Plans moteur stirling

[jcma]

Bonjour à tous,

Pour ceux qui seraient interessé par la theorie (Et les maths ) sur les moteurs Stirling, voici un document tres interessant (En Anglais) http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=176130&id=5&qs=N=4294872915 (Clic sur "View PDF File").

Je vous donne le lien car le document est trop gros pour etre uploadé sur le forum (18 Mo).

@+
Jean-Charles

 

[laflottepeche]

Bonjour laflottepêche,

J'utilise VSO Image resizer ancienne version la nouvelle refuse de fonctionner correctement.
C'est un petit logiciel gratuit et simple d'emploi qui te permet de réduire la taille de tes photos à la volée (toutes les photos d'un dossier d'un coup) et rapidement. Quelques champ à compléter et tu lances l'application.
Fait une recherche sur Google plusieurs sites le propose.

Merci pour ta suggestion.
Je ne m'en suis pas encore occupé.
En attendant, pour mes prochains envois, j'essaierai de passer mes images par "photoschop" qui permet d'en réduire le poids...à condition que je puisse les intégrer dans le site "usinage".

PS: Actuellement je suis en train de faire quelques mesures du moteur en charge. Mais que d'approximations!!.
J'ai monté un volant sensiblement plus léger et ça fonctionne bien avec.

Cordialement

 

[ami-bidasse]

bonjour à tous
à propos des moteur stirling nous en aurons bientôt tous dans nos chaudières pour produire de l'électricité .faite une recherche sur google
"chaudière a moteur stirling" jusqu'à maintenant je pensai que seule les modélistes et usineurs si intéressés

 

[jcma]

Bonsoir,

laflottepeche, pour traiter tes images, il y a aussi XnView qui est pas mal fait, regarde ici http://www.xnview.org. Il est gratuit.

@+
Jean-Charles

 

[mekratrig]

à propos des moteur stirling nous en aurons bientôt tous dans nos chaudières pour produire de l'électricité .faite une recherche sur google "chaudière a moteur stirling" jusqu'à maintenant je pensai que seule les modélistes et usineurs si intéressés

L'ami-bidasse vient de redécouvrir ce qui existe depuis un certain temps et que l'on appelle "cogénération".

Avec ce terme, Google sera plus prolixe...

 

[momo504]

Bonsoir,

Merci JCMA pour tes plans de moteur Stirling.

Je viens de réaliser mon 1er moteur stirling beta avec ton plan, j'ai apporté quelques modifications :

- le piston pour éviter le frottement j'ai réalisé une gorge pour qu'il frotte que sur 5mm de large en haut et en bas

- entre le cylindre refroidisseur et le cylindre j'ai fait une étanchéité à la pâte à joint

- j'ai mis un peu d'huile au niveau du piston ça améliore l'étanchéité et ça évite de gripper le piston dans la chemise

et il démarre avec le turbo gaz.

Ci-joint une photo de ma réalisation.

Merci. Slts

 

[jcma]

Bonsoir,

Il n'y a pas de quoi momo504, cela me fait vraiment plaisir quand je vois que quelqu'un a utilisé mes plans, et plus particulièrement pour celui que tu a réalisé.

Bonne idée pour la gorge dans le piston, avec l'huile cela doit améliorer l'étanchéité.
Sur le mien je n'ai eu besoin de mettre un joint, j'ai glacé les surfaces en contact entre le cylindre déplaceur et le cylindre avec du papier de verre très fin.

Je vois que tu a respecté les plans à la lettre pour l'aspect extérieur, j'ai d'abord cru que c'était la photo du mien.

A Bientôt
Jean-Charles

 

[laflottepeche]

Bonsoir,

Merci JCMA pour tes plans de moteur Stirling.

Je viens de réaliser mon 1er moteur stirling beta avec ton plan, j'ai apporté quelques modifications :

- le piston pour éviter le frottement j'ai réalisé une gorge pour qu'il frotte que sur 5mm de large en haut et en bas

- entre le cylindre refroidisseur et le cylindre j'ai fait une étanchéité à la pâte à joint

- j'ai mis un peu d'huile au niveau du piston ça améliore l'étanchéité et ça évite de gripper le piston dans la chemise

et il démarre avec le turbo gaz.

