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Et pourquoi pas ? Pourquoi ne fonctionnerait-elle pas à la vapeur ?
Certes, elle ne ressemblera pas tout à fait ou pas du tout diront certains à ce magnifique spécimen, mais, ... la peinture bleue c'est fait pour rêver ! |
|  Le point de départ est ce jouet dont la description est faite dans un ancien Système D (n° 478) : BUGATTI 35 au 1/10 ème
Le cahier des charges et la réalité :
. des roues pleines pour changer un peu ... et c'est assez facile à obtenir.
. le plus léger possible, moins de 1.5 kg ... et, sans la carrosserie légère, elle accuse 1.4 kg sur la balance quand les pleins sont réalisés.
. moteur simple à construire : un monocylindre oscillant sera-t-il suffisant ? Et il l'est .
. chauffage d'une chaudière à tubes d'eau : si possible à l'alcool à brûler ... mais en attendant je me contenterai de ce que je commence à connaître, le gaz. De plus les tubes ne sont pas vraiment nécessaires.
. pas de radio ... mais pour l'instant , j'ai renoncé au "filoguidage" et les essais se feront avec une radio 2 voies.
. de la peinture bleue.
Si la dernière condition est à la portée de tous, le reste ne sera qu'une suite d'essais afin d'obtenir un modèle économique et facile à construire par le débutant. |
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Voici un album terminé sur une note optimiste pour d'autres réalisations : il est possible de chauffer à l'alcool à brûler la chausière. Voir en fin de l'album les essais et conditions à remplir
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Il est certain que les amoureux de ce bolide sont effrayés car cette ébauche ressemble plus à une voiture à pédales que le modèle original !
Mais, on peut probablement changer sa ligne et baisser le capot ... tout va dépendre du brûleur que l'on installera. |
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1 - rampe à gaz et on peut baisser le capot d'au moins 1 cm
2 - brûleur à alcool : si on baisse le support, on peut garder la même hauteur pour la chaudière, mais il faudra jouer sur la hauteur des barres de direction
3 - brûleur à alcool sans modifier la hauteur du support, et il faudra soulever la chaudière et construire une voiture à pédales ... à vapeur ! |
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Pour la construction d'un véhicule, il existe, à mon avis, une chronologie à respecter :
. construire le véhicule puis le charger de tous ses accessoires ou de poids les remplaçant (chaudière, moteur, ...) puis faire un essai de traction
. puis, en fonction du résultat obtenu, de la chaudière que l'on peut installer, et de la vitesse désirée, déterminer le moteur et son réducteur
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 les roues
Tout commence par elles car elles vont déterminer l'échelle.
Ici, utilisation d'anneaux de rideaux dont le diamètre extérieur est de 75 mm, ce qui va nous donner une échelle identique à celle du jouet soit le 1/10ème.
Pour la construction des roues, voir l'album en cliquant sur la photo : l'occasion de comprendre le pourquoi du comment du nom de ce véhicule !
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la fixation des roues
Pour les roues à l'avant, pas de problème, c'est une vis M2 avec rondelle qui empêchera la roue d'aller se promener dans la nature.
Pour les roues à l'arrière, il s'agit de les entraîner.
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 | | Perçage puis taraudage à M2,5 d'un écrou M6 en laiton : le plus près possible d'un côté. |
|  | | On va remplacer l'écrou prévu à l'origine (écrou M6 diminué en épaisseur) par ce nouvel écrou muni d'une vis. |
|  | | Pour que le système de blocage soit effectif, il faut que la vis puisse descendre ... réglage facile avec le montage d'origine. |
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 la direction
On suivra ce qui a été déterminé pour la voiturette à vapeur (l'Alcyon)en revoyant le paragraphe consacré à la direction.
Les biellettes sont confectionnées avec de la tige de laiton de diamètre 2 : mesurées entre les axes, on confectionnera 2 tiges de 60, 1 de 80 et 1 de 46.
Pour les articulations (vis M1.6), on recuit l'extrémité, on aplatit et on perce à 1.8.
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| Une grosse simplification pour réaliser les étriers de l'essieu avant : le découpage d'une charnière en laiton ... |
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 A gauche la charnière d'origine et à droite les éléments de l'étrier.
Charnière de 50 et de 1.3 mm d'épaisseur.
Finition à la meule et à la lime.
Récupérer l'axe qui servira ensuite ou alors tige de même diamètre. |
|  Les pièces obtenues, brutes de sciage. |
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 Soudure à l'étain de la partie intérieure :
. petit plat de 1 mm de profondeur à la lime ou à la fraise
. masse pour maintenir les deux pièces pendant la soudure |
|  Après sciage à longueur (épaisseur de l'axe de la roue) perçage à 1.6 pour taraudage à M2.
Une vis viendra bloquer la roue en place.
Certes, avec des plans, on pouvait faire cela au tour ... mais des plans, je n'en ai pas encore ! |
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 Perçage à 1.6 à 6 mm du bord pour ensuite tarauder à M2.
On pourra ainsi visser la biellette de direction et renforcer l'ensemble avec un contre-écrou. |
|  Essai de fonctionnement. |
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l'essieu avant | Utilisation d'un carré de 4 x 4 que l'on va souder à l'étain puis renforcer pas des vis ou goujons M1.6.
Pour la soudure, on procède comme précédemment mais en plaçant les 2 étriers de part et d'autre d'un poids central.
Axe en laiton de 2.5 de diamètre repris de chaque côté à diamètre 2 pour filetage. Deux écrous M2. |
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Travaillant sans plans au départ, je me suis planté et ai coupé mon axe trop court ( - 20 mm!, il faut le faire !). N'ayant plus assez de carré de 4, je l'ai scié en deux et ai rajouté un bout de 20 mm puis soudé à l'étain avec un renfort de cornière et ça tient.
