Le moteur de stirling

Quel est le principe de fonctionnement du moteur de stirling ? Quelles sont sesapplications présentes et à venir ? Quels sont les freins à son développement ?

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AdrienBoulard

ChristopheLe Lann

LéoCulerier

VincentGanivet

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Table des matièresIntroduction........................................................................................................................................................5Historique du moteur de Stirling....................................................................................................................... 5Le fonctionnement du moteur de Stirling.......................................................................................................... 6

Le cycle de Stirling....................................................................................................................................... 6Phase 1 : Le chauffage « isochore »..........................................................................................................6Phase 2 : Une détente isotherme...............................................................................................................6Phase 3 : Un refroidissement isochore..................................................................................................... 6Phase 4 : Une compression isothermique.................................................................................................7

Le rôle du déplaceur......................................................................................................................................7Les différents types de moteurs Stirling........................................................................................................8

Le moteur Alpha.......................................................................................................................................8Le moteur Bêta......................................................................................................................................... 8Le moteur Gamma....................................................................................................................................9

Expérimentations / mise en application des cours de physique.......................................................................10Description de l'expérience......................................................................................................................... 10Le calcul de l'énergie fournie et de la puissance délivrée........................................................................... 10Le calcul de l'énergie consommée...............................................................................................................11Le calcul du couple..................................................................................................................................... 11Le calcul du rendement............................................................................................................................... 11Applications Numériques............................................................................................................................12Conclusions.................................................................................................................................................12Remarques importantes...............................................................................................................................12

Les applications du moteur de Stirling............................................................................................................ 14Avantages et inconvénients du moteur de Stirling......................................................................................14

Les avantages..........................................................................................................................................14Les inconvénients .................................................................................................................................. 14

Les applications actuelles............................................................................................................................14Les applications futures...............................................................................................................................16

Synthèse........................................................................................................................................................... 17Webographie....................................................................................................................................................17

Théorie sur le moteur de Stirling................................................................................................................ 17Réalisation de la maquette.......................................................................................................................... 17Divers.......................................................................................................................................................... 17

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IntroductionDécouvert en 1816 par le pasteur et ingénieur Robert Stirling, ce moteur pourrait remplacer le

traditionnel moteur à explosion, source de bruit et de pollution. Contrairement à ce dernier, le moteurStirling utilise un gaz contenu dans une enceinte fermée, chauffé par une source de chaleur extérieure àl’enceinte. C’est donc un moteur à « combustion externe », avec de nombreux avantages : combustion encontinu, plus complète, pas de soupapes d’admission et d’échappement (donc moins de bruit) et possibilité(théorique) d’utiliser tout combustible : solide, liquide, gazeux, solaire, voire même nucléaire !

Ce moteur n'a pas pu se développer à ses débuts pour des raisons historiques d'une part et techniquesd'autre part, mais alors que les regards se tournent vers le « développement durable » et moins polluant, lemoteur de Stirling revient progressivement au goût du jour.

Historique du moteur de StirlingLa vie de Robert Stirling se déroule durant le XIXe siècle. A cette époque, il arrivait fréquemment que

des chaudières des moteurs à vapeur explosent et fassent des victimes. Ceci a probablement motivé RobertStirling à imaginer un moteur sans chaudière soumise à de trop fortes pressions. La thermodynamique étantencore inconnue à l'époque de Stirling, son invention fut fondée uniquement sur l'intuition.

Vers la fin du XIXe siècle, le moteur Stirling trouva quelques applications aux États-Unis et en Europe,sous la dénomination de « moteur à air chaud ».

Au début du XXe siècle, le moteur Stirling fut complètement supplanté par le moteur à explosion tel quenous l'utilisons aujourd'hui dans l'automobile, car la guerre nécessitait des moteurs puissants et à l'époque lesperformances du moteur à explosion étaient meilleures.

Dans les années 1960, Philips équipa avec succès des omnibus et des bateaux de moteurs Stirlingdéveloppant des puissances jusqu'à 200 kW, mais une utilisation à plus grande échelle échoua pour desmotifs de rentabilité.