Ci-joint une photo de ma réalisation.Merci. Slts

Bonjour,
Très belle réalisation.
Tu as certainement un outillage de qualité et tu sais t'en servir il n'y a pas de doute.
Pour ma part j'attends avec impatience un morceau de tube alu (qui vient d'Angleterre car chez nous on ne trouve plus rien sauf en barre de 6m ou au prix du lingot d'or).
Cordialement.

 

[petrusque]

Bonjour à tous.

J'ai découvert tout recement le fabuleux moteur stirling.
J'aimerai avoir quelques reseignements que je n'arrive pas à trouver et qui me permetraient de me fabriquer un moteur.

- Je suis très interressé par le moteur alpha de par sa simplicité mais est il le plus puissant à températures égales ??
- Quels sont les matériaux recommandés pour fabriquer ce moteur ?? Alu, cuivre, ...
- Quelles sont les caractéristiques d'un moteur qui a une vitesse de rotation élevée et celles d'un moteur coupleux ??
- est ce qu'un moteur est plus puissant avec deux gros cylindres et pistons ou avec plusieurs petits ??
- Quel gaz utiliser à l'interrieur et à quelle pression ??

On parle souvent de régénérateur mais de quoi est il composé ??
et comme le fabriquer ??

Au sujet des pistons, est il interressant de récuperer un piston d'un moteur de tondeuse ou de scooter 50cc qui serait ensuite adapté à un cylindre, ou d'en fabriquer un exprès ??

ça serait vraiement sympat de m'aider

merci

 

[laflottepeche]

Bonjour à tous.

J'ai découvert tout recement le fabuleux moteur stirling.
J'aimerai avoir quelques reseignements que je n'arrive pas à trouver et qui me permetraient de me fabriquer un moteur.

- Je suis très interressé par le moteur alpha de par sa simplicité mais est il le plus puissant à températures égales ??
- Quels sont les matériaux recommandés pour fabriquer ce moteur ?? Alu, cuivre, ...
- Quelles sont les caractéristiques d'un moteur qui a une vitesse de rotation élevée et celles d'un moteur coupleux ??
- est ce qu'un moteur est plus puissant avec deux gros cylindres et pistons ou avec plusieurs petits ??
- Quel gaz utiliser à l'interrieur et à quelle pression ??

On parle souvent de régénérateur mais de quoi est il composé ??
et comme le fabriquer ??

Au sujet des pistons, est il interressant de récuperer un piston d'un moteur de tondeuse ou de scooter 50cc qui serait ensuite adapté à un cylindre, ou d'en fabriquer un exprès ??

