{"id":6196,"date":"2024-06-05T16:03:26","date_gmt":"2024-06-05T15:03:26","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/?p=6196"},"modified":"2024-06-05T16:03:26","modified_gmt":"2024-06-05T15:03:26","slug":"moteur-stirling","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2024\/06\/05\/moteur-stirling\/","title":{"rendered":"Moteur Stirling"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bonjour \u00e0 vous, lecteurs et lectrices, et bienvenue sur le blog du moteur stirling r\u00e9alis\u00e9 par Antonin HOCDE, Jules VERRIER, Titouan TALARMAIN et No\u00e9 HEBEL. Nous sommes 4 \u00e9l\u00e8ves en 2\u00e8me ann\u00e9e de cycle ing\u00e9nieur \u00e0 Polytech Angers et nous avons \u00e0 r\u00e9aliser un projet de fin d\u2019ann\u00e9e sur une dur\u00e9e de 100 heures. Le moteur stirling est un projet assez complet mais \u00e9galement complexe qui nous permet de nous mettre au d\u00e9fi sur un travail d\u2019ing\u00e9nieur, c\u2019est donc tout naturellement qu\u2019il nous a attir\u00e9 et que nous l\u2019avons choisi pour notre projet. Dans ce blog, vous retrouverez donc notre aventure d\u2019une centaine d&#8217;heures regroup\u00e9e en quelques lignes, et on esp\u00e8re que cela vous int\u00e9resse.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Moteur-stirling.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"635\" height=\"342\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Moteur-stirling.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6201\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Moteur-stirling.png 635w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Moteur-stirling-300x162.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Moteur-stirling-500x269.png 500w\" sizes=\"auto, (max-width: 635px) 100vw, 635px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Introduction<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Tout d&#8217;abord, il faut comprendre ce qu\u2019est un moteur stirling et \u00e0 quoi cela peut servir. Le moteur Stirling a \u00e9t\u00e9 invent\u00e9 en 1816 par le r\u00e9v\u00e9rend \u00e9cossais Robert Stirling \u00c0 l&#8217;origine, il cherchait \u00e0 cr\u00e9er une alternative plus s\u00fbre aux moteurs \u00e0 vapeur, qui \u00e9taient sujets \u00e0 des explosions dangereuses. La solution a donc \u00e9t\u00e9 de placer la source de chaleur \u00e0 l&#8217;ext\u00e9rieur du moteur afin de r\u00e9duire ce risque. Le moteur Stirling a pour but de produire de l&#8217;\u00e9nergie m\u00e9canique \u00e0 l&#8217;aide d&#8217;\u00e9nergie thermique. \u00c0 la diff\u00e9rence des moteurs \u00e0 air chaud, il disposait d&#8217;un r\u00e9g\u00e9n\u00e9rateur. Sans rentrer dans les d\u00e9tails, cette partie du moteur permet d&#8217;am\u00e9liorer le rendement de certains cycles thermodynamiques en refroidissant un fluide apr\u00e8s sa d\u00e9tente et en le r\u00e9chauffant apr\u00e8s sa compression. C&#8217;est ce r\u00e9g\u00e9n\u00e9rateur qui fait que nous parlons d&#8217;un moteur &#8216;Stirling&#8221;. Son fonctionnement est relativement plus simple \u00e0 comprendre (il existe 3 types de moteur Stirling avec des conceptions diff\u00e9rentes, nous avons choisi de r\u00e9aliser un moteur alpha et c&#8217;est de celui-l\u00e0 dont nous allons parler dans ce blog).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Il s&#8217;agit de chauffer une chambre chaude, l&#8217;air chauff\u00e9 se dilate et \u201cpousse\u201d un piston. \u00c0 travers une s\u00e9rie de bielles (2) et de roues (2), ce mouvement est transmis \u00e0 un second piston situ\u00e9 dans la chambre froide qui va refroidir l&#8217;air et &#8220;envoyer&#8217; cet air froid dans la chambre chaude \u00e0 l\u2019aide d\u2019un \u00e9changeur (tube ou couloir)\u00a0 pour que l&#8217;air puisse ensuite \u00eatre r\u00e9chauff\u00e9 et cela continue sur un nouveau cycle.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Maintenant que vous en savez un peu plus sur les moteurs stirling, vous \u00eates pr\u00eats pour lire la suite.