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Le fonctionnement du moteur de StirlingLe cycle de Stirling

Le moteur de Stirling fonctionne grâce à 4 phases élémentaires inspirées du cycle de Carnot, pendantlesquelles le gaz utilisé subit des compressions/décompressions en faisant varier la température. Ces phasesexpliquent son fonctionnement et restent globalement les mêmes quels que soient les types de moteurs deStirling.

Phase 1 : Le chauffage « isochore »Cette étape comprime le gaz ou le fluide utilisé pour pousser le piston. Pour cela, on élève sa température

avec une source chaude (soleil, combustion, nucléaire, ...).

Phase 2 : Une détente isothermeLe gaz comprimé exerce une pression sur le piston. De ce fait, son volume s'accroît et sa pression

diminue. C'est pendant cette étape que l'on peut récupérer de l'énergie mécanique.

Phase 3 : Un refroidissement isochoreLa source froide (air, eau ou liquide de refroidissement) récupère l'énergie thermique restante. La

température et la pression du gaz diminuent.

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Phase 4 : Une compression isothermiquePendant cette étape, le piston revient à sa place initiale, ce qui recomprime légèrement le gaz en

diminuant son volume.

On peut réutiliser une partie de l'énergie mécanique libérée à l'étape 2 pour repousser le piston à l'étape 4.

Le rôle du déplaceurLa réalisation d'un moteur tel que celui décrit ci-dessus poserait des difficultés : allumer le brûleur,

l'éteindre, asperger puis arrêter le refroidissement, chocs thermiques successifs....C'est pourquoi on va introduire un artifice apportant des solutions à ces problèmes : le déplaceur. Ce

dernier ne modifie ni la pression ni le volume du gaz, mais l'oblige à se situer soit vers la source chaude, soitvers la source froide (qui peuvent alors fonctionner en continu).

Le volume reste constant, mais le déplaceur fait passer le gaz de la partie basse (froide) à la partie haute

(chaude).

Le déplaceur suit le piston moteur au cours de la détente pour que le gaz reste en contact uniquement

avec la source chaude.

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Le volume reste constant, mais le déplaceur fait passer le gaz de la partie haute (chaude) à la partie basse

(froide).

Le déplaceur, au cours de la compression, reste en partie supérieure pour que le gaz reste en contact

uniquement avec la source froide.

Les différents types de moteurs StirlingIl existe différents types de moteur de Stirling. Tous utilisent le même principe et les 4 phases expliquées

précédemment, mais sont organisées de différentes manières.

Le moteur AlphaLe moteur alpha dissocie de façon nette la source chaude de la source froide. En effet, un cylindre

réchauffe le gaz, un autre le refroidit. On se contente de faire passer le gaz d'un cylindre à l'autre.

Le moteur BêtaContrairement au moteur Alpha, le moteur Bêta n'est constitué que d'un seul cylindre. La source chaude et lasource froide sont situées aux extrémités de ce cylindre. Un « déplaceur » entraîné par le piston se charge defaire passer le gaz du côté chaud et du côté froid alternativement.

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Le moteur GammaLe moteur Gamma est un compromis entre le moteur Alpha et le moteur Bêta. Il a deux cylindres reliés.Dans le premier, le déplaceur fait passer l'air alternativement du côté chaud et du côté froid. Le deuxièmecylindre, plus petit, loge le piston qui récupère les excès de pression.

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Expérimentations / mise en application descours de physique

Description de l'expérienceNous allons utiliser la maquette du moteur de Stirling pour mesurer son rendement, son couple et la

puissance délivrée.

Nous mesurerons l'énergie fournie à l'aide d'une petite masse élevée par le moteur (énergie potentielle depesanteur) et l'énergie consommée à l'aide d'un thermomètre numérique (différence de température pour unemasse d'eau donnée), en mesurant pendant une période où le moteur tourne à vitesse constante (équilibre dusystème).

