Moteur mange-flammes perso - Démarrera-t-il enfin ?

[Hagar]

Bonjour,

Je remonte ce sujet très intéressant pour avoir les conseils de ceux qui ont fabriqué et démarré leur petit mange-flamme.

Je viens d'assembler mon propre moteur. C'est une première, pour moi. Je découvre...
C'est un petit monocylindre en laiton et dural. J'ai prévu un maximum de réglages possibles, mais depuis une demi-semaine qu'il est en ordre de marche, pas moyen de le démarrer.

Les photos :

Quelques éléments auxquels j'ai fait attention :

-J'ai soigné la liberté des mouvements.
-Le ressort de came est réglé au plus faible pour ne pas entraver la rotation.
-Le cycle est comme décrit dans le tout premier message de ce sujet.
-La flamme est celle d'un alcool 95%, donc très propre, plutôt bleue et pratiquement sans suie. A la dépose de culasse, pas de saleté noire dans le cylindre.
-Le cylindre est pré-chauffé avant les tentatives de démarrage : eau chaude dans le "ventre" autour du cylindre + je promène une torche à gaz pendant une minute.
-Lubrification par juste une trace d'huile 5W50 dans le cylindre (même pas une goutte).

Le cylindre est en laiton, le piston également. Jeu au diamètre : 2/100 pour un alésage de 20mm. C'est trop ?
Les rayures de glissement sont homogènes et bien réparties tout autour du piston.
Cela dit, à l'aspiration, l'air passe quand même, mais pas très vite. L'étanchéité me semble acceptable mais je me trompe peut-être ?

Si vous voulez bien m'aider, je pense que ce petit moulin mérite de vivre.

 

[roland88]

Bonjour Hagar,
pourriez vous déjà nous mettre une ou plusieurs photo de votre moteur?
et nous donner ses caractéristiques mécaniques , diam. du piston , course, angle d'admission de l'air chaud...ect.
Ce soir, j'aurai le temps de vous répondre
A+ Roland88

 

[Hagar]

Merci Roland88,

Je viens d'ajouter les photos.
Diamètre d'alésage : 20mm
Course : 22mm
Pour ce genre de culasse, je ne crois pas qu'il y ait un angle d'admission. L'orifice d'admission est diamètre 8mm, mais l'obturateur réglé à fond ne l'ouvre pas complètement.

Les réglages possibles :
-Course d'ouverture de l'obturateur (le levier vertical, sur les photos).
-Angle de la came.
-Longueur du bossage de la came (ce bossage provoque l'ouverture de l'obturateur).
-Ancrages du ressort pour modifier la valeur du moment de rappel.
-Pré-contrainte de ce ressort.
-Distance (horizontale) de la mèche devant l'obturateur.

 

[gégé89]

bonsoir
wouah super ton moteur,la flamme doit etre positionné plus pres du trou et plus basse aussi.
en le lançant ou en fonctionnement on doit voir le haut de la flamme etre aspiré.
mets plutot une goutte de white-spirit que de l'huile.
en le tournant dans son sens inverse de fonctionnement il doit y avoir un effet ventouse signe d'une bonne etancheité

 

[pinou29]

Bonjour.
Très beau travail, comment ont été réalisées les gravures ?
Bernard.

 

[roland88]

Bonsoir Hagar,
votre moteur a une cinématique bien compliquée, difficile a comprendre sur les photos...
L'avez vous acheté en kit ou fabriqué vous même ?
J'ai lu que vous avez bien soigné tous les mouvements.
L'ajustement de 2/100 est excellent, malgré que le frottement de deux matériaux identiques n'est pas conseillé.
Toutes les précautions prises sont corrects, rien a redire.

Le diamètre de l'orifice d'admission est correct aussi.
Alors les conseils ( modestes )

1) revoyez votre distribution, l'angle d'admission pris sur le vilebrequin est environ de 130 - 140 ° varie suivant le modèle ( trés important )

2) lorsque vous tournez votre moteur a froid a la main il y a un moment seulement ou le piston a envie de reculer ( le moteur a envie de tourner en sens inverse )
ce qui traduira une bonne étanchéité de votre clapet d'admission lorsqu'il est fermé. a vérifier...