Pour cet essieu on peut aussi utiliser du rond de laiton.
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 le châssisOn va gagner du poids et ... de l'argent, en le réalisant en bois, comme celui de la Mancelle : baguette réputée 15 x 15 mais qui fait 14 x 14 en réalité.
Les découpes peuvent se faire à la scie sauteuse, finition à la lime et au papier de verre.
Attention à ne pas se tromper pour la découpe du second, à l'inverse du premier ... |
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les allonges
Elles sont découpées dans de la tôle de laiton de 1.5 d'épaisseur. |
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 | | gabarit |
|  | | découpe après collage à la colle à bois |
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 lames d'amortisseur
Elles sont confectionnées avec du plat de laiton de 0.5 d'épaisseur sur 6 de large. Bien recuire avant de former les anneaux aux extrémités.
Les plaquettes sont percées au-dessous à 1.6 pour coincer un peu les vis pensant le montage, et à 1.8 au-dessus pour faciliter le positionnement.
Ecrou apparent au-dessus. |
|  | | Les lames sont percées au centre pour le repérage. |
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montage et essais
A l'avant, une tige filetée M2 qui déborde de chaque côté des allonges. Un tube de 60 mm de 3 x 4 maintient le bon écartement.
On observera la rallonge soudée au centre ...
Afin d'éviter le démontage du tout trop souvent, l'essieu a été percé en son centre (30 mm d'écartement) de 2 trous de 2 mm de diamètre. Les vis serviront au maintien de la calandre et du support de chaudière. |
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 | | Les allonges sont boulonnées sur les côtés extérieurs : vis M2. |
|  | | Un petit coup à droite ... |
|  | | ... et un autre à gauche. |
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 blocage des vis
Avec le montage actuel, les écrous M1.6 vont se desserrer et, denrée rare et chère, il vaut mieux empêcher qu'ils disparaissent on ne sait où ... Un petit truc déjà utilisé pour la Mancelle : introduire à force et en tournant de la gaine électrique.
Ne pas couper à dimension, prendre un bout de 15 ou 20 mm, introduire sur la vis, tourner jusqu'au contact puis couper à ras l'excédent : c'est beaucoup plus facile. |
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support de renvoi de direction
Rond de 10 percé d'un côté à diamètre 4 pour recevoir le rond d'alu de positionnement lors de la soudure, et percé puis taraudé à M3 de l'autre pour servir d'axe au renvoi d'angle.
Plat de 10 x 2 sur 60 de longueur percé au centre d'un trou de 4 et aux extrémités de trous de 3.
Ce support sert à maintenir l'écartement mais aussi à positionner une cloison intermédiaire : perçage de 2 trous de diamètre 2.5 pour taraudage à M3. En fait le trou central servira à serrer une tôle maintenant le réservoir de gaz mais les trous taraudés latéraux seront inutiles, la cloison en alu maintenant la chaudière venant se fixer sur le châssis en bois..
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 | | Soudure à l'étain : rond d'alu pour maintenir les deux pièces dans l'axe. |
|  | Perçage : la barre supérieure permet de bien percer dans l'axe du rond.
Ces trous serviront au montage du fond de l'enveloppe de la chaudière. |
|  | | Montage et essais. Le plat pourra, par la suite être vissé sur le châssis en bois. |
|  | | Trous d'un côté et domino de l'autre ... |
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| | Finalement, j'ai changé le plan (déjà !) car, au montage, il semblait impossible de glisser le brûleur par l'arrière à cause de la position centrale du pivot.
Il se trouve donc déporté sur le côté, tout contre un des côtés du châssis.
Les photos précédentes ne sont pas enlevées car la procédure est identique pour obtenir cette pièce. |
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première grosse modification
Elle vient d'avoir lieu à la suite des essais à la vapeur. En voulant donner un peu plus de pression en ouvrant à fond la vanne-gaz, le brûleur mal placé a laissé échapper des flammes par les trous de prise d'air ... et le châssis a commencer à s'enflammer. La première solution a été de boucher ces trous prévus pour un brûleur à alcool.
Et il est vrai que cela fonctionne, plus de flammes mais un bois très chaud qui finit par roussir.
Alors, au grand maux les grands remèdes : toute la partie avant du châssis en bois est remplacée par de la cornière 10x 10 en alu, longueur de 190 mm qui s'adapte parfaitement. |
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 | | le désastre |
|  | | repérage du 1er trou arrière (vis à bois) |
|  | | perçage des trous à l'avant |
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 | | démontage du train avant |
|  | | perçage arrière, une vis à bois en place |
|  | | remontage |
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l'essieu arrière | Cette fois, cet essieu fonctionnera sur des roulements dans l'espoir d'un déplacement plus aisé du véhicule.
Mais la mise en place reste très simple, les roulements de diamètre extérieur 10 (10 x 5 x 3 - on peut en utiliser d'autres) seront tout simplement glissés dans un tube de laiton de 10 x 12. Ils seront maintenus à distance par une bague en alu percée à 4.
Pour assurer une bonne soudure, ajout d'une bague en laiton de diamètre 10, 5 d'épaisseur et percée à 4 : elle doit entrer serrée dans le tube.
Avant de percer les trous des supports, bien vérifier la cote de notre montage à l'avant : la voiture doit être horizontale !
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une première étape achevée |  |
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C'était bien entendu avant les essais avec le brûleur à gaz : depuis l'avant a été remplacé par deux cornières en alu, à voir ci-dessus pour la modification. Mais la forme générale demeure.
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 la chaudièreElle est construite à partir d'un tube de laiton de 38 x 40 qui offrira un volume total de 102 cm3. Pour le volume utile enlever 25% (remplissage à 75%) + 20% (garde de sécurité en fond de chaudière). On se trouve donc avec un volume utile de 56cm3 ou encore 55 ml.