Étant donné que le milieu n'est pas « adiabatique » (il y a des échanges de chaleur entre la source chaudeet le milieu environnant), une partie de la chaleur de la source chaude est dissipée dans l'environnement sansprofiter au moteur. Pour ne mesurer que l'énergie absorbée par le moteur, nous mesurons la perte detempérature avec le moteur en fonctionnement, puis nous lui enlevons la perte de température sans le moteurmais dans les mêmes conditions. Ainsi nous ne mesurons que ce qui a été réellement consommé par lemoteur.

Le calcul de l'énergie fournie et de la puissance délivréeLa puissance (parfois exprimée pour les moteurs en chevaux) est représentative de l'énergie mécanique

que l'on peut obtenir avec le moteur (en fonction du temps, car Énergie = Puissance x Temps) à une vitessede rotation donnée, car pour mesurer ce qu'on peut appeler couramment les performances d'un moteur, on

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se référera plus au couple moteur.

Si l'on transforme l'énergie mécanique en énergie potentielle de pesanteur, on peut très facilementmesurer l'énergie fournie et la puissance délivrée :

Energie fournieJoules=Massekg ⋅GravitéNewtons /kg ⋅HauteurMètres

PuissanceJoules=Energie fournieJoules

TempsSecondes=Massekg ⋅GravitéNewtons /kg ⋅HauteurMètres

TempsSecondes

Le calcul de l'énergie consomméeIl faut compter que le milieu n'étant pas « adiabatique », une partie de l'énergie thermique est perdue avec

le milieu extérieur sans venir alimenter le moteur de Stirling. Pour mesurer l'énergie consommée par lemoteur, il faut retirer l'énergie qui est perdue dans le milieu extérieur (on fait un essai pendant le mêmetemps mais sans le moteur pour connaître la perte d'énergie). On obtient cette relation :

Energie consomméeJoules=Massekg ⋅ConstanteJ /kg /K ⋅Temp finaleavecmoteur –Tempinitialeavecmoteur – Massekg ⋅ConstanteJ /kg /K ⋅Temp finalesansmoteur –TempinitialesansmoteurKelvin

⇔Energie consomméeJoules=Massekg ⋅ConstanteJ /kg /K ⋅avecmoteur−sansmoteur

(Avec Constante = capacité thermique massique de l'eau = 4180 J.kg-1.K-1).

Le calcul du couplePour évaluer les performances d'un moteur, on se base plus sur son couple. Le couple moteur est plus

représentatif de la « force » du moteur (pas au sens physique du terme). Il n'est pas le même suivant lavitesse de rotation du moteur (par exemple sur une voiture essence, le couple est important vers 2500 à 3500trs/min, tandis que l'avantage d'un diesel est de pouvoir disposer d'un couple déjà important à bas régime,ceci conditionne le passage des vitesses et donc les performances globales du véhicule).

CoupleMètres⋅Newtons =PuissanceWatts

VitesseRadians /Seconde

⇔CoupleMètres⋅Newtons =Energie Joules TempsSecondes

VitesseRadians /Seconde =

EnergieJoules TempsSecondes ⋅VitesseRadians /Seconde

⇔CoupleMètres⋅Newtons =Massekg ⋅GravitéNewtons /kg ⋅Hauteur Mètres

TempsSecondes ⋅VitesseRadians /Seconde

Le calcul du rendementUn moteur sert à transformer de l'énergie. Un moteur électrique par exemple sert à transformer de

l'énergie électrique en énergie mécanique. Mais toute l'énergie n'est pas transformée en énergie mécanique.Une partie de l'énergie consommée est, à cause par exemple des frottements mécaniques, transformée enénergie thermique. Pour estimer l'efficacité d'un moteur, on calcule son rendement.