3) La flamme de votre brûleur comme vous l'avez indiqué doit avoir la forme d'un dar bleu et en plus être parfaitement centré par rapport a l'orifice d'admission. ( aussi trés important )

3) la température du cylindre avant démarrage devrait avoisiner les 100° ( peut être ne chauffez vous pas assez )

En attendant vos réponses,
Bonne soirée.
Roland88 ( j'ai failli m'arracher les cheveux avant que le mien se mette a tourner...c'était une conception personnelle )

 

[Hagar]

Merci pour ces conseils. Toute expérience est bonne à prendre.

Pour la gravure, comme pour pas mal de pièces de ce moteur, c'est réalisé avec un petit portique de fraisage CNC. Une pointe à graver 60° carbure en guise de fraise et une profondeur de 0,15mm.

Je l'ai conçu et fabriqué moi-même, sur l'étude des différents moteurs que j'ai vus sur le net. C'est vrai qu'il est complexe à première vue. En fait, pas tant que ça. Pour ne pas faire le même que les autres, j'ai choisi un volant coplanaire à l'axe du cylindre, ce qui implique une bielle en "S". Le palonnier est imbriqué dans le bâti et la came est intégrée dans le volume du volant, à la manière d'un disque de frein de moto.

Pour l'angle d'admission, je suppose le calage de la came à la fermeture de l'obturateur, je laisse environ 30° avant le point mort, piston côté volant. Ca fait 150°. Mais j'ai essayé plein d'angles voisins.
La température de pré-chauffage, c'est certain que je suis loin des 100°. Je ne pensais pas qu'il fallait monter si haut. L'eau de refroidissement doit donc bouillir dans sa marmite. A voir, donc.

Pour les 2/100, c'est ce que j'ai vu sur mon pied à coulisse. Mais même avec un bon instrument à bec, contrôler au 1/100 un alésage, c'est quasi-impossible. Et le prix d'un alésomètre à 3 points m'a convaincu de faire sans.
Pour le couple laiton/laiton, je suis du même avis. J'ai choisi la facilité. Pas forcément le meilleur choix.
Je vais refaire le piston dans un barreau de fonte GJL qui traîne dans mes bruts.

L'étanchéité de l'obturateur est très difficile à assurer. Là aussi, on a un couple laiton/laiton. Je ne sais pas quoi prendre comme autre matériau. Une lame d'inox, sans doute mais je n'ai pas ça sous la main.

En tous cas, merci pour m'avoir répondu.

 

[roland88]

suite...avant d'aller faire dodo..
mes félicitations pour la construction...super.

pour le calage, là aussi c'est bon ,surtout si vous avez essayé plein d'autres angles.

Pour le mien, oui, l'eau est a ébullition au moment du démarrage.

Le piston doit être en ajustement glissant juste, là aussi vous êtes bon.

L'étanchéité de l'obturateur doit être parfaite...sinon, il ne tournera jamais...( étanchéité entre piston et cylindre et entre obturateur et cylindre, impératif )
cette étanchéité se vérifie comme indiqué a mon numéro 2)...

A+ Roland88.

 

[Gedeon Spilett]

L'eau de refroidissement ne sert à rien à mon avis.
l'ajustage doit être très libre mais étanche, en fermant l'ouverture à l'arrière, on doit sentir une forte compression et un effet ventouse en bougeant le piston.
la flamme est aspirée quand le piston va vers le pmb, ça doit se voir. l'obturateur est 100% fermé avant le pmb, disons 15°, à ce moment on doit avoir soit un franchissement du pmb et donc la rotation soit un rebond brutal vers le pmh sans franchissement du pmb. il faut alors refaire le calage.
Si tu ne sens pas ça, il n'y a pas d'étanchéité, ça ne tournera pas, il faut régler ce problème d'abord.
il faut pas mal s'acharner...c'est normal avec ce type de moteur !