Les fonds (épaisseur 1) sont en cuivre mais le laiton convient également. Ici ils sont bombés mais on peut réaliser des disques. Dans le premier cas 2 vis en laiton suffisent pour le maintien, dans le second, il faut enfiler une tige filetée.
Cette chaudière se brase facilement à l'argent (40 ou 50%) avec une bonne lampe à souder.
La prise de vapeur se fait tout bêtement par un tube de cuivre dont l'extrémité butant sur le haut du cylindre est taillé en biseau. On peut se passer de la bague en laiton de la partie inférieure ...
Deux viroles seulement : l'une pour le remplissage et l'autre pour le trop-plein (au niveau des 3/4 du remplissage).
La virole supérieure est plus haute et permettra ainsi, si c'est utile, de braser un tube qui mènera à un manomètre.
Pas de soupape : le moteur prévu est un oscillant et en fera office.
Pour le premier essai, un simple tube dont la surface de chauffe est suffisante pour le moteur de 1 cm3prévu ( 0.53 dm²) : si l'essai est transformé on en restera là.
Une autre solution si la première ne convient pas : ajout de tubes d'eau. Un tube de 3 x 4 donnant une surface de chauffe supplémentaire d'environ 10 cm², la surface de chauffe totale passera à plus de 0.9 dm² !
Faute de tubes adéquats, le moteur est passé de 1 à 1.4 cm3. Rien n'a été changé et la chaudière monte - lentement il est vrai - à 3 bars puis, une fois la vanne ouverte, le moteur va tourner à 2 bars maintenus et ... entraîner la voiturette. A refaire, j'installerais les tubes pour une montée en pression plus rapide.
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 | | La simplicité même ... |
|  | | ... mais le luxe d'un tube réchauffeur ! |
|  | | La chaudière a été testée à 6 bars au chalumeau. |
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La chaudière est placée dans on enveloppe. Petit coup de cisaille nécessaire pour le passage du tube vers l'avant.
Là aussi plusieurs options seront possibles grâce au positionnement réglable en hauteur:
. dans sa position basse, on a 23 mm entre le serpentin et le fond : possibilité d'un brûleur à gaz mais des essais seront faits avec un brûleur à alcool ;
. dans sa position intermédiaire, on monte à 32 mm et là plus de problème si la solution de l'alcool à brûler est retenue.
A noter que le choix fera que la voiture ressemblera à ... une voiture à pédales ou non !
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Mise en place ... pour voir. |
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Les petits problèmes ...surmontés.
L'enveloppe de cette chaudière est plutôt prévue pour l'alcool à brûler avec une bonne ventilation. Pour le brûleur à gaz on peut s'en passer avec une aération à la base.
Je n'ai pas eu envie de recommencer aussi voici les deux solutions adoptées successivement :
. la première en bouchant les trous par une tôle pliée qui va rapprocher un peu le brûleur de la chaudière (solution qui fonctionne si on regarde plus bas les essais à la vapeur réalisés avec ce système; cependant on entend que le brûleur n'est pas heureux et peine à trouver son souffle ...)
. la seconde, adoptée, en réalisant un petit socle qui soulève le brûleur de 10 mm et qui laisse entrer suffisamment d'air sans repercer le fond de l'enveloppe (désormais, avec les cornières en alu on ne devrait plus rien craindre).
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| 1 : trous bouchés mais le brûleur respire mal |
| | 2 : plaquette soulevée par des vis M3 |
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 Un des trous est agrandi au diamètre 8 pour le passage d'une mèche imbibée d'alcool à brûler.
L'ouverture avant est soulevée vers le haut sur environ 5 mm (coup de cisaille puis pliage à la pince) pour faciliter le passage du brûleur. |
|  C'est plus présentable avec un coup de peinture !
Un graisseur tout simple que l'on peut réaliser en allant sur cet album :
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 Le "système" d'allumage ... On peut aussi, au risque de se brûler quelques poils (gare aux barbus) ouvrir la vanne de gaz et présenter le briquet au-dessus de la chaudière et ça s'allume mais c'est assez impressionnant ! |
|  Une dernière modification pour maintenir le brûleur bien à plat lors de son installation : une tige filetée M2 immobilisée par 2 écrous traverse l'enveloppe à bonne hauteur (tablette + diamètre des tubes du brûleur + 2 mm) ; en enfilant le brûleur on le glissera sous cette tige. |
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les supports
Ils sont en alu de 1.5 d'épaisseur.
Des plans indicatif car les découpes du second vont probablement être modifiées car il n'est pas facile de faire passer le réservoir à gaz avec la position du manomètre ...
Ce que est nécessaire c'est que la chaudière soit bien horizontale.
La découpe un peu tarabiscotée de la seconde est une prévision pour le passage des tubes de brûleur à alcool ... On ne sait jamais ! |
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|  | | Le premier va se visser sur l'essieu avant, le second par boulons traversant le châssis. |
|  | | Le support de la commande de direction est maintenu par les mêmes écrous. |
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 | | Une pièce qui a subi quelques transformations pour permettre de plaquer le graisseur un peu plus à l'intérieur (sinon il faudrait revoir la carrosserie) et pour faciliter le passage du tube menant au manomètre pour lequel, à cette heure, l'emplacement est encore inconnu : à hauteur du tableau de bord probablement. |
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un peu de théorie | 
On place la voiture sur un plan horizontal et on la charge des éléments fabriqués ou de poids estimés pour le moteur et la carrosserie.
Le total sur la balance est de 1.4 kg dans la limite inférieure de l'estimation. Masse que je viens de vérifier : exactement 1.4 kg avec les pleins soit environ 75 g.
On attache la voiture et on charge le plateau : elle bouge un peu avec 20 grammes et se déplace immédiatement avec 30 g. Par sécurité (mauvaise estimation des poids ajoutés) on prendra 40 grammes.
