Le moteur Stirling vous connaissez ?

Un billet trouvé ce matin sur le blog Planete Bleue traitant des mérites d’un moteur capable de répondre à tous nos problèmes a éveillé ma curiosité. Commençons par une petite vidéo explicative :

Comme vous pouvez vous en douter, un certains nombres de problèmes sont encore à surmonter avant d’imaginer une utilisation systématique sur nos voitures. En voici une synthèse :

• L’étanchéité du ou des pistons est difficile à réaliser. Les très fortes variations de température et la nécessité d’utiliser un gaz le plus léger possible compliquent ce problème.

• Conception délicate. Alors que les moteurs à combustion interne produisent la chaleur directement au sein du fluide, très vite et de façon très homogène, un système stirling repose sur des transferts thermiques entre le gaz et les échangeurs (les deux sources, le récupérateur), alors que les gaz sont des isolants thermiques où les échanges sont très lents. De plus, il faut minimiser le volume “mort” (contenant du fluide qui n’accomplit pas le cycle et donc ne contribue pas au rendement). Tout cela pose des problèmes de dynamique des fluides, problèmes difficiles à résoudre, à propos des échangeurs, du récupérateur, des tuyaux ou du piston qui permettent le déplacement du gaz au cours du cycle (problèmes de diamètre, de longueur, de turbulences à créer ou éviter, etc.).

• Difficile à commander. La variation de régime de ce moteur est très difficile à réaliser car elle ne peut se faire qu’en agissant sur le taux de compression du fluide de travail.

• Très mauvaise aptitude à produire une puissance et un couple variable. C’est un très gros inconvénient pour la propulsion (automobile, notamment), alors que c’est justement cette application qui a fait la fortune du moteur à combustion interne. Cette inconvénient pourrait se réduire dans le cas d’un “système hybride” (le moteur marche alors à régime constant, la modulation de puissance étant prise en charge par le système électrique), mais ils sont encore rares.

• N’ayant pas aujourd’hui d’application en grande série, contrairement au moteur à combustion interne, il est bien plus cher ; de plus, pour la même raison, les industriels ne lui accordent pas le même intérêt en terme de recherche et développement, ce qui ne lui permet pas de combler son retard (en supposant cela possible).

Inutile de préciser que l’émergence de ce moteur peut déplaire à certains…le pétrole ayant encore 4 ou 5 belles décennies devant lui nous ne sommes pas prêt d’entendre le doux ronron de Stirling sous nos capots !