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mise à jour le 17/01/2017 |
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créée en mai 2002 |
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Il y a près de deux siècles (1816), un pasteur écossais, nommé Robert Stirling, déposait le brevet de son moteur à air chaud.
Détrôné par la machine à vapeur, et les moteurs à combustion interne, il n'eut pas le succès escompté, malgré un bon rendement et la faculté d'utiliser n'importe quel type de carburant.
La plus étonnante
de ses caractéristiques est de fonctionner à partir de sources
d'énergie considérées comme inexploitables : par exemple
les sources thermales qui, bien qu'apportant plusieurs dizaines de milliers
de Kcal par heure des profondeurs de la terre, sont parfaitement incapables
de faire cuire un oeuf à la coque ou un bol de riz...
Et bien, le moteur Stirling peut, sans problème, extraire l'énergie
contenue dans un peu d'eau chaude, comme le montre ce petit bricolage.
Ce premier modèle, posé sur une de tasse d'eau bouillante (attention, ça
brûle ! ) et refroidi par un cube de glace, peut tourner pendant environ
35 minutes. Sa vitesse de rotation varie de 170 t/min, peu après sa
mise en route, jusqu'à 25 t/min en fin de fonctionnement. La différence
de température entre la face chaude et la face froide est alors d'environ
22°C.
La puissance mécanique développée est très faible,
juste suffisante pour compenser les pertes par frottements. Des mesures pratiquées
par différentes méthodes, permettent d'estimer à 1 mW
la puissance excédentaire fournie par ce dispositif. En admettant que
l'on convertisse cette énergie mécanique en énergie électrique,
avec un rendement proche de 1, et que l'on puisse la stocker sans perte pendant
1 mois, on pourrait alors alimenter une ampoule électrique basse consommation
de 20W pendant 2 minutes... Ou encore, monter un poids d'1 kgf à 240
m de haut, si mes calculs sont bons...
Description
générale |
Détails |
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Matériaux (essentiellement de récupération)
- les plateaux supérieurs et inférieurs proviennent d'une boîte
en aluminium Ø 94, dont je tairai la marque , et de laquelle on ne conservera
que le couvercle et une partie du fond
- les flancs transparents sont issus d'une bouteilles de soda de 1,5 l dont
on aura prélevé une rondelle de 24 mm de haut
- le bac à glaçon (non indispensable) : morceau de tube ou de
boite en alu
- le déplaceur (piston à l'intérieur du cylindre) : morceau
de dalle pour plafond en polystyrène expansé (env 10 mm d'épaisseur)
- le cylindre moteur : emballage de pellicule 24 x 36 (translucide)
- le piston moteur : un morceau de gant jetable en vinyle
- le portique : profilé plastique 10 x10 x 1
- les bielles, axes, vilebrequin : corde à piano Ø 0,8
- les palier, glissière et coulisseau de réglage : tube laiton Ø
int 2,5
- divers : visserie, rondelles, perles de verre Ø ext env. 2,3 - Ø
int env. 0,9 // colles cyanoacrylate & thermique, mastic silicone
- et pour le volant d'inertie : impérativement un CD original d'AOL,
sinon ça ne fonctionnera pas
!... Non, je plaisante, n'importe quel CD peut convenir : choisissez-en un
bien coloré, c'est plus joli...
| Plans et écorchés |
- pour construire ce moteur, vous pouvez vous inspirer de la méthode décrite dans cette page ou bien dans celle-ci - ce petit bricolage ne pose aucun problème particulier, et les dimensions données n'ont rien de critique ; pour des raisons pratiques, longueur des guidages et des paliers, il n'est pas conseillé de réduire la taille de cette maquette ; inversement, vous pouvez augmenter le diamètre du cylindre du déplaceur, ce qui sera tout bénéfice - il est particulièrement conseillé de bien soigner l'étanchéité pour que ce modèle fonctionne avec de faibles différences de température, et de bien lubrifier les paliers et les guidages avec une huile assez fluide (éventuellement à base de téflon) ; l'huile a en effet une triple fonction : diminuer les frottements, assurer l'étanchéité, et empêcher la corrosion des pièces soumises éventuellement à la condensation |
- si on le souhaite, on peut se procurer sur Internet, par exemple chez American Stirling Company, des moteurs terminés ou en kit pour un prix allant de $119 à $429 - venant du Japon, il y a aussi le kit Otona no kagaku - Sciences & Vie qui ressemble beaucoup au moteur Stirling simplifié 1.1 et que l'on trouve depuis 2006 un peu partout sur le net pour environ 40 euros port compris |
bonne
réalisation... |
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