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Moteur Stirling (ou moteur à air chaud)
Ce moteur fonctionne à l'aide d'une source de chaleur extérieure.
Il est composé de 2 cylindres hermétiques communiquant entre eux (contenant donc un certain volume d'air), de deux pistons, d'un piston déplaceur d'air et d'un piston moteur, d'un axe
comportant un volant d'inertie cet axe mis en rotation par le piston moteur entraine le piston déplaceur d'air, ces deux pistons sont reliés à l'axe par deux ensembles
bielle/manivelle.
Explication simpliste du fonctionnement
En rouge le piston déplaceur d'air, en vert la membrane souple jouant le rôle de piston moteur.
Fig;1: l'ensemble est au repos les faces S et I du grand cylindre sont à la même température.
Fig.2: on chauffe la face I du grand cylindre, l'air à l'intérieur de l'ensemble grand cylindre petit cylindre se dilate, celui-ci ne pouvant pas s'échapper déforme la membrane verte entraînant
la bielle moteur vers le haut, l'axe du moteur tourne et le piston déplaceur descend.
Fig.3: l'air chaud se trouve en contact avec la face S qui est froide d'où contraction de l'air et déformation de la membrane verte vers le bas entraînant l'axe moteur en
rotation d'où remontée du piston déplaceur.
Fig.4: l'air refroidi se trouve de nouveau en contact avec la face chaude, il se dilate et fait remonter la membrane verte vers le haut et le cycle recommence.
Description succinte de cette réalisation
Le grand cylindre d'un diamètre de 12,5 cm est constitué de 2 plaques d'aluminium d'épaisseur 3 mm de 13,5x13,5 cm et d'un tube transparent d'une hauteur de 22 mm taillé dans un étui de DVD le tout assemblé avec de la colle Araldite. A l'intérieur de ce cylindre se déplace un piston de diamètre 12 cm et d'épaisseur 8 mm taillé à l'aide d'un fil chaud dans un morceau de polystyrène (dalle de plafond). Ce piston est commandé de l'extérieur par une tige collée en son centre et traversant la plaque supérieure du cylindre par un dispositif tige/tube aussi étanche que possible (voir photo) tout en freinant le moins possible le coulissement de la tige.
Le petit cylindre est réalisé à partir d'un étui de pellicule photos dont on a gardé seulement les 20 mm supérieurs (côté fermeture). Ce cylindre est collé à la colle Araldite dans un trou réalisé dans la plaque supérieure du grand cylindre.Le couvercle de l'étui a été découpé afin de laisser passer la tige de commande moteur, la membrane servant de piston moteur est taillée dans un gant vinyle et pincée par le couvercle de l'étui. la tige de commande du moteur est fixée au centre de la membrane par un ensemble vis, écrou, rondelles métal et caoutchouc afin d'assurer l'étanchéité (voir photos).
Le volant d'inertie est constitué de 2 disques CD, l'axe en corde à piano tourne dans des paliers constitués de petits morceaux de tube laiton soudés sur un bout de circuit imprimé.
La vidéo