 

[MOTORIX]

"Hagar" et tout le monde
Ce n est pas un moteur mais une œuvre d art ,j avoue que tout ces embiellages sont difficiles à interpréter (pourquoi faire simple quand on peut faire compliquer ) et surtout demande des efforts mécaniques supplémentaires ,je ne reviendrais pas sur la température du moteur lors du démarrage ,qu elle est la fonction du levier avec la poignée noire
Pour t aider je peu te proposer un bout de graphite pour faire le piston ,ainsi qu un peu d inox pout le clapet
Bonne suite .@+++.Henry.

 

[roland88]

Bonjour Hagar,
pour le couple cylindre et piston, laiton et fonte vont-ils bien ensembles ?
Le laiton n'est pas un matériau de friction.
J'ai eu des problèmes avec le graphite qui ne supporte pas l'humidité de condensation au moment du démarrage.
L'eau de refroidissement atteignant environ 100°et ne la dépassant pas permet d'avoir une température constante
de l'extérieur du cylindre.
Utile ou pas, a voir lorsque le moteur tourne sur une période plus longue...là je n'ai pas de retour...

Le début dans ce type de construction, n'est facile pour personne, il faut s'accrocher et encore s'accrocher...
Un membre d'un forum Allemand avait ecrit que la dépression dans ce type de moteur
" est aussi faible que celle provoquée par le vol d'un papillon "

A+ Roland88.

 

[gégé62]

Belle réalisation en tous cas, ce moteur mérite de tourner !

Merci
@MOTORIX , @roland88 , @Gedeon Spilett , pour vos réponses de décembre, que pour une raison "x" je n'avais pas "captées"

c'est assez rare pour être signalé, la mesure de puissance sur ces petits moteurs à "air" chaud. Oui 1/3 W ça parait peu, mais 1 W c'est quand même lever une charge de 1 N sur une distance de 1 m à chaque seconde....c'est pas rien et beaucoup de "petites" applications ne nécessitent pas plus.

 

[Charly 57]

Bonjour

Sur cette vidéo ( prise sur le lien de signature de Gedeon Spilett )
on voit bien la lamelle d'acier qui est contrainte à se plaquer et a assurer l'étanchéité.
Sans cette condition, le moteur ne fonctionnera certainement pas .

 

[Hagar]

Impressionnant, ce moteur !
Il tourne bien et vite. Un vrai rêve !

Le piston version V2 en fonte est en cours de fabrication. Un bon ou un mauvais choix, la fonte ? On saura ça bientôt.
Ca reste un simple jouet pour un vieil enfant. Rien de vraiment grave si ça ne marche pas. J'essaierai une autre solution, dans ce cas.
En tant que modéliste, j'ai la détermination patiente et l'esprit combattif tranquille.

L'obturateur me préoccupe un peu plus. J'ai vu pas mal de mange-flammes fonctionner avec ce système d'obturateur pivotant plaqué par un ressort. Mais maintenant que j'ai fait le mien, je vois que l'étanchéité est loin d'être convaincante. Un peu d'huile moteur améliore la situation mais bon...
Je pense à une lame flexible, genre ce qu'on trouve dans un jeu de cales.

Le levier sert à régler l'ouverture de l'obturateur pendant le fonctionnement (s'il veut bien démarrer). Je ne sais pas vraiment si cela fera une différence. Peut-être le régime, comme la position de la flamme. Par curiosité, j'ai prévu ce levier.
Un autre levier (non installé encore) va contrôler la pré-contrainte du ressort de rappel de galet. Je ne m'explique ni pourquoi ni comment, mais j'ai vu des vidéos de mange-flammes dotés de ce système qui leur permettait de varier leur régime. C'est très bizarre et je n'aurais pas parié un kopeck là-dessus si je n'avais pas vu ces vidéos.

Où trouve-t-on des barreaux graphites pour faire des pistons ?

 

[gégé89]

bonjour
le piston en fonte j'en ai deja fait ça marche mais le probleme est qu'il rouille avec la condensation.
pour avoir un ajustement au top il faut faire le Ø legerement serrant et finir en le rodant avec du mirror.
la depression dans le cylindre va plaquer l'obturateur il peut donc etre un peu libre
pour le graphite https://www.bengs-modellbau.de/material/halbzeuge/graphit-rundmaterial

 

[Charly 57]

Bonjour

Pour le piston tu peux essayer la résine deux composants en "saucisson" dont tu coupes un bout et que tu malaxes.
Regarde sur le net, beaucoup de pistons de stirlings sont faits ainsi et ça supporte la flamme suffisamment longtemps pour bien s'amuser.
L'avantage est dans
la facilité de faire l'ajustement avec juste un film d'huile ...
le bas prix de cette matière
la rapidité pour faire le piston ....