ça serait vraiement sympat de m'aider

merci

Bonjour,

-Il n'est pas facile de trouver des matériaux. Il faut être opiniâtre.
Les récupérateurs de métaux; mais ils n'acceptent pas tous, ou n'acceptent plus de vendre à des particuliers.
Les grandes surfaces pour certains matériaux tels que tubes et barres laiton ou alu, Weber mais qui ne semble plus vouloir détailler ,ex: tube alu de 25 vendu par 2m!! à un prix dissuasif.
Tartaix qui n'a pas tout.
Etre à l'affut de tout ce qui va à la poubelle: dans certains objets une fois démontés, on trouve des pièces intéressantes, ex: magnétoscopes avec des roulements à billes et axes d'acier, des imprimantes pour ses axes d'acier, des jouets de gamins pour les petits moteurs élèctriques...
-Un minimum d'équipement d'atelier est indispensable: tour, perceuses à colonne...
-Pour ma part, je n'ai pas fabriqué de moteur "alpha", seulement des moteurs "bêta", et "Manson". Je ne peux pas comparer.
Il semble que le moteur "bêta" soit plus efficace, selon ce qu'en disent ceux qui savent.
La qualité de la fabrication est déterminante sur le résultat.
Moindres frottements, ajustages précis, légèreté des parties mobiles, alignements des embiellages...
-Le verre, mauvais conducteur de la chaleur, pour les petits moteurs est un matéraux de choix (tubes à essais, seringues).En effet on doit "séparer autant que faire se peu la partie chaude de la partie froide.
L'acier inox est recommandé pour le cylindre, car conductibilté thermique moins bonne que l'acier "au carbone".
L'acier "au carbonne" convient aussi. On peut récupérer gratuitement dans les Centres autos de vieux amortisseurs dont la paroi du tube est fine et de bonne facture.
-Le piston doit être léger. L'alu convient, le carbone, la résine telle que la bi-composante à malaxer.
-Pour le déplaceur: l'alu ou l'acier extrait de tube amincis.
-Les axes: en "stub" ou récup diverses et variées.
-Volants: extraits de masses métalliques récupérées, ou bois alourdi d'un bandage de plomb...
-Caractéristiques entre Moteurs "coupleux" ou à vitesse élevée: on ne peux pas répondre; il y a trop de variables à prendre en compte.
D'après moi, un moteur, de par sa conception et sa réalisation tournera en tant que moteur Stirling. Sa vitesse sera limitée à la capacité de réchauffer et refroidir l'air en un temps donné. Son couple sera fonction de ses caractéristiques dimensionnelles, dont la longueur du maneton.
A cylindrée égale plus le maneton sera grand plus le couple le sera; la vitesse n'en étant pas affectée.
-S'il y a plusieurs cylindres, la puissance sera presque au prorata,mais pas tout à fait.
-Les "experts" utilisent l'hélium ou l'hydrogène. Le régénérateur est à l'avenant
Avis aux amateurs "pros". Moi je ne suis pas capable de faire dans l'industriel et mes ambitions sont plus que modestes.
-Faire un moteur à partir d'une tondeuse, il y en a qui s'y essaient. Je ne connais pas les résultats.
Le moteur Stirling est étonnant, fascinant même, mais il ne faut pas l'idéaliser, du moins à notre niveau.
Si ce n'étaient les pesanteurs culturelles concernant les moteurs, le moteur Stirling gagnerait bien sûr à être développé pour certaines utilisations mais c'est un autre débat.
De par tes questions qui amèneraient à des réponses longues, je m'en tiens là, ayant atteinds mon seuil d'incompétence.
Je te conseille de parcourir le net, "daily motion" "you tub".
Il y a de nombreux sites et vidéos traitant ce sujet.
Si j'ai pû t'apporter un peu, c'est toujours ça.
Cordialement.

 

[petrusque]

Je te remercis laflottepeche pour ton aide qui me sera très précieuse.
Est il plus important d'avoir un piston de gros diamètre ou une grande longueur le déplacement ??

 

[Titou16]

Pas évident de répondre. La plupart des moteur sont "carrés" c à d que le Ø du piston est egal à la course.

Pour une même cylindrée, si tu as un piston plus gros tu auras une course moindre (donc un "bras de levier" de ton vilbrequin moins important). Donc tu auras plus de poussée sur ton piston mais le couple produit sera finalement le meme.

T'as l'air très enthousiaste, mais comme dit laflottepeche, faut pas idéaliser le moteur stirling. Vise pas la performance dès ton premier moteur. Fais en un et tente de l'améliorer.

 

[epouloum5]

Bonjour a tous,
Je viens de lire avec beaucoup d'interêt les messages de ce post.
Ayant réalisé pas mal de moteurs je m'autorise a vous donner quelques informations.
Merci a Flottenpeche d'avoir parlé de mon "ZENLOGNE".
Voici quelques infos sur ce système : voir pièce jointe.
Le rendement de ce système est aumoins aussi bon que celui d'un embiellage classique.
Concernant la mesure de puissance voir texte joint.
Il ne faut pas rever, pour un amateur, il est difficile de dépasser 200 à 300 watts ; la fromule de puissance jointe est une approximation quei tient compte des frottements s'ils sont corrects.
Souvent il est dit concernant le rapport entre course et diametre que la course est inférieure au diametre comme dans les compresseurs ; pour ce qui me concerne je réalise des moteurs carrés c'est plus simpke a calculer lol.
Pour le jeu entre déplaceur et cylindre Professeur WALKER donne comme valeur : le jeu au rayon est de 0.008 à 0.016 fois le diametre ; j'utilise toujours 0.01 et ca va bien peut etre une valeur plus proche de 0.016 donnerait un peu plus de vélocité à mes moteurs.
J'ai lu que certains utilisent de l'alu pour faire leurs déplaceurs : l'alu a un gros inconvenient c'est de trop bien conduire la chaleur il y a donc transmission de chaleur de la partie froide a la partie chaude d'ou perte de rendement.
En dernier lieu le rapport volume déplacé par le déplaceur / volume déplacé par e piston : il peut aller de 1 à 50 :50 pour les moteurs basse température et 1 pour les moteurs de petite cylindrée chauffés au gaz.
Pour des moteurs ddun diamètre inférieur à 40 mm on peut rester à 1.
Je suis a la disposition de ceux qui souhaiteraient des informations.
A+
Epoulom5/Daniel Lyonnet Voir la pièce jointe swash beam.doc Voir la pièce jointe puissance.doc Voir la pièce jointe formule puissance.doc

