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Un moteur 4 temps sans arbre à cames

Discussion dans 'Modélisme' créé par Gedeon Spilett, 17 Décembre 2015.

  1. Gedeon Spilett

    Gedeon Spilett Apprenti

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Mon nouveau moteur en cours c'est un 4T vertical perso « vieux style » à partir des fonderies du "Nantais" de l'ami Bomberguck.

    J’aime bien son look, presque un moteur à vapeur, mais je n'ai pas voulu l'aac habituel, entraîné par une chaîne, je me suis essayé avec un système antique sans engrenage avec une roue à cliquet pour entraîner le poussoir de la soupape d'échappement un tour sur 2. L’admission se fera avec une soupape automatique.

    Ce système est copié sur ces vidéos de vieux moteurs US « Olds ».

    https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=6uUocNytsAY

    https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=yyFFyTHYdZs

    Le système est très ingénieux et plutôt spectaculaire, l’intérêt mécanique n’est pas trop évident comparé à un système « classique », un aac avec ses engrenages, c’est finalement assez simple !

    Pour remplacer l'arbre à came et ses engrenages, c'est pas facile...


    Je me suis fait une petite animation pour mieux voir.
    gearless perso (4).gif
    Un bloc poussoir, animé par un excentrique sur l’arbre, comporte une roue à cliquets (en rouge) accrochée au passage par une ancre, fait tourner une butée en croix (bleue) qui pousse et ouvre la soupape d'échappement un tour sur deux.

    Pas simple comme bidule, il faut incorporer des ressorts un peu partout, pour éviter les retours, l’ensemble est délicat à régler, et doit suivre les changements de régime du moteur.

    Je rame pas mal...il faut une course d’excentrique suffisante pour une rotation d’exactement 45° de la butée mais éviter une trop grande levée de la soupape. Le dessin du "levier de l'ancre" est aussi assez critique,-ce n’est plus le même profil que sur l’animation.

    J’ai déjà beaucoup de pièces usinées, et actuellement ce mécanisme a l’air de marcher…

    Mais bien sûr si la vitesse augmente je ne peux pas contrôler le fonctionnement, même sur une vidéo au ralenti, je vais devoir passer d’ici quelques jours aux essais « en vrai », en espérant que le système ne se dérègle pas en marche !

    Il me reste encore à faire un rupteur, qui lui donnera une étincelle par tour, je ne vois pas comment faire autrement sans aac. Et aussi un carbu, ou un « mixer », qui donne un bon ralenti, et les bons réglages de l’admission auto, je devrais tâtonner, je n’ai aucune idée de la force du ressort nécessaire !
    je poste encore qq photos de la construction mais
    En fait c’est loin d’être fini…
     
  2. Gedeon Spilett

    Gedeon Spilett Apprenti

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Voilà quelques images de l'avancement du moteur
    Bien sûr la construction est 100% classique, aussi je détaille surtout le mécanisme de la soupape d'échap.
    IMG_8438_R.JPG

    IMG_8432_R.JPG
    L'usinage du cliquet et du poussoir en croix, en acier stubb

    IMG_8461_R.JPG
    l'ensemble monté, en fait mon moulin est un peu petit pour ce genre de bricole, c'est proche de l'horlogerie parfois !

    IMG_8531_R.JPG
    le modèle d'ancre qui marche bien, finalement, l'inertie est assez importante, avec la vitesse je ne sais pas ce que ça donnera.

    IMG_8501_R.JPG
    Le système monté sur le moteur

    IMG_85348_R.JPG
    le système de poussoir marche sans faille en tournant lentement, 1-2 tours/sec, plus vite aussi, mais je ne peux plus suivre le mouvement!
    voilà l'état actuel du moteur, il manque l'allumage et le carbu pour tourner, enfin j'espère !
     
  3. Gedeon Spilett

    Gedeon Spilett Apprenti

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Et la vidéo des premiers essais, concluants à basse vitesse, c'est net, mais bien sûr avec la vitesse je ne sais pas comment suivre le mouvement, une poussée sur le culbuteur 1 tour sur 2 !

     
  4. chris.j3

    chris.j3 Compagnon

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  5. fredcoach

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  6. metalban

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    bonjour,
    c'est intéressant comme projet.
    si j ai bien compris une soupape pour l échappement actionné par le système présenté et l'admission par une soupape automatique ?
    on pourrait avoir son principe ?
    merci
    et bon courage pour la suite
     
  7. Pilla

    Pilla Compagnon

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Bonjour,
    Félicitations pour cette conception très ingénieuse et sa réalisation. Je me pose quand même une question: pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué. Quel est l'avantage de ce système par rapport à une came commandant l'échappement tournant deux fois moins vite que le vilebrequin par un système de deux pignons? En plus cette came peut piloter le système d'allumage. Cette technologie était utilisée avec succès sur les moteurs De Dion Bouton, Aster... fin 19ème, début 20ème siècle.
    Le problème avec la soupape automatique qui n'est en fait qu'une soupape rappelée seulement par un ressort (comme un clapet anti retour) est le tarage du ressort. Un ressort trop raide, le moteur ne tient pas le ralenti car il s'étouffe, un ressort trop mou, la soupape s'affole, le moteur ne monte pas dans les tours.
    Bonne continuation.
     