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">I &#8211; Recherches, analyses et d\u00e9but de la CAO<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Apr\u00e8s nos diff\u00e9rentes recherches, il nous a fallu analyser le moteur Stirling de l&#8217;ancien groupe et choisir de le reprendre ou non afin de l\u2019am\u00e9liorer. Nous avons tr\u00e8s vite remarqu\u00e9 que l&#8217;ancien moteur avait plusieurs probl\u00e8mes :&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Piston pas imperm\u00e9able dans leurs chambres respectives<\/li>\n\n\n\n<li>Roue con\u00e7ue de mani\u00e8re \u00e0 fonctionner avec une courroie mais cela ralentissait l\u2019inertie de la roue<\/li>\n\n\n\n<li>Pi\u00e8ces pas stables (du jeu sur la grande majorit\u00e9 d\u2019entres-elles)<\/li>\n\n\n\n<li>Pas mal de petites optimisations \u00e0 r\u00e9gler.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous avons donc tr\u00e8s rapidement choisi de repartir de 0 en s\u2019inspirant des mod\u00e8les que nous pouvons retrouver sur internet. Nous avions envie de fournir un travail de qualit\u00e9 et nous ne nous sommes pas attard\u00e9s sur les mod\u00e8les faits \u00e0 partir de canettes ou de bo\u00eetes de conserve.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">On commence par la partie CAO (Conception Assist\u00e9e par Ordinateur) : l\u2019important \u00e9tait de produire un mod\u00e8le r\u00e9alisable et fonctionnel en CAO en utilisant les bons mat\u00e9riaux. \u00c0 l\u2019aide de nos connaissances acquises en premi\u00e8re ann\u00e9e de PEIP durant nos TDs de CAO, nous avons pu \u00eatre assez rapides sur cette partie car chacun faisait une pi\u00e8ce et lorsqu\u2019elles ont toutes \u00e9t\u00e9 finies, il ne nous restait plus qu\u2019\u00e0 les assembler.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/CAO-Final.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"536\" height=\"255\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/CAO-Final.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6202\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/CAO-Final.png 536w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/CAO-Final-300x143.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/CAO-Final-500x238.png 500w\" sizes=\"auto, (max-width: 536px) 100vw, 536px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Une fois la CAO valid\u00e9e par notre tuteur de projet Mr. HADDAD, il a fallu commencer la conception et chercher les pi\u00e8ces dont nous aurions besoin (roulements, tuyau).\u00a0<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">II &#8211; La conception et le d\u00e9but des probl\u00e8mes<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La partie la plus sympa selon nous \u00e9tait la conception malgr\u00e9 tous les probl\u00e8mes que l\u2019on a pu rencontrer au cours de cette \u00e9tape. En effet, choisir de faire le moteur en bois n\u2019\u00e9tait peut-\u00eatre pas la meilleure d\u00e9cision \u00e0 prendre. En effet, lorsque l\u2019on a voulu percer et visser dans le bois, il s\u2019effritait et se cassait. De plus, nos roues en bois n&#8217;\u00e9taient pas totalement rondes (du fait des moyens de d\u00e9coupe disponibles), ce qui cr\u00e9ait un d\u00e9calage dans le mouvement des roues et cela n\u2019\u00e9tait pas optimal pour la r\u00e9duction des frottements. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Les-differentes-roues.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"540\" height=\"355\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Les-differentes-roues.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6205\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Les-differentes-roues.png 540w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Les-differentes-roues-300x197.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Les-differentes-roues-456x300.png 456w\" sizes=\"auto, (max-width: 540px) 100vw, 540px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous nous sommes donc pench\u00e9s sur de la d\u00e9coupe laser afin d\u2019obtenir des roues parfaitement droite et qui avait environ le m\u00eame poids que celles en bois, ce qui permettait de garder l\u2019inertie de ces roues.