Inventé en 1816 par Robert Stirling, le moteur Stirling est un moteur thermique qui fonctionne sans combustion interne, ni carburant fossile, ni batterie. Il repose sur l’expansion et la contraction d’un gaz (souvent de l’air) entre deux zones de température opposées. Ce cycle thermique génère un mouvement mécanique via des pistons et un volant d’inertie. Le Youtubeur britannique Tom Stanton, également ingénieur aérospatial, s’est appuyé sur cette technologie pour construire un vélo unique en son genre au monde. Son objectif : atteindre une puissance de 100 à 150 watts, soit environ 0,2 cheval-vapeur, juste assez pour rouler à 24 km/h sur un terrain plat.
Une conception ingénieuse
Le projet a débuté par des tests sur des modèles réduits. Le créateur de contenu a ensuite usiné un bloc moteur en aluminium. La chambre chaude a été quant à elle fabriquée en acier par un tiers. Pour le refroidissement, le blogueur a d’abord envisagé de mettre en œuvre un dissipateur thermique de processeur d’ordinateur, avant d’opter pour un système de refroidissement à eau plus efficace. L’un des plus grands défis était de minimiser les pertes par friction. Les premiers joints utilisés étaient en PTFE (Téflon) et provoquaient trop de fuites. Cela a amené le Youtubeur à adopter des joints en caoutchouc. Cependant, ceux-ci offraient trop de résistance. Tom Stanton a donc conçu un joint de piston flexible en TPU (polyuréthane thermoplastique), imprimé en 3D, qui a permis d’atteindre une étanchéité optimale avec une friction minimale.
Un prototype
Pour tester le concept, le vidéaste a monté son moteur Stirling entre le tube supérieur et le tube de selle d’un vélo. Les pistons transmettent leur mouvement à des volants d’inertie qui entraînent une poulie. Cette dernière entraine à son tour la roue arrière au moyen d’une courroie. Mais l’engin reste pour l’instant un prototype. Le moteur utilisé est loin d’être fiable. Il nécessite notamment un long préchauffage et offre peu de couple. Pour résoudre ces problèmes, le Youtubeur prévoit d’ajouter un régénérateur pour recycler la chaleur. Il envisage également de compresser l’air pour avoir plus de puissance. Comme si cela ne suffisait pas, la prochaine version du deux-roues pourrait comporter un embrayage afin d’être plus pratique.
Redonner vie à une technologie tombée dans l’oubli
Bien sûr, le but de ce projet n’est pas de concurrencer les vélos modernes. Il montre plutôt comment les technologies actuelles telles que l’impression 3D et la méthode d’usinage CNC permettent de redonner vie à des concepts oubliés. Tom Stanton partage ses créations sur sa chaîne YouTube, offrant une plongée captivante dans les coulisses de l’ingénierie expérimentale. À noter qu’il a résumé les étapes de la conception du vélo à moteur Stirling dans une vidéo YouTube longue d’environ 18 minutes. Que pensez-vous de son vélo à moteur ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
