La vapeur c'est bien mais c'est aussi dangereux! Dans les premiers temps de l'apparition des machines à vapeur, toutes sortes de machines étaient créées. Avec la recherche de performance certains risques étaient pris et parfois cela se finissait très mal.
Steam is nice, but it’s also dangerous! In the early days of the appearance of steam engines, all kinds of machines made were created. With the search for performance some risks were taken and sometimes it ended very badly.
Robert Stirling invente en 1816 le moteur à air chaud qui devait être une alternative aux moteurs à vapeur "classiques". L'idée était géniale et il a fallu plus d'un demi siècle pour que l'on puisse décrire mathématiquement son cycle de fonctionnement.
In 1816, Robert Stirling invented the hot air engine, which was to be an alternative to "classical" steam engines. The idea was brilliant and it took more than half a century for its cycle to be mathematically described.
Le succès a été au rendez-vous (pompe hydraulique) mais la puissance restait relativement limitée au départ. Au fur et à mesure des décennies, les développements permettent d'atteindre des puissances plus importantes et en utilisant toutes les sources de chaleur possibles.
The success was there (hydraulic pump) but the power remained relatively limited at the start. As the decades go by, the developments make it possible to reach greater powers using all possible sources of heat.
Le principe/ Principle:
Tout est basé sur un cycle de thermodynamique. Il y a plusieurs types de moteurs Stirling (Alpha, Beta, Gamma). Le type Alpha est plutôt bien pour démarrer et comprendre le principe. Il est composé de deux pistons : un chaud et l'autre froid, d'une roue qui relie les transmissions des deux pistons.
Everything is based on a thermodynamic cycle. There are several types of Stirling motors (Alpha, Beta, Gamma). The Alpha type is pretty good for getting started and understanding the principle. It consists of two pistons: one hot and the other cold, a wheel that connects the transmissions of the two pistons.
Le fonctionnement est un peu comme une valse à 4 temps:
Temps 1 : On chauffe le piston chaud à volume constant,
Temps 2 : Une détente du gaz se fait et pousse le piston chaud qui envoie une partie du gaz qui se refroidit vers le piston froid,
Temps 3 : Refroidissement du gaz dans le piston froid et diminution de la pression, le piston froid descend,
Temps 4: Le gaz augmente à nouveau de volume et compression, et le cycle recommence.
The operation is a bit like a 4-step waltz:
Step 1 : The hot piston is heated at constant volume,
Step2: A gas expansion occurs and pushes the hot piston which sends some of the gas that to cool in the cold piston,
Step 3: Cooling the gas in the cold piston and decreasing pressure, the cold piston goes down,
Step 4: The gas increases again in volume and compression, and the cycle starts again
Ci-après une illustration de ce type de moteur (que nous n'avons pas fabriqué). On peut voir sur la première photo le bruleur qui fonctionne avec de l'alcool à brûler, le cylindre en verre avec le piston chaud, la roue.
Below is an illustration of this type of engine (which we did not manufacture). We can see in the first photo the burner that works with methylated spirits, the glass cylinder with the hot piston, the wheel.
En vidéo:
Avec une vidéo c'est encore mieux ici
Better in Video here
Voilà, vous venez de découvrir ou redécouvrir une des facettes de la vapeur.
Well, you have just discovered or rediscovered one of the facets of steam.
