Le Creusot - France - Moteur Stirling - Histoire

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le moteur de Robert Stirling (1816)

Octobre 1999

LYCÉE Jean-Jaurès

Qualifié pour
les "Olympiades de Physique"

Le Moteur STIRLING
HISTOIRE

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Inventé par Robert STIRLING -un pasteur Écossais- en 1816, ce moteur est supérieur, par bien des aspects, à ses concurrents. Il a été inventé dans les premiers temps de la vapeur... bien avant les moteurs à essence ou diesel. A cette époque, les machines à vapeur étaient dangereuses et peu efficaces. Les chaudières en cuivre, peu résistantes, explosaient régulièrement. Le moteur de Stirling était une solution plus sûre. Il a par exemple fourni à cette époque, l'énergie à toute une fonderie. Cependant, les matériaux nécessaires (acier) à la création d'un moteur performant n'existaient pas. Le développement commercial fut faible, un américain, Erricson, inventa un nouveau type de moteur Stirling, l'Alpha. Mais l'heure du Stirling n'était pas encore venue.

Au début des années 1930, un sursaut vint d'une direction totalement inattendue. Philips avait besoin d'un générateur compact et silencieux, pour alimenter ses émetteurs à tubes. Après avoir passé en revue les modèles disponibles à l'époque, Philips décida que le moteur Stirling était le plus prometteur. Des années de recherche amenèrent le moteur Stirling à son niveau actuel.
Des centaines d'exemplaires ont été construits, dont un prototype pour Ford, destiné à motoriser un véhicule. Malheureusement, l'arrivée du transistor, moins gourmand en énergie, mit un frein au développement du moteur Stirling. Le rendement des moteurs à ce moment avoisinait les 30%. De nombreuses sociétés essayent aujourd'hui de relancer le moteur Stirling, comme source d'énergie. En particulier, ses propriétés uniques en font un candidat sérieux pour l'exploitation de l'énergie solaire et de la géothermie. Le gaz utilisé dans le moteur n'est pas rejeté à l'extérieur, ce moteur ne présente donc aucun danger pour l'environnement. Seules les sources de chaleur peuvent alors polluer (Fuel, nucléaire...). Certaines sociétés automobiles travaillent sur le Stirling, la NASA développe un projet de générateur spatial à base de moteur Sterling. Une classe de sous marins Suédois (Gotland) est équipée de moteurs Stirling (faible bruit, pas de besoin en oxygène).	moteur industriel Stirling STM 4-120

STM 4-120 : une application industrielle Faible nombre de composants (prix et risque de panne plus faible) et compacité caractérisent ce moteur qui peut brûler gaz ou fuel (flamme à droite sur l'éclaté ci-dessus). Quatre pistons à double action transfèrent un gaz (hélium ou hydrogène) et récupèrent l'énergie. Leur disposition axiale autorise un faible encombrement et une bonne compacité de l'ensemble. Ce moteur peut délivrer 30Kw, et a une durée de vie sans entretien de ... 60000 heures (7 ans sans interruption). La vitesse de rotation en sortie est de 1800 t/mn, et le rendement atteint 40%. Une version destinée à l'automobile (90Kw / 6000 t/mn) est en cours de développement.

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