Aujourd'hui, nous allons parler d'un type de moteur différent de celui classiquement utilisé pour la combustion interne. Les véhicules utilisent ce type de moteur alimenté par le Les combustibles fossiles dont l'efficacité n'est pas trop bonne. Dans ce cas, nous vous présentons le moteur Stirling. C'est un moteur technique plus efficace qu'un moteur à essence ou diesel. De cette façon, on peut dire que c'est l'un des meilleurs moteurs qui existent et, en plus, il est écologique.
Dans cet article, nous allons analyser les caractéristiques du moteur Stirling et comparer les avantages avec les inconvénients de son utilisation. Vous souhaitez en savoir plus sur ce type de moteur? Il suffit de continuer à lire 🙂
Le moteur Stirling
Ce moteur n'a rien de moderne ni de révolutionnaire. Il a été inventé en l'année 1816 par Robert Stirling. On sait qu'il s'agit d'un moteur ayant le potentiel d'être plus efficace que tout autre type de combustion. Indépendamment de leur découverte, nous ne pouvons pas dire qu'ils ont fini par nous imposer la vie.
En fait, ce moteur, bien qu'il ait plus de potentiel, n'est utilisé que dans certaines applications très spécialisées. Les zones où il est utilisé exigent que le moteur soit aussi silencieux que possible, contrairement aux moteurs à combustion interne classiques. Par exemple, il est utilisé dans les sous-marins ou les groupes électrogènes auxiliaires pour les yachts.
Il n'est pas encore utilisé massivement, mais cela ne signifie pas qu'il n'est pas en cours d'élaboration. Ce moteur présente de grands avantages que nous analyserons plus tard.
Opération
Le moteur utilise un cycle Stirling, qui est différent des cycles utilisés dans les moteurs à combustion interne.
Les gaz utilisés ne sortent jamais du moteur, ce qui contribue à réduire les émissions de gaz polluants. Il n'a pas de soupapes d'échappement pour évacuer les gaz à haute pression, comme avec le moteur à essence ou diesel. En cas de danger, il n'y a aucun risque d'explosion. Pour cette raison, les moteurs Stirling sont très silencieux.
Le moteur Stirling utilise une source de chaleur externe qui peut être combustible. De l'essence à l'énergie solaire ou même à la chaleur produite par les plantes en décomposition. Cela signifie qu'il n'y a pas de type de combustion à l'intérieur du moteur.
Le principe selon lequel le moteur Stirling fonctionne est qu'une quantité fixe de gaz est scellée à l'intérieur du moteur. Cela provoque la formation d'une série d'événements qui modifie la pression du gaz à l'intérieur du moteur et le fait fonctionner.
Plusieurs propriétés des gaz sont essentielles au bon fonctionnement du moteur:
- Si vous avez une quantité fixe de gaz dans un volume d'espace fixe et que vous augmentez la température de ce gaz, la pression augmentera.
- Si vous avez une quantité fixe de gaz et que vous la comprenez (diminuez le volume de votre espace), la température de ce gaz augmentera.
C'est ainsi que le moteur Stirling utilise deux cylindres. L'un d'eux est chauffé par une source de chaleur externe (feu) et l'autre est refroidi par une source de refroidissement (comme la glace). Les chambres à gaz des deux cylindres sont connectées et les pistons sont reliés mécaniquement les uns aux autres par un lien qui détermine comment ils se déplaceront l'un par rapport à l'autre.
Pièces de moteur
Ce moteur comporte quatre parties pour son cycle de fonctionnement ou de combustion. Les deux pistons que nous avons mentionnés précédemment sont ceux qui remplissent toutes les parties du cycle:
- Pour commencer, de la chaleur est ajoutée au gaz à l'intérieur du cylindre chauffé. Cela crée une pression et force le piston à se déplacer vers le bas. C'est la partie du cycle de Stirling qui fait le travail.
- Ensuite, le piston gauche monte tandis que le piston droit descend. Ces mouvements déplacent le gaz chaud vers le cylindre refroidi par la glace. Le refroidissement abaisse rapidement la pression du gaz et peut être compressé plus facilement pour la prochaine partie du cycle.
- Le piston commence à comprimer le gaz refroidi et la chaleur générée par cette compression il est éliminé par la source de refroidissement.
- Le piston droit monte tandis que le gauche se déplace vers le bas. Cela amène à nouveau le gaz à pénétrer dans le cylindre chauffé où il se réchauffe rapidement, créant une pression et le cycle se répète à nouveau.
Avantages du moteur Stirling
Grâce à ce type de fonctionnement et à ses performances, on peut trouver quelques avantages.
- C'est silencieux. Pour certaines activités nécessitant un plus grand silence, ce type de moteur est une bonne option. Il est également facile à équilibrer et génère peu de vibrations.
- Il a une efficacité élevée. En raison des températures des sources chaudes et froides, le moteur peut être amené à fonctionner à de basses températures. cogénération.
- Vous pouvez avoir plusieurs sources chaudes. Pour chauffer le gaz, vous pouvez avoir des sources de chaleur telles que le bois, la sciure de bois, l'énergie solaire ou géothermique, les déchets, etc.
- C'est plus écologique. Ce type de moteur ne contribue pas aux émissions de gaz dans l'atmosphère en réalisant une combustion complète.
- Plus de fiabilité et une maintenance plus facile. Sa technologie est très simple mais efficace. Cela les rend très fiables et nécessite peu d'entretien.
- Ils durent plus longtemps. Contrairement aux moteurs conventionnels, étant plus simples et grâce à leur conception, ils durent plus longtemps.
- Divers usages. Il peut avoir plusieurs utilisations en raison de son autonomie et de son adaptabilité aux besoins et aux différents types de sources de chaleur.
Inconvénients
Tout comme ce type de moteur présente des avantages, il est également nécessaire d'analyser les inconvénients que sont:
- Le coût est votre plus gros problème. Il n'est pas compétitif avec les autres médias.
- Non connu du grand public. Si vous ne savez pas ce qu'est un moteur Stirling, vous ne pouvez pas le promouvoir.
- Ils ont tendance à avoir des problèmes d'étanchéité. C'est une complication. Le choix idéal serait l'hydrogène pour sa légèreté et sa capacité à absorber les calories. Cependant, il n'a pas la capacité de se propager à travers les matériaux.
- Parfois il doit être très gros et nécessite des appareils encombrants.
- Manque de flexibilité. Des variations de puissance rapides et efficaces sont difficiles à obtenir avec un moteur Stirling. Celui-ci est plus qualifié pour fonctionner avec une performance nominale constante.
Avec ces informations, vous pourrez mieux comprendre ce type de moteur et l'analyser complètement.