 

[Titou16]

Pour répondre à Epouloum sur la matière du déplaceur, j'en ai fait en bois. Ça marchait super bien, le bois est très mauvais conducteur de chaleur. Mais ça n'allait pas sans inconvénient. Au bout de quelques minutes de fonctionnement le cylindre de déplaceur, les conduites et le cylindre moteur se noircissaient. Ce qui obligeait à de fréquents démontages pour nettoyer. A la longue le bois charbonnait, du coup le cylindre se salissait moins mais les dimensions du déplaceur en bois on changés considerablement. J'ai fait des essais avec plusieurs essences de bois et en en "étuvant" avant de l'usiner. La production de suie etait moins importante mais pas supprimée et à la longues le déplaceur se rétrécissait. Du coup je suis passé à un déplaceur en alu plein. Ça marchait très mal (en plus de l'inertie d'un tel deplaceur). Et finalement à un déplaceur alu aux parois très fine. Ça marche nettement mieux, presque aussi bien que le bois. L'idéal serait bien sur un matériaux ayant les proriétés du bois mais pas les inconvénients. J'avais aussi pensé à de la laine de roche très compacte. Mais je sais pas si ça existe ou si y a un moyen de rendre de la laine de roche classique compacte.

Quel matériaux utilises tu Epouloum?

 

[epouloum5]

Bonjour Titou,

J'ai testé pas mal de matériaux : le balsa dans ASAP
le béton cellulaire (un peu lourd mais ca va dans les moteurs assez lznts).
Sinon je constitue un petit reservoir en inox de 0.5 mm;
J'en ai fait aussi avec de la tole de boite de conserve soudée à l'argent pour les moteur chauffés au gaz.

A +
epouloum

 

[LOK7725]

je sais plus ou j ai vu ca, mais sur un forum on parlait de faire le deplaceur en carbone. On trouve sur internet des barreaux de graphite qui peuvent servir.

 

[jcma]

Bonjour a tous,

epouloum5, merci beaucoup pour les infos, c'est sympa. La partie mesure de puissance est intéressante, cela permettrais de lever le doute sur l'idée (Souvent fausse) que l'on se fait de la puissance de nos petits moteurs amateur.

Concernant le deplaceur, dans les moteurs un peut plus "sérieux", on retrouve souvent de l'inox pour la réalisation de celui-ci.

PS:
J'adore tes réalisations, en particulier La locomobile, Papy Tchou Tchou et la replique du Strirling de 1816.

@+
Jean-Charles

 

[Anbantoine64]

J'ai imprimée tes plans Jcma, ils sont très clair et je me suis deja lancer dans la réalisation du moteur beta !!

Je risque de rester tout les soir à mon entreprise pour l'avancer la partie tournage sera faite chez moi, j'ai un tour mais le fraisage on vera çà en entreprise.

Es que sà serai possible que tu poste plus de photos de ton moteur ? (le même que momo504)

merci !

 

[jcma]

Bonsoir Anbantoine64,

Ok pour les photos, je les poste ce week-end. En ce moment, je rentre trop tard du boulot pouvoir les faire en soirée.

@+
Jean-Charles

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

Anbantoine64, chose promise, chose due. Quelques photos et une petite video. La video n'est pas terrible, pas assez de lumiere et l'appareil photo ne suit pas, le moteur est trop rapide pour lui.

@+
Jean-Charles

Autre vue

Vue arriere

Detail balancier

Eclaté

 

[Anbantoine64]

Merci des photos !! sa m'aidera surement dans la fabriquation et au moment du montage.

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

Voici un aperçu d'un petit Stirling Alpha que je suis en train de réaliser (Très, trés lentement..). Pour ceux qui ne connaisse pas, sur ce type de moteur le deplaceur est etanche, contrairement aux types Beta et Gamma.