    Dernière édition: 17 Décembre 2015
  8. gégé89

    gégé89 Ouvrier

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  9. Gedeon Spilett

    Gedeon Spilett Apprenti

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Gégé89 : Merci pour ce lien Gégé, sans me vanter le mien est plutôt plus chic. depuis que je m'y suis mis, je vois pas mal de moteur modèle avec ce mécanisme, qui était (est?) un brevet des moteurs "Olds", l'ancêtre de "Oldsmobile"...
    Pilla : c'est la bonne question, pourquoi ce système, qui a équipé de nombreux moteurs aux USA fin 19ème début 20ème je ne pige pas l'avantage, c'est fragile, difficile à régler, plus difficile à faire que des pignons et des cames mais c'est plus spectaculaire !
    un autre système existe, sans engrenages aussi avec un disque à 2 rainures dont une seule porte la came, dans lequelles un coulisseau glisse de l'une à l'autre :

    et encore un autre avec une came très ingénieuse (un brevet des frères Wright) décrite ici :
    http://www.modelenginemaker.com/index.php?topic=3881.0

    bref, on dirait que les engrenages ont du faire peur pendant pas mal de temps !
    La soupape d'admission automatique a équipé beaucoup de moteurs réputés, jusque après la guerre 14-18; j'ai bien réalisé la difficulté de réglage, tout est dans le bon ressort...mais j'en ai jamais fait ça me tentait aussi !
     
    Dernière édition: 17 Décembre 2015
  10. françois44

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Surprenant ce principe de commande des soupapes mais très intéressant ; et je trouve que ça colle tip top avec l'esprit de ce moteur ! Bravo, je vais suivre ça de près, le mien attend encore sur son étagère que je m'occupe de lui...
     
  11. didou

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Bravo belle initiative, la came Wright m'a l'air plus simple à réaliser, ces système ne peuvent fonctionner qu'avec une soupape d'admission automarique car si la l'unique came rate un tour ce n'est pas bien grave

    Tu pourrais peut être aussi réaliser un allumage piezo avec un élément de briquet de récup, si ça ne tourne pas trop vite
     
  12. Gedeon Spilett

    Gedeon Spilett Apprenti

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    C'est sûr que je n'ai pas choisi le système le plus simple, mais j'avais fini les dessins avant de voir la came des Wright bros. et la came à rainure...
    pour l'allumage je n'ai pas de souci, simplement je n'aime pas l'idée d'une étincelle par tour, mais je suis coincé avec ce dispositif.
    Il est impératif que mon moteur tourne au ralenti, disons, 500 rpm max, mais plutôt moins, sinon je ne suis vraiment pas sûr de la bonne marche...
    Je pourrais rajouter une régulation genre hit & miss, mais faudrait d'abord qu'il tourne...essais en janvier maintenant !
    à une vitesse de 5Hz une étincelle piézo est possible, à 10Hz c'est moins sûr !
    Il y a aussi l'allumage de briquet électronique décrit par Jan Ridders sur son site, vraiment compact et tentant !
     
  13. didou

    didou Compagnon

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    C'est à ça que je pensais en démontant un de ces fameux briquets, il faut un système qui vienne frapper la cartouche pièzo pour générer l'étincelle, comme une sorte de came en spirale qui libère d'un coup un petit marteau et pas besoin de source d'électricité extérieure, bien sur on doit être limité en régime
     
  14. ZAPJACK

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    Très beau projet, bravo !!
    De mémoire, ce type de mécanisme est appelé "Croix de Malte" ou me gourre-je?
    LeZap
     
  15. Gedeon Spilett

    Gedeon Spilett Apprenti

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    Un moteur 4 temps sans arbre à cames
    si on regarde sur Wiki la croix de malte sert pour produire un mouvement saccadé (pour les projecteurs ciné par ex)
    belle analyse ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Croix_de_Malte_(mécanisme)

    Ici, c'est simplement la forme de ma butée poussoir qui a la forme d'une croix de malte, j'ai simplifié le système vu sur les vidéos qui comporte une butée à 8 dents, (et à 16 dents sur le cliquet) mais trop dur à faire si petit...donc j'ai mis 4 dents et 8 dents sur le cliquet, j'ai passé du temps à essayer avec seulement 2 dents et un cliquet à 4 dents donc 90° par tour, mais il fallait changer tout le système d'ancrage et j'ai pas trouvé la bonne combine...
    Je me suis bien amusé à concevoir et faire ce bidule mais plus compliqué que je croyais !
     
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