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8-10 Cellule moteur hélice (motoplaneurs) (voir la source)
Version du 13 avril 2022 à 18:44
, 13 avril 2022→Cellule, moteur et hélice
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== Cellule, moteur et hélice == | == Cellule, moteur et hélice == | ||
=== Moteurs à combustion interne === | === Moteurs à combustion interne === | ||
Pour le vol en Motoplaneur, seul le fonctionnement du moteur essence à 4 temps à allumage commandé sera détaillé dans ce chapitre. Il existe de nombreux type de [[wikipedia:Moteur_à_combustion_interne|moteur à combustion interne]]. Les planeurs à dispositif d'envol incorporés utilisent notamment des [[wikipedia:Moteur_à_deux_temps|moteurs à 2 temps]]. En 2022, les moteurs principalement utilisés pour le vol en motoplaneur sont : | |||
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<gallery mode="packed" heights=150px> | |||
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:La-photo-manque_1.png|Les moteurs Stamo (marginal). | |||
</gallery> | |||
'''Point de vue pilote :''' Les commandes à disposition du pilote pour contrôler le moteur seront expliqués en détailles plus loin dans ce chapitre. Simplement, les différents commandes sont : | |||
*'''La commande d'allumage/magnéto''' : Un interrupteur qui autorise la création de l'étincelle par la bougie. Allumage OFF = moteur OFF | |||
*'''La commande des gaz''' : Une commande réglable entre 0 et 100%, permettant d'ajuster la vitesse et la puissance du moteur | |||
*'''La commande de démarreur''' : | |||
'''Quelques définitions :''' | |||
*'''Moteur''' : Système capable de générer une force mécanique. Pour le vol en planeur, cette force sera transmise à l'hélice. | *'''Moteur''' : Système capable de générer une force mécanique. Pour le vol en planeur, cette force sera transmise à l'hélice. | ||
*'''Combustion''' : La force mécanique résulte de la combustion. Pour le vol en planeur, il s'agit de de combustion de l'essence et de l'oxygène de l'air. | *'''Combustion''' : La force mécanique résulte de la combustion. Pour le vol en planeur, il s'agit de de combustion de l'essence et de l'oxygène de l'air. | ||
*'''Interne''' : La combustion à lieu directement dans le moteur lui-même. Par opposition aux moteurs à vapeur où la combustion avait lieu dans une chaudière externe. | *'''Interne''' : La combustion à lieu directement dans le moteur lui-même. Par opposition aux anciens moteurs à vapeur où la combustion avait lieu dans une chaudière externe. | ||
Le fonctionnement du moteur à 4 temps repose sur le principe d'enfermer un mélange d'air et d'essence dans un cylindre pour le faire bruler avec une étincelle émise au bon moment. L'augmentation de pression dû à la combustion permet de pousser un piston et de récupérer l'énergie mécanique, puis de faire tourner l'hélice. Les gaz brulés sont ensuite évacués à l'extérieur avant que le cycle recommence. Le cycle est composé de 2 ou 4 temps suivant la technologie du moteur : | |||
*Cycle 2 temps ou [[wikipedia:Moteur_à_deux_temps|'''Moteur à 2 temps''']]. Il est souvent utilisé sur les planeurs à dispositif d'envol incorporé, ou les moteur anti-vache dit "turbo". Du fait du temps de fonctionnement réduit de ces moteurs, la consommation élevée et le bruit élevé est | *Cycle 2 temps ou [[wikipedia:Moteur_à_deux_temps|'''Moteur à 2 temps''']]. Il est souvent utilisé sur les planeurs à dispositif d'envol incorporé, ou les moteur anti-vache dit "turbo". Du fait du temps de fonctionnement réduit de ces moteurs, la consommation élevée et le bruit élevé est toléré au profit de son faible poids. Ces moteurs sont des poids mort en permanence à bord des planeurs, un gain de masse est appréciable. | ||
