LES MOTEURS THERMIQUES

 


                     

  1. Fonctionnement

  2. Le moteur du SHUTTLE


    De nos jours, les modélistes ont de la chance; ils ont à leur disposition nombre d'équipements excellents et de bons moteurs pour des prix raisonnables.
    Ces moteurs sont disponibles dans toutes les cylindrées et dans des versions destinées à la radio-commande, au vol circulaire, au vol libre ou aux modèles de bateaux. Nous pouvons pratiquement obtenir un moteur pour n'importe quoi.
    Il y a tellement de moteurs,  que les nouveaux venus en modélisme sont déroutés lorsque c'est le moment de l'achat. De même, il faut se familiariser avec les termes employés pour désigner les spécificités telles que les transferts schnuerle, ABC, segments Dykes, boost port, etc.
    Si vous savez tout sur les moteurs 2 temps, vous n'avez pas besoin de lire ce qui suit, mais vous pouvez souhaiter avoir une vue d'ensemble des moteurs pour modèles réduits.





Le dessin de base de ces moteurs n'a pas tellement changé depuis que les premiers ont été construits, mais des progrès notables ont été effectués dans les domaines de la métallurgie et du montage.
La plupart des diverses dispositions des transferts a été brevetée dans les années 30 ; les tolérances de fabrication et les techniques d'usinage ont tellement progressé que les dimensions des pièces sont définies au millième de millimètre, qu'ainsi les jeux entre les différentes pièces en mouvement sont obtenus de façon très précises, autorisant des démarrages faciles, une longue vie, et une production en grande série.


FONCTIONNEMENT :

En étudiant les dessins et photos, vous comprendrez la signification des différents mots qui désignent les pièces ou les 'passages', mots tels que "lumière d'échappement" ou "chemise".
La plupart des moteurs fonctionnent suivant le cycle dit "deux temps" ; un temps signifie que le piston va d'une extrême à l'autre, qu'il parcourt sa "course", depuis le point mort haut (PMH) jusqu'au point mort bas (PMB) ou vice-versa. Un tour complet du vilebrequin équivaut donc à 2 temps. Dans 2 temps, l'explosion se produit donc à chaque tour alors que, pour un quatre temps, elle n'a lieu que tous les deux tours.



LE QUATRE TEMPS :

Vous connaissez certainement mieux le moteur quatre temps, qui équipe nos autos, et les nombreuses pièces qui le composent, et nous allons tout d'abord examiner ce qui se passe durant les quatre temps : au départ, le piston se trouve au point mort haut et l'échappement vient de se terminer.
Premier temps, admission : le piston commence à descendre, l'arbre à came ferme la soupape d'échappement et ouvre celle d'admission ; le mélange d'air frais et d'essence est aspiré, passant par le carburateur, la tubulure d'admission et la soupape d'admission : le cylindre se remplit.
Deuxième temps, compression : Lorsque le piston atteint le point mort bas, l'arbre à came ferme la soupape d'admission et le piston, en remontant, comprime le mélange dans le cylindre.
Troisième temps, explosion et détente : la bougie enflamme les gaz alors que le piston se trouve au PMH et ceux-ci repoussent le piston vers le bas ; c'est le temps moteur.
Quatrième temps, échappement : dés que le piston remonte, la soupape d'échappement s'ouvre et les gaz brûlés sont expulsés vers l'extérieur.
Ces 4 temps durent pendant deux tours du vilebrequin et seul un demi-tour est moteur ; il faut donc un volant sur le vilebrequin qui emmagasine de l'énergie en tournant et la restitue ensuite en poussant le piston durant les 3 autres temps. On comprend aisément que l'on obtienne un fonctionnement plus régulier en disposant plusieurs pistons sur un même vilebrequin et en décalant les temps de chacun.


