« 8-10 Cellule moteur hélice (motoplaneurs) » : différence entre les versions
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== Moteur, circuits et hélice == | == Moteur, circuits et hélice == | ||
=== Moteurs à combustion interne === | === Moteurs à combustion interne === | ||
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Dans ce paragraphe sera détaillé le [[wikipedia:Moteur_à_quatre_temps|'''moteurs essence à 4 temps''']]. Les principaux modèles de moteurs utilisé sur les motoplaneurs actuels sont : | Dans ce paragraphe sera détaillé le [[wikipedia:Moteur_à_quatre_temps|'''moteurs essence à 4 temps''']]. Les principaux modèles de moteurs utilisé sur les motoplaneurs actuels sont : | ||
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File:Rotax 912.jpg|Les moteurs Rotax comme les modèles 912 (80ch), 912S (100ch), 914 (115ch)...etc | File:Rotax 912.jpg|Les moteurs Rotax comme les modèles 912 (80ch), 912S (100ch), 914 (115ch)...etc | ||
Fichier:Motor_Limbach_1.jpg|Les moteurs Limbach comme les modèles 1700 et 2000. | Fichier:Motor_Limbach_1.jpg|Les moteurs Limbach comme les modèles 1700 et 2000. | ||
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[[Fichier:Cshaft.gif|vignette|Le mouvement des pistons (gris) dans les cylindres (bleus) fait tourner le vilebrequin (rouge) par l'intermédiaire des bielles reliant les pistons au vilebrequin.]] | |||
[[Fichier:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif|thumb|Cycle 4-temps à allumage commandé : <br />1) admission, <br />2) compression, <br />3) combustion, <br />4) échappement.]] | |||
'''Définitions et fonctionnement du Moteur à Combustion Interne :''' | '''Définitions et fonctionnement du Moteur à Combustion Interne :''' | ||
*'''Moteur''' : Système capable de fournir une force mécanique. Pour le vol en planeur, cette force sera transmise à l'hélice. | *'''Moteur''' : Système capable de fournir une force mécanique. Pour le vol en planeur, cette force sera transmise à l'hélice. | ||
*'''Combustion''' : La force mécanique provient de la combustion. Pour les motoplaneurs, il s'agit de de combustion de l'essence avec de l'oxygène prélevée dans l'air. | *'''Combustion''' : La force mécanique provient de la combustion. Pour les motoplaneurs, il s'agit de de combustion de l'essence avec de l'oxygène prélevée dans l'air. | ||
* '''Interne''' : La combustion à lieu dans le moteur lui-même. Par opposition aux anciens moteurs à vapeur où la combustion avait lieu dans une chaudière externe. | * '''Interne''' : La combustion à lieu dans le moteur lui-même. Par opposition aux anciens moteurs à vapeur où la combustion avait lieu dans une chaudière externe. | ||
Un moteur de motoplaneur possède généralement 4 cylindre, disposés à plat : On parle d'une [[wikipedia:Moteur_avec_quatre_cylindres_à_plat|disposition 4 cylindres à plat]]. Pour le bon fonctionnement des cylindres, plusieurs circuits ou équipement sont nécessaires : '''l'ensemble des cylindres et des circuits constitue le moteur à combustion interne.''' | Un moteur de motoplaneur possède généralement 4 cylindre, disposés à plat : On parle d'une [[wikipedia:Moteur_avec_quatre_cylindres_à_plat|disposition 4 cylindres à plat]]. Pour le bon fonctionnement des cylindres, plusieurs circuits ou équipement sont nécessaires : '''l'ensemble des cylindres et des circuits constitue le moteur à combustion interne.''' | ||
Les composants mobiles qui compose un cylindre sont décrits dans l'image ci-contre. La connaissance de ce vocabulaire n'est pas obligatoire, c'est un plus : | |||
[[File:Four stroke engine diagram.jpg|left|250px|Schéma d'un cylindre d'un moteur à 4 temps]] | [[File:Four stroke engine diagram.jpg|left|250px|Schéma d'un cylindre d'un moteur à 4 temps]] | ||
*'''C''' - [[wikipedia:Vilebrequin_(moteur)|Vilebrequin]], | *'''C''' - [[wikipedia:Vilebrequin_(moteur)|Vilebrequin]], | ||
*'''E''' - [[wikipedia:Arbre_à_cames|Arbre à cames]] d’échappement, | *'''E''' - [[wikipedia:Arbre_à_cames|Arbre à cames]] d’échappement, | ||
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*'''W''' - Circuit de refroidissement à eau, | *'''W''' - Circuit de refroidissement à eau, | ||
*'''Structure grise''' - [[wikipedia:Bloc-cylindres|Bloc moteur]] | *'''Structure grise''' - [[wikipedia:Bloc-cylindres|Bloc moteur]] | ||
Durant son fonctionnement, le moteur à 4 temps répète '''un cycle de quatre étapes''' que nous appellerons "quatre temps" : | Durant son fonctionnement, le moteur à 4 temps répète '''un cycle de quatre étapes''' que nous appellerons "quatre temps" : | ||