La force de traction est donc de 0.4 Newton
Et, à partir de là, on peut voir si, avec un moteur de 1 cm3, avec une vitesse prévue de 2 km/h, avec une pression minimum de 1 bar au manomètre, le véhicule est susceptible d'avancer !
Pas de chance, faute de matériaux (plus de tube de 8 x 10) le moteur fera 1.4 cm3, l'autonomie en pâtira mais la surface de chauffe est encore respectée sans tubes d'eau ... |
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Pour les curieux, un document est disponible dans la page des téléchargements en cliquant sur l'image ci-contre :
Construction d'un véhicule à vapeur : théorie
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| | En partant de ce document, la feuille de calcul en format PDF établie au départ pour ce véhicule : |  |
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la carrosserie | Cela semble peu judicieux de la commencer maintenant mais ... elle sera longue à obtenir et, pourquoi ne pas étager sa construction entre d'autre travaux ...
Les différents séchages (plâtre, vernis, peinture, cire, seront longs)
L'idée de base, l'obtenir par moulage : construction d'une forme, moulage en papier et, pourquoi pas ensuite en fibre de verre si le cartonnage obtenu n'est pas assez rigide. Et, si possible, le plus léger possible.
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 | une idée pour la découpe de la planchette de support (CTP de 6 mm)
à droite, les souples et la forme de l'arrière
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 | | gabarit obtenu par superposition sur le châssis |
|  | | découpe du support et des couples |
|  | | principe : comme un bateau ... à l'envers ! |
|  | | ajout d'une plaque à l'arrière |
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 | | pose des baguettes : 3x3 et 3x5 |
|  | | remplissage : carton et colle blanche |
|  | | colmatage à l'enduit : 1èrecouche |
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après 5 ou 6 couches de vernis
on passera de la cire puis
on commencera à poser les couches de papier ...
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Le détail de cette fabrication particulière fait l'objet d'un album sur Modélisme en Polynésie :
http://www.modelismeenpolynesie.com/papiermoule/index.html
Avec le résultat qu'on peut voir à gauche.
Mais il est probable qu'il faudra revoir l'avant de cette carrosserie pour qu'elle puisse résister à la chaleur ... du papier, même moulé !
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Après réflexion, il est évident que la voiturette va flamber un jour ... Alors autant prendre quelques précautions.
Pour l'arrière, on se servira de la même méthode, mais pour l'avant dont les surfaces se développent bien, on utilisera du métal ( tôle tirée d'une boîte de conserve sans nervures et qui fait environ 2/10ème d'épaisseur.
Une méthode pour obtenir une tôle plate : |  |
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 | | moulage du papier |
|  | | sortie du moule |
|  | | découpe |
|  | | enduit et ponçage |
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 | | repérage |
|  | | gabarit |
|  | | pliage tôle |
|  | | repérage des trous ... |
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 | | ... et vissage ! |
|  | | une idée du capot |
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Les "travaux" qui suivent doivent être entrepris après la mise en place de tous les éléments sur le châssis : il faudra ajuster pour poser simplement la carrosserie d'une part sur les essieux et d'autre part entra les supports du train avant.
Tous les éléments sont en tôle de 3/10ème de récupération boîte sans nervures). Ils sont ensuite assemblés par des vis à tête fraisée M1.6 que l'on coupera à bonne longueur après assemblage : ne doit apparaître que l'écrou ... pour faire plus joli !
Il était également possible d'assembler les 3 pièces sur une plaque d'alu de 4 ou 5 d'épaisseur : mais il est plus rapide de découper à la cisaille un bout de tôle ...
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|  | | nouveau gabarit |
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 | | avant en 3 parties |
|  | | support de calandre |
|  | | vérification |
|  | | assemblage terminé |
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L'entourage de la calandre qui apparaît sur la dernière photo est en tôle, elle va servir de gabarit à une languette d'alu de 1.5 d'épaisseur et de 12 de large que l'on formera à froid sur un rond. On percera le trou de fixation en se servant du gabarit.
Pour qu'il porte bien à lat, l'avant-dernière vis est vissée de l'intérieur.
Le trou devant recevoir le bouchon de réservoir (ici un gros rivet en alu de 4 de diamètre que l'on collera de l'intérieur près ajustage) est percé après le cintrage.
Le gabarit relevé en position servira à cintrer mais aussi à la découpe d'un bout de tôle peint ensuite en noir et qui viendra su visser avec une vis M2 pour terminer le "nez" du véhicule. |
|  | | le gabarit en position |
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 | | gabarit et cintrage |
|  | | prêt à poser |
|  | | montage après peinture |
|  | | et, ça se termine ! |
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les ailes
Ce n'est peut-être pas une bonne idée, mais cela change un peu. Ce modèle a d'ailleurs existé !
On utilisera de la tôle dont la provenance reste la même ... Fixation par de petits boulons M2 ou M1.6. |
|  | | gabarit pour l'avant |
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 | | gabarit pour l'arrière |
|  | | fixation à l'avant |
|  | | fixation à l'arrière |
|  | | Et ça change ! |
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 le personnage
Il s'agit d'un pilote de planeur légèrement modifié. Ce qui est intéressant c'est qu'il est au 1/10ème , finement réalisé et creux : ainsi on peut faire passer le levier de commande de l'inverseur ...
Mais il aurait fallu y penser avant et agrandir un peu l'habitacle pour le disposer facilement et sans venir buter sur le volant. Comme la peinture était réalisée, je n'ai pas fait cette découpe à l'arrière : 1 cm serait suffisant.
Quelques photos des transformations : découpe au cutter, remplissage et collage à l'Araldite pour ... métaux (je n'ai plus que celle-là).
Pour combler plus facilement, on peut ajouter du bois. Le bras droit viendra s'articuler à l'aide d'une vis sur un bois traversant le corps avant collage définitif. Le palonnier est coupé à ras de la main et percé (pour un levier de vitesse ?). Une partie du dos est comblée : ctp de 3 mm.