Rendement =Energie utileJoules

Energie consomméeJoules

En synthétisant les différentes équations mises en jeu, on obtient ceci :

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Rendement =Masse élevéekg ⋅GravitéNewtons/kg ⋅Hauteur Mètres

Masse d ' eaukg ⋅Constante J /kg /K ⋅avecmoteur –sansmoteur Kelvin

Applications NumériquesDonnées connues/mesurées :

• Masse élevée = 1g (± 0.1g)• Gravité = 9.8 N.kg-1

• Hauteur = 2m (± 3cm)• Masse d'eau = 600x10-3kg (± 25g → évaporation)• ΔTempérature(avec moteur) = 1K (± 0.1K)• Δtempérature(sans moteur) = (voir explications plus bas)• Nombre de tours = 53 (± 1 tr)• Durée = 28s (± 0.5s)

Puissance P=mmasse⋅g⋅h

t≃1 ×10−3×9.8×2

28 ≃0.7mW±0.09

Couple=meau⋅g⋅h

Nbtours⋅2

t⋅t

≃1 ×10−3×9.8×2

53 ×2≃5.9⋅10−5N.m±0.008⋅10−4

Rendement =mmasse⋅g⋅hmeau⋅C eau⋅

≃1 ×10−3×9.8×2

600 ×10−3×4180 ×1≃7.81⋅10−6

Le rendement mesuré n'a aucune valeur significative. La différence de température entre avec et sans lemoteur était de l'ordre du dixième de degré, voire moins, c'est pour cela que nous avons choisi de ne pasinclure cette différence dans l'équation (le rendement est alors largement amoindri du fait des pertes avec lemilieu extérieur). En effet, le thermomètre à disposition qui allait jusqu'à 100°C avait une précision del'ordre de 0.1°C. Dans ce cas, il est possible que la différence Δθ tende vers 0, et dans ce cas nous avons uneimprécision de l'ordre de l'infini !

Pour pouvoir mesurer un rendement significatif il aurait fallu un thermomètre avec une précision aucentième de degré, et effectuer des mesures sur une durée plus longue, ce qui signifierai lever la masse plushaut (car nous n'avions pas les moyens techniques de faire une démultiplication du moteur), or on ne peutpas travailler sur le toit !

ConclusionsLe rendement mesuré est de 0.000781% (!), mais cette mesure n'est pas du tout significative (voir les

raisons évoquées plus haut). Actuellement, les moteurs de Stirling ont un rendement qui peut aller jusqu'à45%. Pour comparaison, le rendement d'un moteur essence moyen n'est que de 30%.

En revanche, le couple mesuré (0.6g.cm) paraît correct puisqu'il équivaut à celui d'un petit moteurélectrique de 1V sans réducteur.

Remarques importantesAu fur et à mesure du fonctionnement du moteur, la partie froide se réchauffe. On a donc une perte

d'énergie thermique. Pour augmenter le rendement du moteur, on pourrait soit retransformer cette énergie enénergie mécanique avec un deuxième moteur de Stirling plus petit, soit l'utiliser telle quelle (dans laclimatisation, chauffer de l'eau, chauffer une maison, ...). Ainsi le rendement serai bien meilleur, puisque lesseules pertes d'énergies ne concerneraient plus que les frottements mécaniques.

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A notre échelle les frottements tiennent une part non négligeable. Même si nous ne pouvons pas lescalculer précisément, ils tiennent une part beaucoup plus importante que sur des plus gros moteurs.

De plus, le rendement et le couple du moteur ne sont pas les mêmes avec et sans la petite masse (toutcomme les performances d'une voiture sont largement amoindries avec une grosse caravane à tracter). Ledispositif de mesure a donc mesuré le rendement et le couple du moteur couplé à l'élévateur de masse, etnon le rendement et le couple du moteur seul.

Les faibles résultats obtenus sont aussi dûs au fait que ce moteur est conçu pour tourner en décoration,pas pour entraîner des charges, si petites soient-elles, donc il n'est pas conçu pour dégager un surplusd'énergie.

Enfin, il faut tenir compte que pour la taille de notre moteur et les moyens dont nous disposons,l'imprécision de mesure tient une place énorme et nous empêche d'obtenir un rendement significatif (ce quin'empêche pas les mesures de couple et de puissance de l'être).

