LES MÉCANISMES ÉTUDIÉS ...


2 Mécanismes générant des efforts latéraux sur les pistons:

Et qui induisent des Forces de frottements néfastes.  ( --- A éviter !  ---)

1/  PM1002CA de Philips aussi appelé "T10" (Déphasage par levier d'angle)

C'est un moteur BETA

( Adaptable à un moteur ALPHA ou GAMMA en ajoutant des renvois d'angle )

Au centre, dessin du moteur PM1002CA  tiré du livre :  "The PHILIPS Stirling Engines"

Ci dessous:

Position des pistons de 5° en 5° du volant.


2/  Mécanisme 2 fois "Bielle-Manivelle"

C'est un moteur BETA

( Adaptable à un moteur ALPHA ou GAMMA en plaçant les cylindres à 90° )

 

Mécanisme proposé à l'étude car de fabrication simple.

Les positions des pistons sont calculées en tenant compte de la longueur de la bielle.  (Ici bielle 30mm pour course 25)



Un Mécanisme à efforts latéraux quasi nuls

3/  Mécanisme "Roos yoke"

C'est un moteur GAMMA

( Adaptable à un moteur ALPHA ou BETA en ajoutant des renvois d'angle )

A droite ci-contre:

les préconisations page 45 de:

 

"Manuel des moteurs Stirling" 

 

 de Daniel LYONNET

Ci dessous: Position des pistons de 5° en 5° du volant.



6 Mécanismes ne générant pas d'effort latéral:

4/  Mécanisme "RHOMBOÏDAL"   inventé par PHILIPS

C'est un moteur BETA

( Adaptable à un moteur ALPHA ou GAMMA en ajoutant des renvois d'angle )

 

 

Ci contre Préconisations page 43 de:

"Manuel des moteurs Stirling"  de Daniel LYONNET

 

 

 

Ci-dessous: Graphe des positions des pistons par pas de 5°


5/  Mécanisme "CAME  Triangulaire"   de conception personnelle

Adapté  à un moteur BETA

Adaptable  simplement à ALPHA ou GAMMA

Ce Système est inspiré du mécanisme ci-contre:

Voir dessin N°91, page 34 du livre:

"507 mouvements mécaniques" de Henry T.Brown Editeur: Decoopman

Le tiroir marque un temps d’arrêt aux Points-Morts Haut et Bas sur 60°

 

Ci-dessous:

Graphe des positions des pistons par pas de 5°


L'idée est de laisser le temps aux échanges thermiques (2 isochores)

afin d'écarter les coins du cycle de STIRLING, augmenter sa surface, donc la puissance du moteur.

L’ellipse donne une idée du cycle réel.


 A Gauche, l'utilisation directe de ce système:  Deux cames triangulaires calées sur l'arbre à 90° l'une de l'autre.

Un tiroir actionne le Déplaceur, l'autre actionne le piston Moteur.

Bien évidemment, ce système induit beaucoup de frottements:

Entre les cames et les tiroirs.

Entre les tiroirs et le bâti.

 

Il faut savoir que j'ai déjà conçue une solution simple, basée sur du roulement exclusivement, qui élimine les frottement, tout en réalisant la même loi de fonctionnement que cette came!


6/  Mécanisme "CARRE"   ( conception personnelle )

Adapté  directement à  ALPHA ou GAMMA 

Adaptable à  un BETA  avec un renvoi d'angle.

 

Mécanisme inspiré de " l'hypocycloïde 4 lobes" 

(ci-contre)

page 49 du livre:

"Manuel des moteurs stirling"

par Daniel LYONNET  Edition Decoopman

 

 

A Gauche: Une réalisation "de base"  avec sa complexité et ses problème de Frottements...

 

Une autre réalisation plus simple remplaçant les frottements

par du roulements est déjà dessinée par mes soins.

(Elle donne strictement la même cinématique)


7/  Mécanisme "BIELLE RECTILIGNE"   ( conception personnelle )

Directement adapté à un moteur ALPHA ou GAMMA

Adaptable à un moteur BETA en ajoutant un renvoi d'angle

 

Mécanisme inspiré de:

(Ci-Contre)

" l'hypocycloïde 2 lobes" 

page 49 du livre:

"Manuel des moteurs Stirling"

par Daniel LYONNET  Edition Decopman

 

A Gauche: Une réalisation de Base



8/  Mécanisme "SwashPlate"

Adapté a un moteur "ALPHA".

Facilement adaptable pour "GAMMA"

 

Il s'agit d'un plateau oscillant synchronisant 4 pistons déphasés de 90° chacun.                      Schémas ci-dessous:

Le fluide interne parcours les cylindres en série:

Chaque piston étant Déplaceur pour le suivant et moteur pour lui-même.

C'est donc un "4 Cylindres type ALPHA".

Notez que ce mécanisme pourrait équiper un "GAMMA Bi-Cylindres" .


 

 

Ci-contre:

Vue en coupe du moteur "4-215 DA" tirée du livre:

"The PHILIPS Stirling Engines"

 

Ce moteur à disque oscillant 4-215 DA  développé par Philips a été monté sur une FORD "Torino".

 

Et présenté à la direction de FORD en Avril 1980.

 

 

Ci-dessous: Une conception simplifiée

 Graphe des positions des pistons par pas de 5°


9/ Mécanisme "Excentrique"

Directement adapté à  un "ALPHA"  Multicylindres

 

 

Mécanisme inspiré du concept "Sycomoreen" , "ALPHA Multi-Cylindres" :

Moteur à pistons trilobiques dans lequel le fluide ne revient jamais en arrière.

Les chambres sont mises en communication (ou pas), par le flanc des pistons qui dans leur rotation ouvrent ou ferment le passage du fluide au droit des tuyauteries.

 


Inconvénients dans un objectif de fabrication "simple":


1: Le pistons trilobiques sont très compliqués à fabriquer.

2: Les pistons changent de centre de rotation tous les demi-tours et gênèrent des chocs.

 

 Pour rendre sa fabrication plus simple,

l'idée est de découper des secteurs de cylindre afin qu'il tournent sans chocs dans un alésage cylindrique.

Et pendant la rotation, un secteur accélère, pendant que l'autre ralentit. Puis inversement.

Les accélérations-ralentissement sont générés par un engrenage de roues excentrées.

 

Les espaces entre les "pistons-secteurs" définissent alors deux  chambres dont une augmente de volume pendant que l'autre diminue. Puis inversement.

 

Le moteur sera constitué de 2 ensembles 3D ci-dessous séparés par les tuyauteries-régénératrices:


Il s'agira d'un moteur "ALPHA"  Bi-Cylindres.

 Ci-dessous:  Vue 3D des "pistons-secteurs"


Pour information: L'analyse des associations: "Moteur en Chambre_1 avec Déplaceur en Chambre_2" et inversement, conduisent respectivement à des puissances de 11 et 16% inférieures au "Bielle-Manivelle".   (Résultats non reportés ici)