gros moteur stirling de 2 litres ... à l'ancienne + essais

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B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
Salutations,
Après quelques années d'absence, me voilà de retour (gosses, baraque à construire ...bidouilles...).
J'ai toujours rêvé d'avoir dans un coin un de ces bon gros vieux moteur a air chaud à vitesse lente, et , après 1 an de petit travaux le voilà!

il fait 2 litres de cylindré, mange du bois mais pas trop (capable de tourner 1h entre rechargement)
fourni 45w (testé au frein)
et est relativement indestructible...

le volume déplacé est de 4 litres environ.
Les essais, par commodité, ont été fait à l’école centrale de Nantes, sur mon lieu de travail.
Tom PALMIERI et Malo GIRARD ont fait la partie instrumentation du moteur + acquisition.

img_2732.jpg


avant peinture
sitrling%20complet.jpg

img_2691.jpg


le déplaceur:
deplaceur.jpg

@ bientôt

Arnaud
 
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P

phil135

Compagnon
15 Sept 2012
2 498
france, essonne, nord
superbe , mais ça fait une grosse machine pour 45 W . la température chaude est à combien ?
à quoi sert l'eau ? (on voit un remplissage à l'arrosoir) théoriquement on est sur un moteur à air chaud, non ?

on tout cas bravo pour la réalisation et une vraie mesure de la puissance en sortie
 
V

vax

Modérateur
5 Mar 2008
9 265
Guipavas (près de Brest)
Trop cool de te revoir parmi nous !
Quelle delta T° as-tu pour tirer les 45W ?

C'est envisageable d'imaginer une machine avec cette simplicité qui pourrait tirer au moins 100W en continu ?
 
Dernière édition:
V

vax

Modérateur
5 Mar 2008
9 265
Guipavas (près de Brest)
phil135 a dit:
à quoi sert l'eau ? (on voit un remplissage à l'arrosoir) théoriquement on est sur un moteur à air chaud, non ?
Cliquez pour agrandir...
La vidéo dit que c'est pour la source froide
 
G

g0b

Compagnon
20 Jan 2014
3 184
FR-31
phil135 a dit:
superbe , mais ça fait une grosse machine pour 45 W . la température chaude est à combien ?
à quoi sert l'eau ? (on voit un remplissage à l'arrosoir) théoriquement on est sur un moteur à air chaud, non ?
Cliquez pour agrandir...
*
Le rendement est d'autant meilleur que la différence de température entre les cylindres froids et chaud est importante. D'où l'intéret de refroidir le cylindre froid avec de l'eau plutot qu'avec de l'air.
 
G

g0b

Compagnon
20 Jan 2014
3 184
FR-31
45W pour un moteur à air et pas sous pression, ca me semble deja pas mal ! Bravo !
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
Je suis sur la réalisation d'un moteur bi ou tri cylindres de 20 litres , donc dix fois plus gros, histoire de sortir un cheval grosso modo. En pression atmo... d'après mes recherches sur tous ces moteurs anciens, plus on a de cylindré plus on a de rendement.
J'ai calculé un rendement de 2% environ pour le deux litres (KgxPCI du bois// puissance de sortie)
l'avantage de ces moteurs là c'est la constance et la régularité en puissance
 
J

Jope004

Compagnon
15 Fev 2010
2 264
FR-95 Marines
Bonjour,
Sur les moteurs Stirling, un point technique délicat, c'est l'étanchéité du piston à haute température. Est-ce qu'il y a des segments en téflon ?
D'autre part, le rendement ne pourrait-il pas être augmenté en ajoutant un régénérateur ? Je n'en ai pas vu sur les quelques image de la vidéo.
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
Le piston reste à basse température (l'avantage du piston déporté) , pour l'étanchéité elle est faite par ajustage. Un segment en epdm a été rajouté pour faire le job. Pour le régénérateur, sur ce type de montage c'est quasi impossible d'en placer un, il faudrait idéalement le mettre dans le fût du déplaceur au risque de diminuer (encore) la surface d'échange thermique du foyer. bref pas facile comme configuration :(
 
D

Dudulle

Compagnon
12 Avr 2018
2 176
Très belle réalisation.
Comment mesure tu le volume massique ?
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
Merci :)
le volume massique? du combustible? je le pèse avant de l'incinérer et je moyenne sur 3h
 
D

Dudulle

Compagnon
12 Avr 2018
2 176
Non, je voulais dire pour tracer le diagramme PV
Je suppose que tu as un capteur de pression assez rapide pour mesurer P, mais pour V ?
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
ha ok, un capteur de pression collecteur d'admission de bagnole pour la pression et un top codeur point mort haut.

Pour le reste c'est exel qui me fait une interpolation linéaire (temps entre deux top point mort haut/360°) je considère la roue d'inertie suffisamment lourde pour considérer que la variation de vitesse inter-cycle est nul.
de plus le piston agit en double effet, ce qui limite les variation de régime sur un cycle
le volume balayé est calculé via les angles exel du vilo...
 