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Les applications du moteur de StirlingAvantages et inconvénients du moteur de Stirling

Les avantages• le silence de fonctionnement : il n'y a pas de détente à l'atmosphère comme dans le cas d'un moteur à

combustion interne, la combustion est continue à l'extérieur du ou des cylindres. De plus, sa conceptionest telle que le moteur est facile à équilibrer et engendre peu de vibrations.

• le rendement élevé : fonction, il est vrai, des températures des sources chaudes et froides. Comme il estpossible de le faire fonctionner en cogénération (puissances mécanique et calorifique), le rendementglobal peut être très élevé.

• la multitude de « sources chaudes » possibles : combustion de gaz divers, de bois, sciure, déchets,énergie solaire ou géothermique...

• l'aptitude écologique à répondre le mieux possible aux exigences environnementales en matière depollution atmosphérique. Il est plus facile de réaliser dans ce type de moteur une combustion complètedes carburants.

• la fiabilité et la maintenance aisée : la relative simplicité technologique permet d'avoir des moteursd'une très grande fiabilité et nécessitant peu de maintenance.

• la durée de vie importante du fait de sa "rusticité".• les utilisations très diverses du fait de son autonomie et de son adaptabilité au besoin et à la nature de la

source chaude (du mW au MW).

Les inconvénients • le prix : le frein à son développement est aujourd'hui probablement son coût, non encore compétitif par

rapport aux autres moyens bien implantés. Une généralisation de son emploi devrait pallier ce problèmeinhérent à toute nouveauté. Après tout, s'il n'y avait pas eu autant de demandes en moteur essence etdiesel, leur technologie ne serai probablement à l'heure actuelle pas plus développées que celle du moteurde Stirling !

• la méconnaissance de ce type de moteur par le grand public. Seuls quelques passionnés en connaissentl'existence.

• la variété des modèles empêche une standardisation et par conséquent une baisse des prix.• les problèmes technologiques à résoudre :

• les problèmes d'étanchéité sont difficiles à résoudre dès qu'on souhaite avoir des pressions defonctionnement élevées. Le choix du gaz "idéal", à savoir l'hydrogène pour sa légèreté et sacapacité à absorber les calories, se heurte à sa faculté de diffuser au travers des matériaux.

• les échanges de chaleur avec un gaz sont délicats et nécessitent souvent des appareilsvolumineux.

Les applications actuellesA l'heure actuelle, le moteur Stirling n'est pas très connu et répandu, particulièrement en France.

Cependant, on peut citer, de façon non exhaustive, les domaines d'application suivants : • La recherche et le monde universitaire

Le moteur Stirling fait l'objet d'études théoriques et de travaux pratiques afin de mieux connaître sonfonctionnement, d'améliorer son rendement et augmenter sa compétitivité vis-à-vis d'autres sourcesd'énergie. Ces travaux permettront de « modéliser » le fonctionnement du moteur, c'est à dire mettre enéquations les échanges de chaleur, les écoulements des fluides, simuler certaines configurations sans à avoir

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à construire le moteur en question....• Les usages militaires

Si l'armement permet de dissuader les pays de se faire la guerre (on peut rêver, non ?), alorson peut se réjouir de l'introduction des moteurs Stirling dans le domaine militaire. - un sous-marin d'attaque suédois évolue grâce à ce mode de propulsion. Son silence defonctionnement est un atout majeur dans cette application. La marine australienne l'a aussiadopté pour un sous-marin de 3 000 tonnes de déplacement. - des bâtiments de surface militaires utilisent également cette technologie pour la propulsion decorvettes ou de bateaux de détection de mines ou de surveillance acoustique.

Outre l'utilisation du moteur Stirling comme source d'énergie principale, celui-ci est également utilisécomme un moyen auxiliaire et autonome de fourniture d'énergie (en cas de panne, par exemple, de la sourceprincipale afin d'assurer les fonctions vitales du bâtiment).

