Quelques recherches pour un moteur qui sort de l'ordinaire ...
Voici le début de la première réalisation inspirée des recherches de mon ami Michel SOULABAIL dont je me fais un plaisir de présenter la vidéo.
Une conception qui m'a tellement intéressé que j'ai repris après des mois le chemin de l'atelier.
On trouvera les plans de ces moteurs en bas de son
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| Celle que Michel m'a envoyée et que vous pourrez télécharger dans son album : |  |
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pour essayer de comprendre
le fonctionnement particulier de ce moteur.
On voit que les angles d'admission et d'échappement sont très réduits (environ 50°.
Sur un moteur classique uniflow à soupape ces angles sont de 100° (moteur construiit par R. WOOLF)
Il ne peut démarrer qu'en le lançant et c'est le volant qui va relancer le piston vers le haut où son téton va soulever la bille qui fait office de soupape et déclencher après l'échappement l'ouverture de l'admission.
Ce moteur ne fonctionnera que si l'ouverture de l'admission est suffisante : sur la fiche de Michel, il est noté "ne doit pas être inférieur à un 1/4 de la course". J'ajouterai que la surface supérieure du piston doit vraiment tangenter la base du trou d'échappement, voir lui être légèrement inférieur. |
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Bien usiné, c'est à dire sans commettre toutes les petites erreurs qu'on découvrira en bas de l'album, le plan est valable mais, la cote indiquée pour le téton_pris dans la massequi lève la bille restera à déterminer : il vaut mieux, si cette réalisation est choisie, lui donner une cote de 3.5.
Un téton réglable est proposé ensuite et il est préférable (vis M2 que l'on pourra bloquer à diverses hauteurs pour les essais).
Attention aussi à vérifier que la bille ne viendra pas toucher le bouchon..
Un peu plus de détails à l'échelle 4.
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le socle, la base du cylindre et les autres supports
usinés dans de l'aluminium de 6, 12 et 16 d'épaisseur.
J'ai choisi pour le socle de l'alu de 6 pour ne plus être obligé d'ajouter un autre socle pour tenir compte des vis de fixation ...
Il a été nécessaire de pratiquer une ouverture pour placer un volant d'un diamètre plus important que celui qui avait servi pour les premiers essais.
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Pour les usinages des fraises de 3, 6 ou 8 :
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 | | pour caler dans un petit étau ! |
|  | | lattes pour ne pas toucher l'étau |
|  | | perçages à 5.5, puis fraise de 6 |
|  | | aucun problème ! |
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cylindre et "couvercles"
Voir à côté du plan d'ensembles, les plans de détails. |
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Le cylindre est un rond de laiton de diamètre 16 que l'on perce à 7.8 puis qu'on alèse à 8. Petit décrochement de diamètre 12 pour la brasure.
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Le porte-bille : le trou de 4.2 ne sera exécuté qu'après le perçage des trous de 1.3 qui permettent le passage de la vapeur. |
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Si on vaut assurer un siège correct à la bille par fraisage à 4 (pas de fraise de 4.2 !) on risque d'avoir un blocage de bille ...
Cela m'est arrivé et j'ai dû reprendre le perçage à 4.2 pour supprimer ce petit décrochement ... |
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Il est certain que l'accueil de la bille sur un fond plat est meilleur que celui conique obtenu avec le foret. Mais on peut cependant essayer.
La bille va venir taper des millier de fois sur son siège et lui assurer une bonne étanchéité.
Une idée, pour la suite, remplacer cette bille en acier par un bille en viton ! (à voir, pas essayé car je n'en ai pas)
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L'arrivée vapeur avec un petit décrochement de 4 mm de diamètre et rainuré à la fraise de 1.5 peut-être inutile ? Mais cela assurait un bon maintien pour le tournage ... On pourrait s'en passer. |
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En passant, un petit truc pour le sciage d'un bout de rond de 16 qu'on ne veut pas perdre : guider le sciage avec une petite bande adhésive. |
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Comment assembler correctement le cylindre et es 2 "couvercles" ? |
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Avant de percer le trou de 2 que l'on agrandira ensuite à 3, procéder au traçage des trous à 120° et les percer à 1.6. |
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Assembler les 3 éléments avec du collant. |
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Percer en se servant du premier couvercle jusqu'au cylindre à diamètre 1.6. |
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Les trous sont parfaitement alignés, on peut agrandir ceux des couvercles à diamètre 2 et tarauder ceux du cylindre à M2. |
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Avec une petite fraise, repérage de la position de couvercles et du cylindre. |
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Montage avec des joints en téflon de 0.2. |
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échappement
Il faut surfacer une partie du cylindre pour pouvoir y visser un plat comportant une tubulure de 3 x 4 : un diamètre plus important que le trou de 2 sur le cylindre et qui favorisera le passage de la vapeur.
Trou de 2 sur le cylindre qui correspond au critère lu sur le document de Michel : avec une course de 7, le trou est supérieur au 1/4 de cette course. |
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Pour permettre le passage du tube de 3 x 4 entre deux têtes de vis, un petit calage ...
Il faudra fraiser sur une largeur de 8. |
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Il reste à percer et tarauder.
La longueur des vis M2 devra être calculée pour ne pas gêner le passage du piston.
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Nouveau passage de l'alésoir avant cet essai. |
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piston, manivelle, volant, transmission
Pour cet essai, le choix du téton déplaçant la bille fait partie du piston. Pour les réglages, il faudra donc le reprendre au tour. Voir le réglage qui interviendra après la brasure et les premiers essais.