 

[Gedeon Spilett]

Tout à fait d'accord avec Gégé89 la fonte est très bien mais rouille vite avec la condensation attention.

Hagar : c'est vrai que ce sont des jouets, jamais un générateur électrique ne tournera avec ça, mais tu as raison de t'acharner, un moteur doit marcher à la fin des essais, et une semaine c'est peu!

si je regarde tes photos, le moteur a l'air bien compliqué, et j'ai peur que la cinématique d'entrainement de l'obturateur soit bien trop lourde à entrainer....il ne faut pas d'huile dans le cylindre, surtout pout un petit moteur, même 1 goutte, ça augmente beaucoup la résistance au déplacement du piston. le frottement à sec doit être très doux.
ces moteurs a vide ont tout juste la force de tourner, tout doit être fait pour un mouvement libre.

j'ai une vidéo pendant des réglages du moteur montré au dessus...


et voici une autre vidéo d'un moteur qui marchait bien mais qui ne veux plus repartir, on distingue bien le vide dans le cylindre, et le moteur qui ne passe pas le point mort...
https://photos.app.goo.gl/TsFunLyjBpOPIGVP2


j'espère que ça peut aider...

 

[roland88]

Tout à fait d'accord avec Gégé89 la fonte est très bien mais rouille vite avec la condensation attention.

Hagar : c'est vrai que ce sont des jouets, jamais un générateur électrique ne tournera avec ça, mais tu as raison de t'acharner, un moteur doit marcher à la fin des essais, et une semaine c'est peu!

si je regarde tes photos, le moteur a l'air bien compliqué, et j'ai peur que la cinématique d'entrainement de l'obturateur soit bien trop lourde à entrainer....il ne faut pas d'huile dans le cylindre, surtout pout un petit moteur, même 1 goutte, ça augmente beaucoup la résistance au déplacement du piston. le frottement à sec doit être très doux.
ces moteurs a vide ont tout juste la force de tourner, tout doit être fait pour un mouvement libre.

j'ai une vidéo pendant des réglages du moteur montré au dessus...


et voici une autre vidéo d'un moteur qui marchait bien mais qui ne veux plus repartir, on distingue bien le vide dans le cylindre, et le moteur qui ne passe pas le point mort...
https://photos.app.goo.gl/TsFunLyjBpOPIGVP2


j'espère que ça peut aider...

Bonjour a "Gedeon spilett" et a tous,
dans cette vidéo du moteur qui ne veux plus repartir malgré une bonne étanchéité,
je crois a un dérèglage de la distribution, elle fermerait trop tôt l'arrivée de l'air chaud,
il se produirai par la suite une trop grande dépression dans le cylindre qui empêcherai le volant de passer le point mort....a voir.

Bien cordialement
Roland88.

 

[gégé62]

j'ai une vidéo pendant des réglages du moteur montré au dessus

bonjour,
ce petit moteur fonctionne à merveille. Mais je suis étonné de voir le clapet "basculant" et non pas coulissant comme je l'aurais pensé. Ça me semble miraculeux d'avoir une bonne assise , et donc une bonne étanchéité, avec ce principe, surtout si on se dit qu'avec la vitesse il vient sans doute des effets d'inertie, et vu que la lame parait assez souple.....d'un autre coté c'est mieux pour ce qui est des frottements, réduits ici à leur minimum.
en tous cas ça marche, bravo

 

[M.Dufilet]

Bonjour Hagar et tous
Le moteur est un peu compliqué, mais c'est un travail qui tient de l'horlogerie !
Mais quand on a vu ton 8 cylindres on n'est plus étonné !!!

 

[Hagar]

Comme quoi, un mono n'est pas forcément plus simple qu'un 8 cylindres.

