Moteur Stirling monocylindre

Qu'est-ce qu'un moteur Stirling monocylindre ?

Les moteurs Stirling génèrent de l'énergie en dilatant le gaz lorsqu'il est chauffé et en le comprimant lorsqu'il est froid. Il s'agit d'un moteur à combustion externe qui brûle en permanence le carburant, et l'hydrogène (ou l'hélium) détendu vaporisé agit comme un gaz moteur pour déplacer le piston, et le gaz détendu se refroidit dans une chambre à air froid, et le cycle se répète. Le moteur monocylindre est le plus simple de tous les moteurs, il n'a qu'un seul cylindre et constitue la forme de base du moteur. Ce type de moteur Stirling, connu sous le nom de configuration bêta, ne comporte qu'un seul cylindre avec une extrémité chaude et une extrémité froide. Le gaz de travail est transféré d'une extrémité du cylindre à l'autre par un dispositif appelé déplaceur.

Le modèle simplifié de moteur Stirling peut être divisé en deux catégories : ① type à cylindres chauds et froids (type Alpha) ② type intégré à cylindres froids et chauds (type Beta).

Comment fonctionne un moteur Stirling monocylindre ?
Étape 1 : La majeure partie du gaz se trouve dans le cylindre chaud et est en contact sur une grande surface avec le cylindre à haute température. Le gaz se dilate après avoir été chauffé. Puisque le cylindre chaud a atteint le volume maximum et que le cylindre froid est au volume minimum, le gaz se précipite dans le cylindre froid et entraîne la rotation du volant. semblable à un processus d'expansion isotherme.

Étape 2 : Une fois que le gaz chauffé s'est précipité dans le cylindre froid, il entre en contact avec le cylindre à basse température dans une grande zone pour réduire la température. En raison du moment d'inertie du volant, le cylindre chaud est prêt à commencer la rétraction. Il s'apparente à un processus exothermique isovolumétrique.

Étape 3 : La majeure partie du gaz entre dans le cylindre froid. Après un refroidissement suffisant, la pression commence à diminuer. Combiné au facteur d'inertie en rotation du volant d'inertie, le gaz est comprimé dans le cylindre froid. similaire à un processus de compression isotherme.

Étape 4 : Le volume de gaz est le plus petit à ce moment, et le gaz dans le cylindre chaud se dilate après avoir été chauffé. En raison de la position de la bascule de manivelle, la capacité du cylindre froid est presque inchangée et la capacité du cylindre chaud devient plus grande, revenant à l'état de la première étape. Il s'apparente à un processus endothermique isovolumique.

Les quatre étapes ci-dessus constituent un cycle, qui constitue le processus de travail complet d'un moteur Stirling monocylindre. Le moteur Stirling multicylindres connecte simplement plusieurs moteurs Stirling de phases différentes au même ensemble de volants, et il n'y a pas beaucoup de différence de principe.