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===Système de mélange Air / Essence=== | ===Système de mélange Air / Essence=== | ||
Deux technologies différentes existent aujourd'hui pour réaliser le mélange parfait d'[[wikipedia:air|air]] et d'[[wikipedia:Essence_(hydrocarbure)|essence]]: le [[wikipedia:Carburateur|'''carburateur''']] et l'[[wikipedia:Injection_(moteur)|injection]]. L'objectif du système est de créer un mélange dont le rapport air/essence est de '''1 gramme d'essence pour 14,7 grammes d'air'''. Ce rapport idéal est appelé mélange [[wikipedia:Stœchiométrie|'''stœchiométrique''']]. Lorsque le mélange n'est pas stœchiométrique, il est soit trop pauvre en essence, soit trop riche en essence : | Deux technologies différentes existent aujourd'hui pour réaliser le mélange parfait d'[[wikipedia:air|air]] et d'[[wikipedia:Essence_(hydrocarbure)|essence]]: le [[wikipedia:Carburateur|'''carburateur''']] et l'[[wikipedia:Injection_(moteur)|injection]]. L'objectif du système est de créer un mélange dont le rapport air/essence est de '''1 gramme d'essence pour 14,7 grammes d'air'''. Ce rapport idéal est appelé mélange [[wikipedia:Stœchiométrie|'''stœchiométrique''']]. Lorsque le mélange n'est pas stœchiométrique, il est soit trop pauvre en essence, soit trop riche en essence : | ||
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File:Air-cooled monobloc cylinder, section (Manual of Driving and Maintenance).jpg|'''Cylindre refroidi par air'''. présence de nombreuses ailettes. | File:Air-cooled monobloc cylinder, section (Manual of Driving and Maintenance).jpg|'''Cylindre refroidi par air'''. présence de nombreuses ailettes. | ||
Fichier:Air_cooled_motor.jpg|Moteur refroidi par air, installé sur un motoplaneur SF28. | Fichier:Air_cooled_motor.jpg|Moteur refroidi par air, installé sur un motoplaneur SF28. | ||
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Le '''circuit de lubrification''' d'un moteur est constitué d'une [[wikipedia:Pompe_à_huile|'''pompe à huile''']] (entrainé mécaniquement pas le moteur), d'un [[wikipedia:Filtre_à_huile|'''filtre à huile''']], d'un [[wikipedia:Radiateur_(échangeur_de_chaleur)#Huile_de_lubrification|'''échangeur de chaleur''']] et bien-sûr de l'[[wikipedia:Huile_moteur|'''huile''']] elle-même. '''Une jauge à huile manuelle''' permet de relever manuellement le niveau d'huile lors de la visite prévol tandis qu'un '''capteurs de pression''' et un '''capteur de température''' permettent de surveiller le fonctionnement du circuit d'huile tout au long du vol. | Le '''circuit de lubrification''' d'un moteur est constitué d'une [[wikipedia:Pompe_à_huile|'''pompe à huile''']] (entrainé mécaniquement pas le moteur), d'un [[wikipedia:Filtre_à_huile|'''filtre à huile''']], d'un [[wikipedia:Radiateur_(échangeur_de_chaleur)#Huile_de_lubrification|'''échangeur de chaleur''']] et bien-sûr de l'[[wikipedia:Huile_moteur|'''huile''']] elle-même. '''Une jauge à huile manuelle''' permet de relever manuellement le niveau d'huile lors de la visite prévol tandis qu'un '''capteurs de pression''' et un '''capteur de température''' permettent de surveiller le fonctionnement du circuit d'huile tout au long du vol. | ||
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File:Oil-circuit V1-blank.png|1-Bouchon de remplissage d'huile ; 2-Jauge de niveau d'huile ; 3-Réservoir d'huile externe avec huile ; 4-échangeur de chaleur pour refroidir l'huile ; 5-capteurs de pression / température ; 6-Pompe à huile entrainé par le moteur ; 7-filtre à huile ; 8-mise à l'air libre du réservoir d'huile. | File:Oil-circuit V1-blank.png|1-Bouchon de remplissage d'huile ; 2-Jauge de niveau d'huile ; 3-Réservoir d'huile externe avec huile ; 4-échangeur de chaleur pour refroidir l'huile ; 5-capteurs de pression / température ; 6-Pompe à huile entrainé par le moteur ; 7-filtre à huile ; 8-mise à l'air libre du réservoir d'huile. | ||
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A noter que l'huile est régulièrement remplacée (la [[wikipedia:Vidange|vidange]]), lors de la visite d'entretien (généralement tous les 50 à 100h de fonctionnement moteur). | A noter que l'huile est régulièrement remplacée (la [[wikipedia:Vidange|vidange]]), lors de la visite d'entretien (généralement tous les 50 à 100h de fonctionnement moteur). | ||
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File:Motor oil bottles variousbrands.jpg|Différentes huiles moteur | File:Motor oil bottles variousbrands.jpg|Différentes huiles moteur | ||
File:Oil temp pressure gauge.JPG|'''Indicateur''' de pression et température d'huile | File:Oil temp pressure gauge.JPG|'''Indicateur''' de pression et température d'huile | ||