LES DEUX TEMPS :

Nos moteurs deux temps ont beaucoup moins de pièces mobiles que le 4 temps ; Simplement le piston, la bielle et le vilebrequin, quelquefois une valve rotative si le moteur est à admission arrière. Il possède une entrée et une sortie pour les gaz, mais pas de soupape : c'est le piston qui ferme et ouvre ces ouvertures ; par contre, il y a une astuce car ce dernier sert de pompe dans le cylindre et dans le carter.
Premier temps, admission et compression : En remontant, le piston crée le vide dans le carter et la lumière d'admission (du vilebrequin) arrive en face de l'entrée d'air, ce qui aspire dans le carter le mélange air/carburant. Le piston ferme les lumières de la chemise, comprime le mélange et arrive au PMH ; la lumière d'admission se ferme.
Deuxième temps, explosion et détente, échappement, transfert : La bougie enflamme le mélange et le piston est chassé vers le bas, c'est le temps moteur ; la lumière d'échappement est découverte, les gaz brûlés s'échappent et le piston découvre également la lumière d'admission par laquelle est "transféré" le mélange, alors comprimé dans le carter par le piston qui descend, dans le cylindre. Ce mélange force les gaz brûlés à sortir et remplit le cylindre ; nous nous retrouvons au point de départ.



Éléments du cycle 2 temps :
a) Le piston est au point mort bas. Les gaz frais sont transférés du carter dans le cylindre, les gaz brûlés en sortent.
b) Le piston remonte : il comprime le mélange dans le cylindre et aspire des gaz frais dans le carter.
c) Explosion, le piston est chassé vers le bas.
d) Le piston descend, c'est le temps moteur ; il comprime les gaz dans le carter. Puis nous sommes ramenés en a.


DISTRIBUTION DES GAZ :

Nous avons vu que l'admission dans le carter, l'échappement et le transfert des gaz du carter dans le cylindre doivent se faire à des moments bien précis. C'est pourquoi vous entendez quelques fois parler de diagramme de distribution et de temps d'ouverture.
Les durées de passage des gaz dans les différentes ouvertures sont exprimées en nombre de degrés de rotation du vilebrequin.
Plus un moteur tourne vite, plus les temps de passage des gaz, dans les différentes ouvertures, sont réduits. Sur un moteur qui doit tourner vite, les ouvertures sont agrandies et les diagrammes sont allongés car les gaz mettent "un certain temps" pour aller d'un point à un autre. Par exemple, un moteur "tranquille"  aspire les gaz frais peu après le point mort bas jusqu'à peu après le point mort haut, soir environ 150° ; un moteur poussé pourra aller jusqu'à 220° : mais alors, à bas régime et au démarrage, tous ces temps d'ouverture se croisent et le moteur devient délicat.
L'aspiration des gaz frais se fait presque toujours par un distributeur rotatif qui est soit le vilebrequin (admission avant) soit une valve rotative arrière montée sur le bouchon de carter et entraînée par le maneton du vilebrequin.
Si l'on a pu croire un moment que l'admission arrière était "la solution", il faut, pour tous les cas courants, préférer l'admission avant qui est plus fiable et plus simple d'emploi ; En effet, il y a moins de pièces en mouvement et le carburateur est constamment dans une zone ventilée.
Certains moteurs, de petites cylindrée, utilisent une valve vibrante qui est constituée par une lame d'acier à ressort plaqué contre le trou d'admission, aspirée et repoussée par l'effet de pompe du piston, laissant passer ainsi le mélange.

 

Le moteur du SHUTTLE :        L'OS 32 SX-H    

Spécifications :

  • Cylindrée     = 5.23cc
  • Alésage        =19.5mm
  • Course        =17.5mm
  • Régime        =2000 - 22000 tours/minute
  • Puissance    =1.2cv à 18000 t/min
  • Poids            = 290g / 285g

 

 

L'OS32 est le plus fiable de sa catégorie, c'est le moteur sans soucis : démarrage facile, robuste, puissance stable. Pour tirer partie au maximum de ce moteur, le fabriquant OS conseil 15% de nitrométhane dans le carburant, toutefois 5% est seulement nécessaire lorsque l'on débute. L'échappement d'origine du Shuttle n'est pas un modèle de silence et bride un peu le moteur. Les magasins spécialisés propose des échappement plus silencieux et qui permettrons de libérer le moteur et par conséquent  gagner un peu de puissance.

Échappements  HATORI  sans doute les plus efficace : 

(N°337 pour le SHUTTLE)

Plus économique les échappements YUSA distribué par 
Scientific-France SA.