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Moteur Stirling

Le moteur Stirling est un moteur à combustion externe et à fluide de travail en cycle fermé. Le fluide est un gaz soumis à un cycle comprenant quatre phases : chauffage isochore (à volume constant), détente isotherme (à température constante), refroidissement isochore et enfin la compression isotherme.

Robert Stirling a inventé en 1816 le moteur à air chaud mais, pour améliorer son efficacité. Il l’a muni d’une modification suffisamment importante pour lui donner un réel développement : un régénérateur entre les deux pistons qui a très considérablement amélioré sa performance.

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Principe de fonctionnement

Le fluide principal qui produit un travail est un gaz (air, hydrogène ou hélium) soumis à un cycle comprenant quatre étapes :

Étape 1 : Le but est de produire de l’énergie mécanique à partir d’énergie thermique. Au début du cycle, le gaz à l’intérieur du moteur est placé dans la chambre chaude, chauffée par une certaine source d’énergie : sa température et sa pression augmentent, ce qui produit une dilatation du gaz.

Étape 2 : Le piston de la chambre chaude étant en butée. Le gaz se détend vers la chambre froide en repoussant le piston de celle-ci. L’énergie thermique est ainsi transformée en énergie mécanique qui est transmise à la roue.

Étape 3 : Ce mouvement de la roue est transmis au piston de la chambre chaude qui repousse presque tout le gaz dans la chambre froide. Lorsque c’est fait, le gaz arrivé dans la chambre froide se refroidit.

Étape 4 : Le volume du gaz diminue, entraînant le piston froid dans l’autre sens.

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