Ce site où je l'avais trouvé ne semble plus disponible :
http://www.envergure-modelisme.fr/10-pilotes |
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 | | décoller les bras |
|  | | bois et colle |
|  | | positionnement |
|  | | fixation |
|  | | siège amovible |
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le moteur | Si on veut essayer la chaudière, il faut avoir un moteur à lui proposer ... Alors, il faut s'y coller!
Ici encore le plus simple : moteur oscillant à simple effet de 1 cm3 avec une réduction de 1:9. Si cela fonctionnait, on pourrait changer le pignon d'attaque sur l'essieu arrière et donc augmenter la vitesse ...
Pour ce véhicule, pas de manivelle : le moteur démarrera par impulsion sur le volant. Pas de marche arrière bien que ce soit possible en faisant comme avec la voiturette Alcyon, mais la possibilité de débrayage et d'embrayage en marche avant.
deuxième grosse modification
Le moteur fait en réalité 1.4 cm3 et la réduction atteinte est de 1:12 , mais la voiturette file bon train ...
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Il faudra encore bien de la patience car je me suis lancé dans un truc dont je n'ai pas l'habitude, la motorisation de ce véhicule avec un moteur électrique : les fêtes de Noël approchent !
Et ce projet est terminé comme on peut le voir sur la vidéo.
Un modèle plutôt facile à construire avec très peu de moyens et que l'on peut découvrir en cliquant sur ce lien :
http://www.modelismeenpolynesie.com/voitureelectriqu/index.html
Mais, après cette petite récréation, les "travaux" ont repris avec la fabrication du moteur ou plutôt, autant commencer par le plus délicat, la réalisation de l'inverseur qui va permettre d'obtenir le débrayage et l'embrayage en marche avant ou marche arrière.
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L'inverseur est terminé et fonctionne sans aucune friction ... Quant au moteur, il ronronne.
Pour la réalisation du moteur et de l'inverseur, pour le montage du moteur et son réglage sur le châssis,
Certes ce n'est pas terminé et les jours prochains diront si cette réalisation était possible. Les essais ont eu lieu à l'air comprimé -1 bar seulement-, on peut donc espérer que la petite chaudière produira la vapeur nécessaire ... et tiendra la pression.
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et maintenant ...
et maintenant, il va falloir réfléchir à la manière de caser tout ce matériel ... et de plus j'ai oublié le pack de piles ! |  |
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Il suffit finalement de commencer par le module le plus volumineux, le pack de piles.
On peut le mettre sous la partie arrière en contreplaqué : tôle pliée sur le pack, deux trous et deux vis en s'arrangeant pour que ça coince un peu lors du glissement. |
| | pour les servos,celui commandant l'inverseur va trouver sa place à l'arrière mais il faudra aussi découper le bout du châssis; celui commandant la direction sera sur le côté sur un morceau de contreplaqué collé . Bien pratique le bois ! |
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brûleur à gaz, gicleur et réservoir | | Ce sont des accessoires qui ont déjà été testés. |
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| |  | | réservoir | |
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montage préalable et essais
Commencer par un nettoyage à l'air du brûleur s'il n'a pas servi depuis un certain temps, puis régler le gicleur afin d'obtenir la meilleure flamme lors de l'ouverture en grand de la vanne du réservoir. |
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premier essai
En fait il s'agit du second car le premier a dû être interrompu rapidement ... le châssis commençant à brûler, et comme j'étais pressé de voir si le moteur fonctionnait à la vapeur, le montage est un peu bizarre !.
Le moteur est en place sur la voiturette car il est difficile de le fixer ailleurs; liaison par tuyau souple avec la chaudière.
La montée en pression se fait rapidement et à 2 bars, ouverture de la vanne ... le moteur tourne sans problème alors qu'il n'y a pas encore de graisseur. La pression tient dans la chaudière, l'ensemble semble donc cohérent.
Une amélioration cependant à laquelle on peut penser : percer le cylindre pour obtenir un échappement en fin de course ce qui supprimera toute contre-pression qui ici est encore assez importante (un peu plus de 2 mm de remontée du piston à partir du PMB). Ce faisant ,le moteur tournera mieux et bien plus vite ... |
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la "tuyauterie" | | Pas trop complexe pour celle de la vapeur, mais un peu plus délicate pour celle de gaz à cause du réservoir ... |
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 | | Présenter les tubes et repérer avant de scier. |
|  | | Avec la brasure à l'argent les tubes reprennent de l'élasticité et on peut peaufiner leur mise en place. |
|  | | Couper le tube du brûleur qui doit être centré au milieu de la chaudière et dont le gicleur ne doit pas toucher le bâti du moteur. |
|  | | La mise en place du raccord entre le gicleur et le réservoir pose quelques problème. Bien recuire avant. |
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La liaison de la vanne au moteur doit se faire avec un tube de cuivre de 2 x 3 et non pas de 3 x 4 où la vapeur va se détendre un peu comme sur la photo.
Erreur réparée comme montré sur cette autre photo. |
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Pour l'échappement, un tube de 3 x 4 enfilé dans un raccord. Le maintien se fait par une plaque de tôle que l'on fixera sur le côté avec ... une vis à bois. |
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Une vanne se trouve entre le graisseur et le raccord du moteur. Elle est nécessaire car elle permettra de monter la vapeur à 3 bars par exemple puis en l'ouvrant , de laminer cette vapeur pour un fonctionnement à 2 bars.
On peut la construire en s'inspirant de cette vanne : |  |
| Pour la réalisation des raccords, à revoir sur cet album :
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| | Un petit truc au montage si on veut éviter les fuites : |  |
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2ème essai |
Cette fois tout est assemblé sur le châssis, les pleins sont faits : eau, graisse, gaz.