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gégé62

Compagnon
26 Fev 2013
4 220
Harnes (Pas de Calais)
Bravo pour l'ensemble de cette réalisation. Un Stirling qui sort une puissance non négligeable, ça ne court pas les rues !
et de plus, belle approche scientifique.:smt023
 
V

vax

Modérateur
5 Mar 2008
9 265
Guipavas (près de Brest)
Peux-tu expliquer à un ignare comme moi comment vous déterminez la puissance ?
L'utilité de la balance et ce que j'imagine être un frein (les planches qui sont vissées à un moment dans la vidéo...
 
D

Dudulle

Compagnon
12 Avr 2018
2 176
La balance et la longueur du bras de levier mesurent un couple, multiplié par la vitesse de rotation on a la puissance.
 
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V

vax

Modérateur
5 Mar 2008
9 265
Guipavas (près de Brest)
On serre le "frein" (les planches en bois) jusqu'à observer un ralentissement de la vitesse de rotation ?
Merci pour le reste, tu viens de me dérouiller quelques neurones !
 
P

phil135

Compagnon
15 Sept 2012
2 498
france, essonne, nord
le premiere chose à faire est de tout mettre en unité SI : newton , mètre, radian par seconde... tout le monde le sait et ne pense qu'à ça :itm:
 
G

gégé62

Compagnon
26 Fev 2013
4 220
Harnes (Pas de Calais)
Dudulle a dit:
La balance et la longueur du bras de levier mesurent un couple, multiplié par la vitesse de rotation on a la puissance
Cliquez pour agrandir...
bonjour,
as-tu fait des mesures sur plusieurs vitesses, histoire d'obtenir une sorte de courbe et trouver le point de puissance max ? ça ne doit pas être facile si le régime de chauffe n'est pas constant....
Le frein donne t-il un couple assez stable (influence de l'échauffement ?)
edit
....la question était pour bomberguck bien entendu.....:)
 
Dernière édition:
D

Dudulle

Compagnon
12 Avr 2018
2 176
Je répondais juste à Vax, ce n'est pas moi qui a fait la manip :wink:
 
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G

gégé62

Compagnon
26 Fev 2013
4 220
Harnes (Pas de Calais)
A propos de l'étanchéité du piston moteur, je me souviens d'un compresseur pour lequel elle était obtenue sans contact, "simplement" le jeu du piston était faible, je crois 5/100 au diamètre, et un tas de rainures parallèles usinées sur le piston qui faisaient office de labyrinthe. Bien entendu il faut forcément un guidage quelque part, mais cette solution permet d'avoir une bonne lubrification du guidage, donc minimise le frottement. Je ne sais pas si c'est envisageable sur un Stirling, et ça demande une réalisation mécanique très précise.....donc, c'est surtout pour info.
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
as-tu fait des mesures sur plusieurs vitesses:
Oui, et ce moteur est vraiment à l'aise entre 45 et 60 tour min donc un champ de vitesse puissance me parait compliqué...

La mesure de frein est très stable et facile a faire en plus, ça chauffe un peu mais rien de méchant. par contre à chaud la pince en bois couine comme un cochon!

j'ai un plus petit stirling de 250cc, la mesure au frein + balance de cuisine est facile a mettre en oeuvre

Par contre pour le prochain en réalisation de 20 litres de cylindré, faudra une grosse pince de la mort :mrgreen:

Concernant le piston, il vaut mieux effectivement un ajustage a 0.02mm bien graissé + labyrinthes
 
D

Dudulle

Compagnon
12 Avr 2018
2 176
bomberguck a dit:
Par contre pour le prochain en réalisation de 20 litres de cylindré, faudra une grosse pince de la mort :mrgreen:

Concernant le piston, il vaut mieux effectivement un ajustage a 0.02mm bien graissé + labyrinthes
Cliquez pour agrandir...

Il y a aussi une méthode qui consiste a mettre un petit moteur électrique en prise directe sur l'arbre, le moteur est fixé sur une planche qui appuie sur une balance comme tu le fais, et on freine avec un rhéostat.

Sinon où peut on trouver des plans pour faire un moteur comme ton 250cc ?
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
Sinon où peut on trouver des plans pour faire un moteur comme ton 250cc ?
Cliquez pour agrandir...

heu... en faite je ne fais que très rarement des plans vue que j'utilise ce que je trouve sous la main...
Concernant le petit moteur né à oxford, il est largement perfectible même si il marche bien. J'ai des photos en vue démontée si besoin, après tu pourras en tirer tes propres plans.
 
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D

Dudulle

Compagnon
12 Avr 2018
2 176
Les photos sont sur ton site ? je n'ai pas trouvé.
Magnifique tes autres réalisations.
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
Merci, ce site c'est plus du tout à jour... ça doit faire 6 ans que je n'y ai pas touché!
up: mis a jour, j'ai mis une rubrique stirling avec toutes les photos du 250cc pour plus de détails
 
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G

gégé62

Compagnon
26 Fev 2013
4 220
Harnes (Pas de Calais)
bomberguck a dit:
Merci, ce site c'est plus du tout à jour... ça doit faire 6 ans que je n'y ai pas touché!
up: mis a jour, j'ai mis une rubrique stirling avec toutes les photos du 250cc pour plus de détails
Cliquez pour agrandir...
j'irais bien y faire une visite, mais pas trouvé (j'suis un manche....) tu peux mettre un lien STP ?
merci
 
B

bomberguck

Compagnon
10 Oct 2009
817
44 NANTES ou 77 BARBIZON
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Reactions: gégé62
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