*Cycle 4 temps ou [[wikipedia:Moteur_à_quatre_temps|'''Moteur à 4 temps''']]. Il est utilisé sur les motoplaneurs. Du fait du fonctionnement quasi-permanent du moteur sur ces aéronefs, le | *Cycle 4 temps ou [[wikipedia:Moteur_à_quatre_temps|'''Moteur à 4 temps''']]. Il est utilisé sur les motoplaneurs. Du fait du fonctionnement quasi-permanent du moteur sur ces aéronefs, le poids un peu plus important des moteurs à 4 temps est toléré compte tenu du gain appréciable de confort et de consommation réduite. | ||
[[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.]] | |||
Pour la suite de ce cours, seul le moteur à 4 temps sera détaillé, mais les descriptions et termes évoqués sont semblables pour le moteur à 2 temps. '''Les cycles successifs d'un moteur à quatre temps sont''' : | Pour la suite de ce cours, seul le moteur à 4 temps sera détaillé, mais les descriptions et termes évoqués sont semblables pour le moteur à 2 temps. '''Les cycles successifs d'un moteur à quatre temps sont''' : | ||
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# '''Combustion et détente''' ''(souvent appelé "explosion" par abus de langage)'' : aux environs du [[wikipedia:point_mort_haut|point mort haut (PMH)]] : moment auquel le piston atteint son point culminant et auquel la compression est au maximum ; la [[wikipedia:bougie_d'allumage|bougie d'allumage]], connectée à un système d'allumage haute tension, produit une étincelle ; la combustion initiée qui s'ensuit constitue le temps moteur ; les gaz chauds à une pression de 40 à 60 bar repoussent le piston, initiant le mouvement ; | # '''Combustion et détente''' ''(souvent appelé "explosion" par abus de langage)'' : aux environs du [[wikipedia:point_mort_haut|point mort haut (PMH)]] : moment auquel le piston atteint son point culminant et auquel la compression est au maximum ; la [[wikipedia:bougie_d'allumage|bougie d'allumage]], connectée à un système d'allumage haute tension, produit une étincelle ; la combustion initiée qui s'ensuit constitue le temps moteur ; les gaz chauds à une pression de 40 à 60 bar repoussent le piston, initiant le mouvement ; | ||
# '''Échappement''' : ouverture de la soupape d'échappement et remontée du piston qui chasse les gaz brûlés dans le [[wikipedia:collecteur_d'échappement|collecteur d'échappement]]. | # '''Échappement''' : ouverture de la soupape d'échappement et remontée du piston qui chasse les gaz brûlés dans le [[wikipedia:collecteur_d'échappement|collecteur d'échappement]]. | ||
[[File:Four stroke engine diagram.jpg|left|250px|Schéma d'un cylindre d'un moteur à 4 temps]] | |||
Les composants mobiles qui compose un cylindre sont décrits dans l'image ci-contre. La connaissance de ce vocabulaire est un plus : | |||
*'''C''' - [[wikipedia:Vilebrequin_(moteur)|Vilebrequin]], | |||
*'''E''' - [[wikipedia:Arbre_à_cames|Arbre à cames]] d’échappement, | |||
*'''I''' - [[wikipedia:Arbre_à_cames|Arbre à cames]] d'admission, | |||
*'''P''' - [[wikipedia:Piston_(mécanique)#Applications|Piston]], | |||
*'''R''' - [[wikipedia:Bielle_(mécanique)|Bielle]], | |||
*'''S''' - [[wikipedia:Bougie_d'allumage|Bougie d'allumage]], | |||
*'''V''' - [[wikipedia:Soupape_(moteur)|Soupape]] ''(rouge: échappement, bleu: admission)'', | |||
*'''W''' - Circuit de refroidissement à eau, | |||
*'''Structure grise''' - [[wikipedia:Bloc-cylindres|Bloc moteur]] | |||
Les pièces d'un moteur peuvent être fabriqués en acier et en alliage d'aluminium. Le gain de poids est recherché. | |||