Et il est vrai que le moteur tourne mieux et sans trop de bruit avec un démarrage à la première sollicitation. Ici je me suis contenté d'ouvrir la vanne à à peine 2 bars ...
Il reste cependant à régler la position du brûleur et par conséquent celle de son réservoir.
En effet, cette fois il est trop haut et surtout il penche : voir ci-dessus comment faire pour qu'il reste bien parallèle à la chaudière ... |
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installation de la radio et réglages | Le récepteur est calé dans un cadre en ctp qui protège un peu des projections du moteur.
La glissière du porte-piles devra être ajustée à la cisaille pour respecter tous les trous de fixation.
Les servos sont fixés par des vis ou boulons et les tiges de liaison sont maintenues par des dominos.
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Il reste à régler les débattements. Pas compliqué pour la direction, plus délicat pour l'inverseur.
Le mieux est, la voiturette étant posée sur les rouleaux de faire tourner le volant à la main et de vérifier si cela correspond bien au déplacement du servo commandé par la radio : changer de trou si nécessaire ou encore, si ce n'est pas possible, remplacer la tige de liaison par une tige double que l'on pourra régler en longueur avec un domino : l'idéal étant qu'en fin de course on vienne buter sur l'un des côtés de l'arrêt de l'inverseur.
Sur la photo, réglage en position de marche avant. |
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 l'essai des rouleauxCet essai est significatif car mes rouleaux bien que sur roulements à billes, restent durs : si ça tourne, il n'y aura aucun problème sur le sol ...
Vérification des pleins.
Montée en pression de la chaudière à 3 bars, ouverture de la vanne (c'est chaud) et démarrage du moteur.
C'est tout bon en marche avant : pour la marche arrière, ça bloque, mais le problème doit venir de la roue dentée du bas qui se coince, il en faudra une plus large.
Je me suis arrêté sur ce constat car c'était l'heure sacrée de l'apéro ...
Cependant, après la sieste, un nouvel essai, au sol cette fois et ... ça trotte. Pas de vidéo car il me manque une autre main pour tenir l'appareil !
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le montage | | Une fois tous les éléments réalisés, une fois les premiers essais validés, il ne reste plus qu'à ... tout démonter, et peindre puis remonter. |
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 placer le servo de direction |
|  monter les roues, ne pas oublier la roue dentée de l'essieu arrière ... dans le bon sens |
|  préparer la partie radio arrière et ... vérifier la charge des piles |
|  encore un essai du réservoir car on n'est jamais assez prudent |
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 montage et serrage de la chaudière et de ses accessoires |
|  monter le brûleur : on le glisse avec sa tuyauterie en dévissant le support arrière du moteur |
|  petite équerre (tôle) pour bloquer le brûleur en place : trou prévu pour une vis éventuelle dans le châssis ... |
|  visser la raccord au réservoir ... le manomètre va enfin trouver sa place ! |
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 couper l'excédent de l'arbre moteur et celui de la commande d'inverseur; présentation de l'échappement |
|  le moteur se glisse par dessous; la seconde vis sera placée dès le contact établi avec la roue dentée de l'essieu |
|  positionner la roue dentée bien de part et d'autre de la dernière roue de l'inverseur, puis bloquer |
|  vérifier en tournant le volant que l'inverseur entraîne bien les roues en avant ou en arrière |
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 établir la liaison entre le moteur et la chaudière; petite vis sur le volant amélioré ... (merci Raphaël !) |
|  réglage avant peinture de la hauteur de l'échappement : il faut une légère pente vers l'arrière pour ne pas risquer un engorgement du moteur |
|  montage de la platine et vérification du débattement du servo de l'inverseur |
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et il ne reste plus qu'à :
. ajuster la carrosserie
. reprendre les essais
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la dernière épreuve des rouleaux |
Cette fois la marche arrière fonctionne : il ne s'agissait pas d'une erreur de construction mais d'une erreur de conception ce qui m'a amené à reprendre entièrement l'album où on parle de cet inverseur
Pour ceux qui souhaitent se contenter du débrayage pour la mise en route du moteur puis de l'embrayage en marche avant, le premier modèle a été modifié en conséquence et devient très simple à réaliser.
L'épreuve des rouleaux est déterminante : si ça tourne dans ces très mauvaises conditions, ça tournera au sol ... Pour cet essai, la vanne a été ouverte à à peine 2 bars.
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En route ! |
Et voilà, c'est terminé, enfin presque car on peut maintenant peaufiner tel ou tel détail.
Le plus difficile a été le réglage de la course du servo de l'inverseur : je me suis donné du mal inutilement en essayant de jouer avec les trims alors que la solution demandait tout simplement de placer une butée vissée au dos de l'inverseur (les trous filetés existent). Et, une fois le bon réglage trouvé, c'est le pied ...
Les conditions :
. remplissage et mise en chauffe
. pose de la carrosserie
. pression à plus de 2 bars pour ouvrir la vanne
. glisser un doigt sous la carrosserie et lancer le volant (servo en position de débrayage)
. ... et c'est parti pour... pas plus de 3 minutes avec une grosse marge de 50% de sécurité !
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derniers contrôles | Les pleins sont faits.
Pour l'huile je suis revenu au remplissage avec de lhuile d'olive plus fluide que l'huile spéciale. Des explications dans la page des accessoires : | |
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. après 3 minutes de chauffe, on entend l'eau qui commence à bouillir
. la pression de 1 bar est obtenue au bout de 5 minutes
. on dépasse les 2 bars une minute plus tard
. ouverture de la vanne (3/4 de tour) et c'est parti sur les rouleaux pour bien surveiller les opérations
. la pression descend lentement mais se stabilise à 1 bar après une minute environ de fonctionnement et ça tient !
Fermeture de la vanne et arrêt du brûleur après 3 minutes de fonctionnement.