Gedeon Spillet : une chance d'avoir contact avec quelqu'un qui connait bien ce genre de moteur !
J'ai refait un piston fonte, mais pas moyen d'avoir l'étanchéité exemplaire qu'on voit dans la vidéo. J'ai des progrès à faire en tournage, moi.
Plus qu'à recommencer.
Au fait, je peux avoir un petit topo sur la bonne façon de tourner un piston parfaitement cylindrique, bien poli et à la cote à 2/100 près ?

Je ne vais pas polluer davantage ce sujet avec mon tas de ferraille.
Je m'en vais créer un sujet dédié dans la même rubrique, tout en remerciant Roland88 de m'avoir accepté.

 

[Hagar]

Bonjour à tous,

je crée ce sujet dédié en guise de suite à la discussion entamée dans un autre.

J'ai conçu un petit moteur monocylindre mange-flammes. C'est mon premier et j'ai plein de choses à comprendre dans ce domaine. Que ce soit dans le fonctionnement lui-même ou même dans les astuces d'usinages qui permettent d'arriver à fabriquer des pièces délicates.

Devinez quoi ? Il ne démarre pas !
Enfin, disons pas encore. Mais grâce à vos conseils, on va "zigouiller le chat noir".

Cylindre en laiton. Le piston était aussi en laiton. J'en ai refait un autre en fonte mais pas mieux pour le fonctionnement.
L'ajustement alésage/piston laisse passer un petit filet d'air. Il ne faut pas ! Le problème vient très certainement de là.
Ma méthode pour tourner le piston n'est donc pas bonne. Il faut recommencer.

Comment faut-il s'y prendre pour réaliser un ajustement parfait chemise/piston ?

Voici l'engin. Ces photos, je les ai déjà mises dans l'autre sujet mais j'en ferai d'autres :

 

[ZAPJACK]

Bravo d'abord pour ce chef-d'oeuvre, Hagar (du nord?)
un avaleur de flame pèche par une très faible puissance.
L'usinage dois être soigné au possible, chasser les points durs, les frottements, etc...
Pour le piston/ cylindre doivent être polis,
Pour les tester d'abord sans huile et donc à sec: le piston dois pouvoir traverser le cylindre d'un bout à l'autre par simple gravité.
Refaire le test mais en bouchant l'extrémité du cylindre avec la paume de la main, a présent le piston dois rester immobile.
Ensuite, moteur monté, en lançant le volant-moteur, il dois pouvoir effectuer 5 tours librement avant de s'arrêter.
Pour finir, tarer le ressort de soupape au minimum.
Pour les réglages, modifier la synchro vilo/ arbre à came par 2 ou 3 degré à la fois
Et normalement les Dieux de la mécanique devraient être indulgent.
PS: as-tu les plans de la bébête? est ce du perso? Kit?
LeZap

 

[Gedeon Spilett]

OK, tu as déménagé ton moteur sur un autre post, c'est effectivement plus courtois vis à vis de Roland88...et de son superbe moteur.
https://www.usinages.com/threads/un...ipe-du-moteur-avaleur-de-flamme.106396/page-2

Tu as fait un super boulot, il faut aboutir à faire marcher cette belle pièce d'usinage...

Le problème 1, c'est l'ajustage piston-cylindre un glissement superdoux, et étanche.
comme l'a dit Gégé89, c'est par rodage que tu obtiens cela.
Je suis bien incapable de mesurer les dimensions, 2/100 c'est raisonnable, mais mon super micromètre d'intérieur est tombé par terre il y a 3-4 ans, et est resté très dur, foutu en fait, j'ai un truc de remplacement mais peu reproductible, ça ne donne que des indications...
Mais on peut faire cet ajustage sans, c'est au pif...
Ceci c'est pour cylindre acier et piston fonte, je n'ai rien essayé d'autre.

le cylindre est parfaitement parallèle, sans trace d'outil, rodé puis poli :
je prend un tube qui rentre dans le cylindre sans forcer, ce tube est fendu dans la longueur, donc il s'ouvre un peu, c'est devenu un rodoir...attention à garder le cylindre parallèle. potée, potée ultra fine et rouge de polissage.

