est donc sans doute sur le fond plat du piston que ces ailettes auraient une incidence. Pas forcément facile à réaliser, tu as prévu de mouler le piston ou le tailler dans la masse ? par moulage c'est à peine plus compliqué, par usinage c'est plus difficile, faire des rainures concentriques en bout, au tour ?
Une suggestion serait de faire ces rainures, et de tester le résultat avec et sans :-D je veux dire en mettant un peu de laine de verre dans le piston, ce qui annulera leur effet.
si je ventile le piston cela aura-t-il un effet ?
oui sans doute. C'est une chose que l'on peut faire, d'ailleurs, quand on a un radiateur de chauffage jugé trop petit, mettre un ventilo dessous, ça augmentera forcément l'échange.....On gagne sur deux plans, d'abord on augmente la turbulence, donc on augmente le coefficient d'échange, ensuite l'air étant plus souvent renouvelé,sa température moyenne est plus basse.

distribution rotative
pas facile ça.....c'est certain qu'un mécanicien préfère d'instinct les systèmes tournants aux systèmes translatés. Mais dans ce cas, obtenir une étanchéité suffisante sans frottement demande une précision diabolique, enfin tout dépend de la lubrification, si elle est possible ? Ça me fait penser aux instruments de la famille des trompettes, qui ont des pistons linéaires mais aussi tournants (en Allemagne surtout). Mais là il n'a pas de différence de pression, juste une onde de pression qui se propage ça n'a pas le temps de fuir, même s'il y a un peu de jeu, et on y met de l'huile....

bonne journée.
 
G

Gedeon Spilett

Compagnon
Vaton78 :
Il s'agit de modéliser le fonctionnement d'un moteur avaleur de flamme pour optimiser les dimensions et dispositions, c'est bien sûr plus facile avec un tableur si les hypothèses de base sont justes, et jusque là, je ne trouve rien à redire à ce tableur; d'ailleurs je fais les mêmes hypothèses et Klaus-Jürgen Bladt aussi.
https://www.usinages.com/threads/tableau-de-calcul-sur-le-moteur-avaleur-de-flammes.112320/
https://www.jbladt.de/technik/heissluftmotoren-hot-air-engines/flammenfresser/
Tout ça ne devrait pas bouleverser les lois de la thermodynamique.

MVT : Si les ailettes ne sont pas soumises à un courant d'air ou d'eau, elle peuvent se transformer en accumulateur de chaleur et avoir un effet inverse à celui attendu.
 

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