Le moteur de Stirling de type a.
C'est un moteur à deux pistons
moteurs séparés : un "piston chaud" (horizontal sur l'animation avec
une bielle jaune) et un "piston froid" (vertical avec une bielle verte).
Un volant d'inertie (en gris) couple les bielles reliées aux pistons.
Le
piston chaud est entouré par l'échangeur de la source chaude (en rouge). Le
piston froid est entouré par le radiateur de la source froide (en bleu).
Etape
1 : Le piston chaud se déplace vers la gauche et le piston froid descend. Le
gaz est chauffé par la source chaude et son volume augmente. En même temps le
gaz froid remonte poussé par le piston froid : la majorité du gaz est en
contact avec la source chaude.
Etape 2 : Comme le piston chaud arrive en
bout de course, l'expansion du gaz se fait vers la source froide. La remontée
du piston froid (par l'intermédiaire du volant et des bielles continue à pousser
le piston chaud vers la droite. Le piston chaud pousse tout le gaz vers
la source froide : la température du gaz diminue et il se contracte.
Etape
3 : Le gaz continue à se refroidir dans le cylindre froid et sa pression
est minimale. Le piston froid entraîné par le volant commence sa descente
et comprime le gaz dont la pression augmente.
Etape 4 : Toujours grace à
l'inertie du volant le gaz est chassé vers le cylindre chaud et voit sa
température augmenter à nouveau.
Utilisation :
Pour
mieux examiner le mouvement, il est possible de modifier la vitesse de l'animation
avec l'ascenseur.
L'enfoncement du bouton droit
de la souris arrête l'animation ; son relâchement commande sa reprise.
Moteur de Stirling didactique.
La source chaude est un tube en pyrex chauffé par un petit
réchaud à alcool.
Un second un tube en pyrex, coaxial avec le premier
est relié au piston chaud.
Le volant (en altuglass) sert aussi de poulie
d'entraînement quand on fait fonctionner le moteur en pompe à chaleur.