Ouverture des bouchons de la chaudière après refroidissement et remplissage : 30 cl ce qui nous donne encore une marge de plus de 20 cl.
retour aux calculs
En partant de la vidéo, la voiturette a parcouru un peu plus de 12 m en 20 secondes, ce qui donne une une vitesse approximative de 2,2 km/h. Avec les roues de 7 cm de diamètre on a donc un moteur qui doit tourner à 2000 trs/mn.
La vapeur consommée (théorie) :
cylindrée x nb trs/mn = 1.4 x 2000 = 2800 cm3 soit 2,8 litres de vapeur dont le poids spécifique à 1 bar est de 1.1 gr/l. Une consommation de 3.1 cm3/mn, 9.3 cm3 en 3 minutes, et en comptant les pertes évaluées à 50%, 18.6 ml.
Consommation supérieure de 11.4 ml ... Comment expliquer cette différence ?
Il est possible que la pression soit un peu supérieure à 1 bar car la lecture précise est impossible ... Il est possible aussi que l'évaluation de la distance parcourue soit trop faible ...
Mais, le calcul a probablement aussi été faussé au remplissage car pour ces petites chaudières l'eau ne se stabilise pas vraiment au niveau de l'ouverture de la virole de trop plein, elle a tendance à "gonfler". Depuis, j'ai découvert un truc : remplir puis soutirer le trop plein avec l'aiguille d'une seringue. La lecture de la consommation sera cette fois correcte.
L'essentiel est de se ménager une bonne marche de sécurité pour ne pas mettre en danger la chaudière.
Aux premiers essais, le moteur tournait moins vite et, par conséquent, la voiture aussi. Aussi un artifice l'a rendu beaucoup plus nerveux : un petit truc tout simple qui consiste à lui ajouter un échappement en fin de course tout en sachant que plus le moteur tournera vite et plus il consommera !
Des explications et une manière de procéder dans cet album :
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des essais à l'alcool à brûler | En la construisant, j'y pensais ... c'est fait et c'est, pour l'instant, décevant
les conditions de l'expérience |
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 | | C'est le brûleur à 4 mèches qui va s'y coller : les tubes ont été rallongés pour atteindre 15 mm (bague en laiton de 8 x 7). Fils de cuivre emmanchés dans l'arrivée d'alcool. Mèches en tissus de verre. |
|  | Essai avec la chaudière seule : le réglage de la hauteur d'alcool est de 8 mm.
Les résultats : . 1 bar atteint en 4 mn ; 2 en 6 mn et 3 en 7 mn. |
|  | | La chaudière est reliée au moteur, ouverture de la vanne à 2.5 bars et ...contrairement au brûleur à gaz, la pression ne tient pas et les rouleaux ne seront entraînés que 30 secondes (les dernières bien pénibles !). |
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Quelle raison ?
En fait, elle est bien simple : le brûleur atteint péniblement les 150W/h alors que celui à fentes et à gaz en donne 350 !
Du coup, je me suis relancé dans des recherches avec la construction de 4 brûleurs à gaz d'alcool sensés être plus performants. Mais là encore, impossible de dépasser les 180W/h réels.
Pour l'instant cette voiturette restera donc chauffée au gaz ... en attendant un brûleur à alcool vraiment performant dont la solution se dessine.
Construction et essais en bas de :
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Une solution ?
Voici celle sui sera tentée : |
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 | Fabrication de 2 brûleurs de ce type : chacun donnant environ 180W/h, on devrait atteindre les 350 souhaités ...
A noter qu'ils entreront facilement dans l'enveloppe de la chaudière ne dépassant pas 25 de haut et 25 de large.
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|  | | une idée pour le couplage |
|  | | et une autre pour le réservoir |
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essai transformé
Il est vrai que j'ai douté jusqu'au bout ... tellement que le tout petit film présenté a été pris sans préparation et pratiquement en fin d'expérience !
Après la construction d'un second brûleur et son installation sur un autre support, les essais. |
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 | construction terminée
Le brûleur a tendance à piquer du nez, ce qui explique les cales utilisées pour le maintenir bien plan.
Dans l'enveloppe de chaudière on pourra de nouveau utiliser la tige filetée qui servait au maintien du brûleur à gaz : au dessous cette fois. |
|  | dans l'enveloppe de chaudière
Il faut à la cisaille augmenter vers le haut l'ouverture et le brûleur se glissera facilement.
La position de la chaudière sera modifiée en utilisant l'avant dernier cran de positionnement sur l'enveloppe. |
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quelques données
. le brûleur : plusieurs essais lui donnent une puissance moyenne et réelle de 300 W/h, ce n'est pas encore celle du brûleur à gaz mais ça se révèle suffisant pour le moteur de 1.4 cm3
. on atteint 1 bar en 3 mn et 3 en moins de 7 mn, . A 3 bars mano, ouverture de la vanne et le moteur entraîne les roues arrière sur les rouleaux pendant 4 mn et là, je suis agréablement surpris. La pression s'est stabilisée à 1 bar et la voiturette s'arrête faute de ... carburant.
Il y aurait encore bien des essais à mener : confronter ces résultats à d'autres; mesurer la consommation d'eau, celle de l'alcool ... L'essentiel est, pour l'instant que cela fonctionne et qu'une autre réalisation pourrait être prévue directement avec cette chauffe.
Une amélioration à prévoir, celle de l'enveloppe : si elle recouvrait la chaudière avec une ouverture pour les gaz chauds, on perdrait beaucoup moins de chaleur ...
Le plan et la construction du brûleur se trouvent à la fin de |  |
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A propos d'enveloppe de chaudière, on pourrait s'inspirer de celle-ci : croquis extrait d'un plan de J.E. JANE (Horizontally Opposed Oscillating Marine Steam Unit). |
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des modifications ... | | Ce véhicule avait beaucoup souffert et j'ai décidé de le reprendre et de l'améliorer ... ( juillet / août 2020) |
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un nouveau réservoir
plus petit et qui s'adapte mieux au châssis. L'ouverture de la vanne de gaz pourra être actionnée par le conducteur !