Il faut un autre rodoir pour le piston. un bloc alésé avec une fente et une vis pour resserrer...
il est possible de sauter cette étape si tu es sûr de ton coup au tournage, un très léger polissage du piston, bien parallèle aussi, et quand il rentre avec un poil de serrage dans le cylindre, polissage des 2 ensembles au Mirror, c'est la méthode Gégé89; et quand on voit ses moteurs, total respect !
dans tous les cas s'arrêter, nettoyer, tester la compression et la douceur du mouvement à sec...c'est longuet!
le piston tombe tout seul dans le cylindre, mais si tu bouches l'autre extrémité, tu sens une très forte compression, impossible d'enfoncer le piston au fond, ça y est : le moteur va tourner.
si tu dépasses cette étape: la compression est peu sensible, alors un nouveau piston s'impose !

 

[sergepol]

Bonjour
La qualité de ta réalisation aurai dû te gratifier d'un démarrage au quart de tour.
Salutations et félicitations

 

[Hagar]

Merci pour ces conseils.

Avant de voir les vidéos de Gedeon spilett, je n'aurais pas cru qu'il fût possible d'avoir un piston qui tombe par gravité dans l'alésage et le même piston bloqué par la compression quand le fond de l'alésage est bouché. Et sans huile !
Un sacré défi pour moi et mon petit tour à manivelles. Si je réussis ça, il faudra m'appeler Monsieur.
"Potée", c'est le pain de pâte à roder ?
"rouge de polissage" ?

Je peux ne refaire que le piston. Dans ce cas, un petit coup de barre d'alésage dans le cylindre laiton pour garantir la circularité du cylindre + polissage interne à la Dremel et pâte de polissage rouge.
Ou bien est-il préférable de refaire et le piston et le cylindre ?
Mettons que je fasse les deux en fonte, le couple fonte/fonte, ça glisse quand même ?

ZapJack : Oui, Hagar Dunor, le viking bourru de Chris Browne qui apparaissait jadis dans le journal Ouest France quand j'étais gosse (ya looongtemps).
C'est du perso. J'ai l'habitude de ne faire que les plans des pièces cylindriques, indispensable pour les tourner. Pour les pièces de fraisage, je passe directement du 3D au codage via une série de dxf et quelques soirées à penser méthode.

 

[serge67]

bonjour Roland 88 ,une petite vidéo !! je me permet.

 

[serge67]

Gedeon Spilett ,bonjour une question ,le piston-cylindre une fois appairé ,quand est t'il de l'usure une fois que le moteur tourne , y en a quand ,en heure ,ou plusieurs heures ??? ,car y a pas vraiment de graissage (sauf une petite goute au début si on mets ),et félicitations a vous tous pour vos petite mécanique .

 

[Gedeon Spilett]

Avec un polissage à la Dremel (à la main ?), c'en est fini du parallélisme et de la circularité du cylindre...
le rouge c'est ça :
https://www.google.fr/search?q=roug...l4nZAhWlI8AKHUbEC7AQ_AUICygC&biw=1366&bih=672

c'est la petite boite de pate rouge fournie avec les jeux d'accessoires pour mini perceuse avec les meulettes et autres micro disques ponceurs dont on se demande à quoi elle sert.

L'usure du moteur bien ajusté n'est pas un problème, le moteur perd un peu de puissance, tourne moins bien... mais c'est sans importance, ces moulins ne tournent que pour quelques démos de 10 min.
par contre, après chaque séance, un démontage et nettoyage s'imposent, la rouille arrive en quelques heures, le moteur doit rester bien huilé pour le stockage...
Il faut donc faire simple pour le montage, 3 vis.
Et il faut bien enlever l'huile avant de le faire tourner, ça parait vraiment débile, mais c'est ainsi avec acier et fonte; avec graphite et laiton je n'ai jamais essayé !

NB : Ce type d'ajustage n'a rien d'exceptionnel, il suffit de démonter un moteur thermique de modélisme (sans segments) pour en voir, mais sans le parallélisme, car ces moteurs ont un léger serrage dans le haut du cylindre !

 

[serge67]

Bonjour ,merci Gedeon Spilett .