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Problemes-lies-au-bois.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"503\" height=\"264\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Problemes-lies-au-bois.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6203\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Problemes-lies-au-bois.png 503w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Problemes-lies-au-bois-300x157.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Problemes-lies-au-bois-500x262.png 500w\" sizes=\"auto, (max-width: 503px) 100vw, 503px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Un second probl\u00e8me (notre faute pour le coup) a \u00e9t\u00e9 la casse d\u2019une seringue. Cela nous a \u00e9norm\u00e9ment ralenti car nous ne pouvions plus faire de tests. N\u00e9anmoins, on a profit\u00e9 de ce temps pour trouver des solutions aux autres probl\u00e8mes auxquels on a pu faire face, notamment \u00e0 propos du montage. En effet, afin de r\u00e9duire au maximum les frottements, il fallait que les pi\u00e8ces soient mont\u00e9es serr\u00e9es entre elles. Or, \u00e0 force de monter et d\u00e9monter le moteur, les pi\u00e8ces s&#8217;usaient et certaines commen\u00e7aient \u00e0 avoir du jeu. Nous avons donc choisi de faire usage de ballons en plastique qui nous permettait de combler totalement ces probl\u00e8mes.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-1 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Utilisation-des-ballons.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"510\" height=\"337\" data-id=\"6204\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2024\/06\/Utilisation-des-ballons.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6204\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Utilisation-des-ballons.png 510w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Utilisation-des-ballons-300x198.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2024\/06\/Utilisation-des-ballons-454x300.png 454w\" sizes=\"auto, (max-width: 510px) 100vw, 510px\" \/><\/a><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">III &#8211; Les tests finaux<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Apr\u00e8s tous ces probl\u00e8mes r\u00e9gl\u00e9s, nous avons test\u00e9 la version finale de notre moteur. Malheureusement, les frottements \u00e9taient bien trop importants pour permettre \u00e0 notre moteur de tourner continuellement. Peut-\u00eatre qu\u2019en choisissant de chauffer avec un br\u00fbleur \u00e0 alcool peut am\u00e9liorer le rendement de notre moteur mais nous n&#8217;avons pas pu essayer car le joint de notre br\u00fbleur \u00e9tait sectionn\u00e9 et cela devenait trop dangereux de s\u2019en servir.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Moteur Stirling\" width=\"584\" height=\"329\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/1LSku8mmcQs?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Conclusion<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous sommes tr\u00e8s reconnaissants envers Mr. Lagrange de nous avoir affect\u00e9 \u00e0 ce projet ainsi que toutes les personnes ayant particip\u00e9 de pr\u00e8s ou de loin \u00e0 notre projet. Cette centaine d\u2019heures de travail nous a permis de nous confronter au travail d\u2019ing\u00e9nieur, nous avons d\u00fb relever de nombreux d\u00e9fis et cela a \u00e9t\u00e9 tr\u00e8s enrichissant. Malgr\u00e9 un moteur non fonctionnel \u00e0 la fin, nous sommes convaincus d\u2019\u00eatre en bonne voie et esp\u00e9rons que le prochain groupe va pouvoir reprendre ou s\u2019inspirer de notre projet.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Merci \u00e9galement \u00e0 vous d\u2019avoir lu jusqu\u2019ici !\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Antonin HOCDE, Titouan TALARMAIN, No\u00e9 HEBEL, Jules VERRIER<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bonjour \u00e0 vous, lecteurs et lectrices, et bienvenue sur le blog du moteur stirling r\u00e9alis\u00e9 par Antonin HOCDE, Jules VERRIER, Titouan TALARMAIN et No\u00e9 HEBEL. 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