• Le domaine spatial et les applications solairesCertains satellites se procurent de l'énergie grâce à un moteur Stirling. Le rendement est

particulièrement élevé vu les grandes différences de température disponibles. On utilise une parabole réfléchissante qui concentre les rayons du soleil en un seul point : lefoyer de la parabole où on installe le moteur Stirling. Aux États-Unis, on a installé dans le désert de grandes paraboles munies en leur foyer demoteur Stirling afin de produire de l'électricité sans acheter de combustible ! (NB : lespanneaux photovoltaïques ont un médiocre rendement, environ 15%. Par conséquent, à puissance égale, leursurface est plus grande que celle des réflecteurs d'un moteur Stirling).

• La recherche et l'exploitation océanographiqueLe SAGA (sous-marin d'assistance à grande autonomie) opérationnel au cours

des années 1990, permettait de faire plus de 500 km de distance, de mener unecampagne de 10 jours de travail par 300 m de fond. Il déplaçait plus de 500 tonnesen plongée et était mu par deux moteurs Stirling alimentés en fuel et oxygèneliquide.

• Le monde industriel avec la cryogénieLa réversibilité du moteur Stirling est utilisé afin de produire du froid de façon

industrielle. Son rendement est alors excellent. Dans ce type de fonctionnement, on fournit de l'énergie mécanique au moteur. Le résultat estqu'on « pompe » de la chaleur à la source froide pour la restituer à la source chaude, commeun réfrigérateur domestique. Ce mode de fonctionnement est si efficace qu'on utilise ce typed'installation pour liquéfier des gaz.Paradoxe : On peut utiliser le soleil pour produire de l'électricité qui à son tour entraînera un moteur Stirlingpour faire du froid. Ou comment faire des glaçons sous un soleil de plomb, et grâce à lui !

• Les utilisations domestiquesDe petites installations ont été développées afin de fonctionner en cogénération : fourniture d'électricité et

chauffage d'habitations. On utilise le combustible de son choix pour faire sa propre électricité et chauffer samaison. Si on est relié au réseau électrique, on peut vendre son courant quand on en produit trop (l'hiver), ouen acheter quand on n'en produit pas suffisamment (l'été). Certains bateaux de plaisance sont équipés de la sorte.

• La motorisation automobileCette utilisation fait partie du passé (mais peut-être aussi de l'avenir). En effet, la société Philips a étudié

au cours des années 1940 à 1980 diverses applications du moteur Stirling. Une de celle-ci consistait àéquiper une Ford Torino, mais cet essai ne fut pas transformé et le projet abandonné.

• Les loisirsQuelques passionnés ont réalisé de magnifiques modèles réduits qui ont une propulsion réalisée par un

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moteur Stirling miniature.

Comme on peut le voir ci-dessus, le spectre des moteurs Stirling va du micro-moteur de laboratoire, se contentant de 1°C de différence de température, au moteurde 1 000cv ou plus. Quant à l'énergie primaire, ce peut être le soleil, du pétrole, dubois, du gaz...

Les applications futures• Dans le domaine militaire

Une généralisation de l'utilisation du moteur Stirling pour la propulsion des sous-marinset de certains bateaux de surface, à l'instar de ce qui est fait aujourd'hui dans les marinessuédoise et australienne. Un choix adapté de combustible (oxygène et hydrogène liquidespar exemple) permettra de réduire considérablement les risques de pollution en casd'accident.

• Dans la marine marchande ou de plaisancePourquoi ne pas tirer profit des avancées réalisées dans le domaine militaire ? On peut

penser également aux sources auxiliaires d'énergie. A titre d'exemple, la fourniture d'électricité et dechauffage sur des bateaux de plaisance.

• Dans le domaine médicalOn peut tout à fait imaginer l'implantation de moteurs de Stirling miniatures en tant que coeurs artificiels,

puisant leur énergie grâce à la chaleur du corps humain.• Dans le domaine industriel

Une valorisation de toutes les énergies rejetées directement à l'atmosphère ou dans lesrivières. En effet de nombreux processus industriels dans les secteurs de la chimie ou de laproduction d'électricité rejettent des quantités phénoménales d'énergie (notammentthermique) dans l'environnement. A titre d'exemple, une centrale nucléaire envoie deuxfois plus d'énergie à la rivière que dans les fils électriques ! De plus, on estime à 7%l'énergie dissipée dans ces mêmes fils électriques. On voit ainsi l'intérêt de la cogénération

(électricité + chaleur) et d'une production décentralisée au plus près des consommateurs et dimensionnée àhauteur des besoins.

