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mise à jour
le 17/01/2017
Moteur Stirling simplifié
page créée en
septembre 2002

version 1.1

Améliorations par rapport à la version 1.0

plan .jpg
Quicktime VR
mini scotch

m stl aol 2
500 t/min
1 -
légère augmentation de la cylindrée obtenue en remplaçant la partie inférieure (emboutie) du boîtier d'origine par un disque plat en alu ep 0,5


2 -
remplacement du déplaceur en polystyrène expansé par un déplaceur-régénérateur en Scotch Brite d'épaisseur 11 mm et utilisation d'un coulisseau en corde à piano inox

Ce déplaceur, comme le précédent, est simplement collé à la colle thermique qui, dans ce cas, résiste bien au fonctionnement répété du moteur sur une tasse d'eau bouillante - inconvénients : la tendance qu'a le Scotch Brite à s'effilocher légèrement après quelques heures de fonctionnement à "haute vitesse" - pour y remédier, on prendra la précaution d'enduire la périphérie d'une légère couche de colle néoprène transparente (les quelques fibres qui se détachent des faces supérieures et inférieures ne semblent pas être très gênantes - peut-être jouent-elles le rôle de ressorts ?)


3 -
augmentation du diamètre des rondelles du piston moteur qui passe à 20 mm, et emploi d'une membrane thermoformée (disponibles en boutique , voir FAQ) - (éventuellement interposition d'un joint torique d'étanchéité entre les deux rondelles)


4 -
adoption d'un système de réglage en longueur sur la bielle du piston moteur : cet accouplement par deux écrous soudés à l'étain permet d'équilibrer la course de la bielle par rapport au débattement de la membrane ( le débattement de la membrane doit être > de 2 mm à celui de la bielle moteur )


5 - résultats :
un gain en performances assez sensible, puisque la durée de fonctionnement passe de 35 min à 2 h 1/2 sur une tasse d'eau bouillante et à plus de 14 heures sur une bouteille Thermos de 0,85 litres (à droite) - la vitesse de rotation maxi passe de 170 t/min à 540 t/min - le gradient de température minimal descend de 22°C à environ 10°C - la puissance mécanique développée fait un bond "spectaculaire" smiley, puisqu'elle saute d'1 mW à environ 7 mW !

Écorchés

m st sctch
remarque : le modèle est équipé ici de la bielle zigzag apparue, un peu plus tard, sur les moteurs 1.2 et 3.2

 

Mesures

ci-dessous quelques courbes montrant la vitesse de rotation en fonction de la différence de température, le couple et la puissance disponibles
(manquant de relevés pour ces deux dernières, la zone entre 0 et 200 t/min est incertaine et pourrait avoir une allure sensiblement différente...)

vitesse de rotation
couple
puissance

 

Vidéo


posé sur une tasse d'eau bouillante et avec deux glaçons sur le plateau supérieur, il a dépassé facilement les 620 tr/min !

Pour arriver à un tel niveau de performances , il a fallu d'abord remplacer le plateau inférieur de 0,5 mm, un peu trop souple, par un disque d'aluminium de 2 mm d'épaisseur. Ensuite, vous remarquerez sur la vidéo un petit disque rouge à côté du piston moteur : il s'agit d'une soupape de décharge (1). Son rôle est d'éviter que la pression interne ne dépasse la pression atmosphérique. En effet, lorsque l'on place le moteur sur une source de chaleur, il en résulte une augmentation de pression qui, dans cette configuration, est néfaste au rendement. La soupape de décharge stabilise la pression moyenne du moteur à quelques gf/cm2 en dessous de la pression atmosphérique et cela permet un fonctionnement plus équilibré de la membrane . L'installation de cette soupape permet de gagner environ 50 tr/min.

 

aol_590

cette vidéo étant cadencée à 15 images/sec, l'analyse image par image montre que la vitesse de rotation est de l'ordre de 600 tr/min au début de la séquence, 590 tr/min pour les gros plans, et 575 tr/min lors du travelling de fin - sens de rotation horaire quand les glaçons sont au premier plan

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(1) la soupape de décharge est constituée d'un rivet tubulaire percé sur lequel est collé un disque de caoutchouc découpé dans un ballon de baudruche - le disque n'est collé que sur la moitié de sa périphérie afin de lui permettre de se soulever sous l'effet de la pression et de laisser l'air s'échapper - voir les modèles 1.2 , 3.5 , 3.6, 3.7, Otona no Kagaku, et les FAQ

 
bonne réalisation...
 
 
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