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|  | Croquis pour trouver le perçage du trou qui va recevoir la valve recevant l'obus étanche de PURGE.
Lorsque le gaz liquide va arriver au bas de son ouverture (80% de remplissage), le doigt qui presse l'obus légèrement ne va plus recevoir du gaz mais du liquide : il est temps de fermer la nourrice de gaz. |
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 | | toutes les pièces |
|  | | brasure argent |
|  | | tout est brasé |
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 | | la vanne du réservoir |
|  | | brasure argent |
|  | bouchon rendu étanche
rondelle de nitrile de 1 d'ép. |
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le brûleur
grand nettoyage des tubes puis modification de la sortie du gicleur réglable pour qu'il reçoive directement le gaz du réservoir.
La construction de ce gicleur se trouve dans cet |  |
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La fabrication des raccords pour le gaz :
Les bagues en téflon qui risque de glisser et de ne pas maintenir correctement le serrage seront remplacées par des bagues en nitrile de 1 mm d'épaisseur.
Pour les obtenir, voir dans cet |  |
|  | | sortie du gicleur |
|  | | tubulure avec joints en téflon |
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des essais
avec le réglage du gicleur réglable, puis le remplissage de gaz du réservoir sur le véhicule ... |
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 le moteur
est trop gourmand à mon goût, il est vrai qu'il fait 1.4 cm3.
Alors, une idée, réduire sa cylindrée à 0.9 cm^^^^ et, tant qu'à faire, remplacer le piston traditionnel par un piston à coupelle de téflon. Comme il s'agit d'un moteur à simple-effet, une seule coupelle suffira.
Ce procédé a déjà donné d'excellents résultats dans d'autres cas qu'on peut découvrir sur cet
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Commencer par préparer le cylindre de 8 x 10 au tour à la toile émeri fine pour qu'il glisse facilement dans le tube de 10 x 12,
A la fraise, enlever une partie du rond qui viendra s'appuyer sur le bouchon de l'ancien moteur. |
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Cylindre terminé et un rond de 8 qui, percé à 2.1, va servir de guide à la tige de piston. |
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Le perçage de ce trou de 2.1 se fait après la soudure à l'étain du rond de 8.
En procédant ainsi le guidage est bien parallèle au cylindre. |
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On commence par percer un autre trou de 2 ou 1.5 afin de supprimer toute pression dans le cylindre quand le piston va se trouver en position d'admission.
Puis on réalise deux plats (largeur7) pour aider avec une clé lors d'un éventuel démontage. |
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Pousser le nouveau cylindre en le plaçant bien pour que la partie enlevée en bout se trouve face au trou du sabot.
Percer à 1,6 sur 5 de profondeur puis tarauder à M2. |
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Le nouveau moteur est prêt à recevoir son piston ... |
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Le voici terminé.
Pour les coupelles de téflon, voir les procédés pour les obtenir facilement dans cet
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Réglage de sa longueur : il sera un peu plus court pour que la coupelle atteigne le bord inférieur du nouveau cylindre. Le téflon n'aime pas les aspérités et en procédant ainsi on le protège. |
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un capot pour la chaudière
qui retiendra un peu de chaleur et protégera un peu la peinture du capot de la voiturette ... |
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Ce capot sera réalisé dans une boîte de conserve classique et arrondi dans le sens des rainures.
Il viendra se caler entre le tube de la chaudière et son enveloppe. |
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Ajustage nécessaire des ouvertures.
Le remplissage pourra se faire sans démontage.
Un fois installé, ce montage ne doit pas gêner la pose du capot du moteur. |
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Pour assurer un bon positionnement, ajout d'une languette de tôle qui se maintiendra par écrous sur 2 des 4 vis ajoutées à l'enveloppe de la chaudière pour son positionnement sur le châssis. |
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Le brûleur a tendance à ne pas rester à l'horizontale.
On ajoute une languette qui va le maintenir sur son support.
Une vis traverse le fond de l'enveloppe de la chaudière et ... plus irien ne bouge ! |
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Un essai pour voir si ce nouveau montage fonctionne :
essai avec enveloppe de chaudière et nouveau moteur. |
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|  | | fixation réservoir de gaz |
|  | | levier pour le pilote |
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 | fixation banquette,
agrandissement de l'ouverture |
|  | | le personnage se glisse facilement |
|  | | pare-brise en plastique |
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Monter ou démonter la chaudière est facile si on desserre le montant avant : on arrive ainsi à glisser le brûleur sans tout démonter (pratique pour revoir le réglage du gicleur. |
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Les trous percés au bas de l'enveloppe de chaudière sont parfaits pour un montage à l'alcool à brûler. Par contre, pour ce brûleur à gaz, ils sont ou trop nombreux ou trop grands : on en réduit la surface en glissant un bout de tôle entre le châssis et l'enveloppe (beaucoup moins de souffle entendu). |
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Essai final
On pourra tourner au moins 5 minutes et même plus sans atteindre la réserve de sécurité pour la chaudière à vitesse moyenne comme sur la vidéo (faire des essais sur les rouleaux).
On pourra aussi aller plus vite en ouvrant un peu plus la vanne de vapeur ...
Bon amusement et envoyez-moi des photos de votre réalisation.
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 complémentsPour ceux qui ne voudraient pas construire les roues, en voici de bien jolies qui peuvent servir en automobile : il s'agit de roues pour le modèle d'aviation du BARON ... que l'on trouvera sur cette page en des diamètres divers :
http://www.envergure-modelisme.fr/141--roues-baron |
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 album terminéDes erreurs ? Des commentaires ? Des questions ? ... écrivez-moi |
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