• Dans le domaine domestiqueC'est probablement là que le moteur Stirling se développera le plus. Ce sera un

moyen de faire son électricité, de chauffer sa maison et de produire son eau chaudesanitaire. L'énergie électrique résidentielle représente aujourd'hui 8% de laproduction totale. Ceci autorise de belles perspectives d'avenir pour le moteurStirling. De plus, la consommation nécessaire au fonctionnement des réfrigérateursou congélateurs peut représenter le quart de la consommation totale d'électricité. Sion remplace le cycle traditionnel par le cycle de Stirling, d'importantes économies sont à prévoir.

Cette utilisation peut se concevoir de façon autonome (chalet de montagne) ou au sein du réseauélectrique avec vente ou achat d'électricité selon la saison.

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SynthèseLe moteur de Stirling s'inspire du cycle de Carnot pour transformer une différence d'énergie thermique

(entre une source chaude et une source froide) en énergie mécanique par le biais de compressions etdécompressions d'un gaz contenu dans une enceinte fermée. Son rendement est supérieur à celui d'un moteurà essence ou diesel.

Plusieurs facteurs posent encore un frein à son développement : les coûts de recherche et de mise enservice sont encore supérieurs à ceux des moteurs déjà présent (essence, diesel, ...) et les problèmesd'étanchéité en hautes pressions. Mais nul doute que ses avantages par rapport aux moteurs actuels serontsuffisamment convaincants pour encourager la recherche dans ce domaine et son développement futur.

Actuellement, le moteur de Stirling est surtout utilisé dans des usages ponctuels à la pointe de larecherche technologique (espace, sous-marins) et, à une échelle plus petite, par des étudiants et despassionnés. La réciproque du moteur de Stirling est aussi utilisée dans la cryogénie et la réfrigération, c'estavec ce système qu'on peut « faire du froid ».

Mais il revient actuellement dans les laboratoires de conception de prototypes de grands constructeurs aufur et à mesure que l'on prend conscience de l'épuisement des ressources en hydrocarbures et que ledéveloppement durable préservant l'environnement devient de plus en plus nécessaire.

Dans un futur proche, on peut imaginer que le moteur de Stirling sera de plus en plus utilisé dans depetites installations autonomes, pour fournir chaleur et électricité à une maison ou un bateau.

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WebographieThéorie sur le moteur de Stirling• Moteur Stirling.com : La référence francophone en matière de moteur de Stirling, on y trouve des

explication et des schémas très clairs pour la plupart des types de moteur de Stirling.(www.moteurstirling.com).

• Stirling.fr.st : Historique du moteur de Stirling et mesures de rendement avec du matériel plussophistiqué que celui à notre disposition. (www.stirling.fr.st)

Réalisation de la maquette• Maquette type gamma : Cette maquette se distingue des autres puisqu'elle est basée sur le moteur

type gamma (macstirling.free.fr)• Réalisation d'une maquette à base de canette : Ce site propose entre autres la réalisation d'une

maquette fonctionnelle à base de canette japonaises (guillaume.douard.free.fr/canette.htm)• Page originale de la maquette à base de canette (Anglais) : La page de l'auteur du modèle à base de

canette (www.bekkoame.ne.jp/~khirata/english/mk_can.htm)• Photologie.net : Réalisation d'une maquette fonctionnelle à partir d'une boîte nivea et d'un CD pour

le volant d'inertie. très belles réalisations (www.photologie.net)

Divers• Centre TPE : Centre TPE est un site regroupant plusieurs centaines de liens classés vers des TPE et

plus de 1400 liens non classés (www.centretpe.com)• Lycée M. Yourcenar : Site de notre lycée, le lycée Marguerite Yourcenar (www.lycee-

yourcenar72.com)• TPE Moteur de Stirling : Site consacré à ce TPE (tpestirling.free.fr)

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