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Le moteur Stirling

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Le moteur Stirling type Gamma

Le moteur gamma est un peu le compromis entre le moteur type alpha et le moteur type bêta. Dans un cylindre le déplaceur joue son rôle, dans l'autre le piston moteur fait varier le volume global et récupère l'énergie. Ce type de moteur est fréquemment utilisé pour mettre à profit de faibles écarts de température entre source froide et source chaude (moteur LTD pour moteur "Low Temperature Difference").

1. Les quatre phase élémentaires :

Par rapport au cycle idéal décrit dans la page "Les principes", les phases du cycle d'un moteur type gamma sont moins différenciées. Cependant, les schémas suivants cherchent à les représenter.

1.1. Chauffage :

Chauffage Chauffage Chauffage

Durant cette phase, le piston moteur bouge peu, le volume global est minimal. Par contre, le déplaceur effectue une longue course et le gaz se réchauffe.

1.2. Détente :

Détente Détente Détente

Le déplaceur bouge peu. Par contre, le piston moteur effectue plus de 70% de sa course. Il récupère l'énergie motrice.

1.3. Refroidissement :

Refroidissement Refroidissement Refroidissement

Le déplaceur effectue une grande partie de sa course : le gaz est refroidi. Le piston moteur bouge peu.

1.4. Compression :

Compression Compression Compression

Le déplaceur reste en partie supérieure : globalement le gaz est froid. Par contre, le piston moteur effectue la majorité de sa course : il comprime la gaz en cédant de l'énergie mécanique.

Le cycle complet est visible sur l'animation suivante :

Animation montrant le cycle complet du moteur type gamma

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2. Le diagramme (P,V) :

2.1. Les variation des volumes :

Variations de volume au cours d'un cycle du moteur gamma

2.2. Le diagramme (P,V) :

Le diagramme (P,V) du moteur gamma

Ce diagramme est caractéristique du moteur de l'animation ci-dessus.
Les calculs ont été faits avec TM = 290 K (17°C) et Tm = 348 K (75°C) .
Le volume couvert par le piston moteur est 5 fois inférieur à celui couvert par le déplaceur.

Le rendement théorique serait alors de 17%.

On peut voir que ce cycle s'éloigne un peu du cycle théorique.

L'important est d'avoir la surface grisée la plus grande possible. Elle est représentative du travail récupéré au cours d'un cycle (voir la page "Les principes").


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