Le piston a été équilibré selon la méthode décrite dans cet album :
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Réalisation du téton en premier lieu |
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Une autre solution pour le piston. |
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Le seconde solution pour le téton est possible mais il y a encore mieux : |
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le piston complet |
|  | | blocage de la vis par la rondelle |
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Il faudra diminuer le diamètre de la rondelle avec ce montage.
Et vérifier que le piston n'accroche pas le bord du trou d'échappement lors de sa remontée. |
|  | :Pas facile le montage de la bielle
avec cet ancien truc à papier ! |
|  | Il y a mieux en utilisant de l'hexago
qui serre bien dans la clè à douille. |
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Rond de laiton de diamètre 22. Sur la face tracer l'emplacement des trous qui vont équilibrer le moteur et ceux des attaches (tige filetée M2) pour la transmission. |
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Après ce traçage, on peut percer le centre à diamètre 3. |
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Perçage des trous de diamètre 3 à une profondeur de 10 mm.
On enlève ainsi les 1.8 grammes de trop. |
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Perçage pour la vis de blocage.
Les attaches permettent un bon centrage. |
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 | | les deux tirants |
|  | | ::support du cylindre et support axe moteur |
|  | | calage et blocage supérieur |
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 | | blocage inférieur |
|  | | manivelle avec piston, volant |
|  | | l'axe moteur sera à raccourcir |
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 | enfiler le cylindre
après brasage c'est le piston qu'on enfilera |
|  | | caler le volant |
|  | | vérification du piston au PMB |
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 | | montage de la transmission |
|  | | serrage du support de transmission |
|  | | tout doit tourner librement |
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la suite ...
Ce sera la vapeur évidemment mais avant il faudra procéder à quelques réglages et à d'autres essais. |
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Sur cette photo, on voit que le piston en position de PMB (fin de l'échappement) n'est pas tout à fait vertical.
Il devrait l'être quand il touche le foret de 2.
Donc un petit chouia à rattraper mais qui augmentera peut-être après la brasure du cylindre ... |
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Une idée des recherches pour reprendre la longueur de la bielle ou encore la hauteur du téton qui pousse la bille
Il sera nécessaire de reprendre toutes les dimensions ... |
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préparation pour les essais à la vapeur |
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Arrivée vapeur en tube de 2 x 3 brasée à l'argent. |
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Sortie vapeur; |
|  | | Le piston de place par le haut. |
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Un essai à la vapeur qui a failli ne pas tourner !
//Je vous le laisse regarder pour voir et en comprendre la raison ... |
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des contrôles | La reprise des usinages après des mois et des mois d'absence à l'atelier n'a pas vraiment donné de bons résultats. Avant de voir comment on pouvait régler la hauteur de déplacement de la bille, il fallait noter ces petits dizièmes qui risquaient de modifier les choses.
Voici quelques photos de es contrôles : |
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Avec ce décalage de la manivelle le piston descend un peu plus bas que prévu, mais ce n'est pas grave. En fait, je pense que cela favorise un échappement plus complet.
Le contraire serait plus gênant et (expérience faite avec une bielle ratée, les quelques dizièmes 'bouchant" l'ouverture de 2 vers le bas empêchaient tout fonctionnement. |
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Sur la droite, le piston qui va servir |
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Sur ce croquis qui montre toutes mes erreurs d'usinage, on voit que le décalage de la manivelle ne fait finalement descendre le piston que de très peu.
On voit aussi comment au dizième régler la levée de la bille
Avec un téton de 3.2 de hauteur, la bille ne touche pas le bouchon du haut, mais je vais quand m^me le diminuer de 2 mm. Un bruit nouveau constaté me fait penser que parfois elle vient le toucher ...
On voit aussi ldistribution particulière : environ 50° d'admission pour environ 150° d'échappement.
Pour ces essais, un autre piston .
En fait, il s'agit du piston réglable mais auquel on a ajouté un bout de ressort de briquet pour réduire l'arrivée de vapeur : dans l'ouverture de 3 de diamètre, le téton passe à 2.5 mm de diamètre au lieu de 2 précédemment. |  |
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essais après cette révision générale ...
Comme on pourra le constater ce n'est pas encore parfait, mais cela tourne.
Encore des recherches à mener pour qu'il soit plus coupleux !
Sinon il restera à l'essayer avec un train d'engrenages pour voir s'il est capable d'entraîner quelque chose de léger. |
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nouvel essai
. pour vérifier si le nouvel alésage de 5 qui va empêcher la bille de se coincer
est possible.
En fait, il faudrait assurer cet alésage avec un alésoir de 4.2 qui existe ou un alésoir de 4.5.
Mais cela fonctionne, m^me à plat.
Pour cet essai une bille en polyamide qui ne résistera peut-être pas à la vapeur ...
. pour voir si ce moteur qui refuse d'entraîner le frein à main pourrait quand même faire tourner un train d'engrenages, ce qui semble le cas ... A suivre. |  |
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Pour répondre à une question : "Si ce moteur est construit avec 3 cylindres, peut-il démarrer seul ?"
Un petit croquis en réponse pour montrer qu'on ne se trouve pas dans le cas d'un oscillant tri-cylindre ou l'un d'entre eux est toujours disponible pour la vapeur que l'on va ouvrir et qui de ce fait démarre tout seul. |
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Une autre idée de Michel SOULABAIL pour le téton soulevant la bille.
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partage | Avec Michel, nous ne sommes plus seuls pour aimer ce moteur et les recherches qu'il entraîne.
Voici les merveilleux documents que Joël vient de me faire parvenir : |
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 | | un monocylindre |
|  | | un moteur en étoile |
|  | | un tricylindre en ligne |
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