Le piston, le deplaceur et les cylindres sont en pyrex (Lot de seringues 3cc achetées sur la baie).
Une partie des pièces representées sur le modèle 3D a déjà été usinée, il me manque l'embiellage.
Le support n'a pas encore été dessiné, je suis en train de réfléchir a la façon dont je vais le faire.
Les plans sont pour l'instant provisoires, ils évoluent au fur et a mesure qu'avance l'usinage et selon la matiere premiere disponible. Je les mettrais en ligne lorsque le moteur sera finalisé.

@+
Jean-Charles

Stirling Alpha

 

[Titou16]

Sympa cet alpha. J'ai hate de le voir fonctionner. Moi j'en ai conçu un qui marche pas hélas (photo), car le pb de ce type de moteur est la forte temperature à laquelle le piston chaud est soumis. Faut que je le modifie. C'est pourquoi je suis très curieux de connaitre le comportement du tiens.

 

[Damocles]

Dommage qu'il marche pas, car c'est une très belle réalisation!

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

Juste une photo d'un montage a blanc avec des axes provisoires pour montrer l'avancement.

@+
Jean-Charles

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

Suite de l'episode Stirling Alpha.

Après plusieurs montages/démontages pour ajuster et polir les pièces pour tenter d'éliminer les points durs, j'ai enfin réussi a le faire tourner.
Le test a été fait en serrant le moteur dans un étau, je n'ai toujours pas fait de support.
Il tourne relativement vite, il plafonne au environ des 1750 tr/mn.

Il reste encore de la mise au point. Impossible de le démarrer sans porter le cylindre chaud au rouge avec un chauffage au butane. Même mon mini chalumeau n'arrive pas a le lancer. Je vais essayer de diminuer l'épaisseur du cylindre et sa longueur, il me semble que l'espace entre le deplaceur et le fond du cylindre est trop important. Autre problème, la colle silicone utilisée pour coller les pièces en pyrex n'apprécie pas du tout des températures pareilles. Elle a tendance a devenir molle et a le rester, je sent que je vais devoir tout enlever et tout recoller.

Encore une photo pour monter l'état actuel.

@+
Jean-Charles

 

[Titou16]

Il est super ton moteur Jean Claude. Et 1750 tr/mn c'est vraiment bien. C'est une conception maison je suppose. Quelle cylindrée fait il?

Mon dernier moteur connait un peu le meme soucis de demarrage. Il faut attendre longtemps pour qu'il demarre (à l'alcool toutefois car au gaz il demarre très vite), mais une fois parti il tourne très bien. Alors que mon deuxième moteur lui demarre très vite même à l'alcool. Ils ont pourtant très peu de différences, ce sont deux gammas de conception proche et de dimensions assez proches aussi. Ahhh les mystères des stirling.

 

[jcma]

Salut Christophe,

Il est assez petit, il fait environ 0.7cm3. J'ai essayé de reproduire un embiellage mis au point par Andy Ross : http://www.ent.ohiou.edu/~urieli/stirling/andy_climax/climax.html. C'est peut être lui qui n'a pas un bon rendement pour un si petit moteur. J'ai refait le cylindre chaud le week-end dernier. Je refais des tests ce week-end, si j'ai le temps.

@+
Jean-Charles

Ross Rocker-V

 

[Titou16]

En regardant la photo de ton moteur, je remarque que le piston chaud ne semble pas parfaitement dans l'axe du cylindre chaud. Est il guidé sur sufisamment de longueur?

 

[sam149]

bonjour,

j'ai suivi avec intérêt toute votre discutions sur le stirling et je trouve cela très constructif, car pour une fois il y a des infos précise en terme de fabrication mécanique.

j'ai donc moi même une question.
Je réfléchi à la fabrication d'un stirling alpha. Donc dans ce cas les deux piston doivent être 'étanche'.
Mais quelle jeu entre le cylindre/piston doit on avoir? je pensais me baser sur un moteur carré de 2*50cm3 donc des piston de 40mm.
sur un 2 temps on aura des jeu entre 0.05 et 0.1. Est-ce considéré comme étanche (avec les segment? oui ? )?
quelle technique peut il y avoir pour faire cette étanchéité? sans perdre trop avec le frottement.
Et pour complexifié si on ajoute un autre gaze que l'air ou si l'on met le volume sous pression, dans ce cas il faut une étanchéité parfaite. Je vois pal comment c'est possible dès qu'il y a des jeu.

c'est peut être un des point qui fait que le très beau moteur Titou16 ne fonctionne pas comme voulu.

voilà si vous avez un avis sur ce que je dit, merci d'avance.