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Fichier:Circuit allumage V1-blank.png|Schéma de principe d'un circuit d'allumage. 1-contact magnéto ON/OFF géré par le pilote ; 2-câbles haute tension ; 3-bougies d'allumage (1 par cylindre) ; 4-étincelle créée pour enflammer le mélange air/essence ; 5-entrainement en rotation par le moteur ; 6-magnéto mécanique. | Fichier:Circuit allumage V1-blank.png|Schéma de principe d'un circuit d'allumage. 1-contact magnéto ON/OFF géré par le pilote ; 2-câbles haute tension ; 3-bougies d'allumage (1 par cylindre) ; 4-étincelle créée pour enflammer le mélange air/essence ; 5-entrainement en rotation par le moteur ; 6-magnéto mécanique. | ||
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Les moteurs électriques sont de plus en plus présent dans le vol en planeur. Ils permettent notamment une mise en œuvre quasi immédiate à la demande du pilote et demandent moins d'entretien. Pour certains aspects, son utilisation relève d'un choix selon les gouts du propriétaire (pas d'odeur d'essence, bruit différent...etc). | Les moteurs électriques sont de plus en plus présent dans le vol en planeur. Ils permettent notamment une mise en œuvre quasi immédiate à la demande du pilote et demandent moins d'entretien. Pour certains aspects, son utilisation relève d'un choix selon les gouts du propriétaire (pas d'odeur d'essence, bruit différent...etc). | ||
Une motorisation électrique se compose d'une hélice, d'un moteur électrique, d'un convertisseur de tension de forte puissance, de câbles électriques et d'une batterie de forte puissance. L'énergie contenue dans les batteries y est insérée au sol par un chargeur externe qui n'est généralement pas à bord. | Une motorisation électrique se compose d'une '''hélice''', d'un '''moteur électrique''', d'un '''convertisseur de tension''' de forte puissance, de '''câbles électriques''' et d'une '''batterie de forte puissance'''. L'énergie contenue dans les batteries y est insérée au sol par un '''chargeur externe''' qui n'est généralement pas à bord. | ||
Ce type de motorisation amène un lot de nouveauté dont certains risques que le pilote doit appréhender avant de la mettre en œuvre : | Ce type de motorisation amène un lot de nouveauté dont certains risques que le pilote doit appréhender avant de la mettre en œuvre : | ||
* L'énergie contenue dans les batteries est très importante. Si cette énergie est relâché accidentellement en un cours moment, cela mène à l'incendie (cours-circuit, choc ou perforation des batteries, dépassement de la température de service des composants...). | * L'énergie contenue dans les batteries est très importante. Si cette énergie est relâché accidentellement en un cours moment, cela mène à l'incendie (cours-circuit, choc ou perforation des batteries, dépassement de la température de service des composants...). Les risques analogues du moteur à essence serait les risques liés au stockage de l'essence (température max, électricité statique, proximité d'une flamme...) | ||
* La disponibilité immédiate et plutôt fiable d'un moteur électrique pourrait | * La disponibilité immédiate et plutôt fiable d'un moteur électrique pourrait à long terme amoindrir les précautions prises par le pilote lors d'une remise de gaz ou lors d'une manœuvre anti-vache. | ||
* Au sol, la mise en route peut se faire plus simplement. Le danger que représente l'hélice pour les personnes autour de l'aéronef | * Au sol, la mise en route peut se faire plus simplement. Le danger que représente l'hélice pour les personnes autour de l'aéronef est important lorsque la mise en route du moteur ne réside que dans la rotation d'un bouton du tableau de bord. | ||
De part son faible encombrement, le moteur électrique peut être placé à différentes positions : | De part son faible encombrement, le moteur électrique peut être placé à différentes positions : | ||
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Fichier:Pipistrel Velis Electro sn003 LJAJ left.jpg|Montage du moteur à l'avant, type TMG. Ici sur [[wikipedia:Pipistrel_Velis_Electro|Velis Electro]] | Fichier:Pipistrel Velis Electro sn003 LJAJ left.jpg|Montage du moteur à l'avant, type TMG. Ici sur [[wikipedia:Pipistrel_Velis_Electro|Velis Electro]] | ||
Fichier:Lange_Flugzeugbau_Antares_20E.jpg|Montage du moteur en pylone. Ici sur [[wikipedia:Lange_Antares_20E|Antares 20E]] | Fichier:Lange_Flugzeugbau_Antares_20E.jpg|Montage du moteur en pylone. Ici sur [[wikipedia:Lange_Antares_20E|Antares 20E]] | ||