Le moteur à combustion

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1 Principe du moteur à combustion Différents types de moteur Refroidissement Carburation Allumage Démarreur Alternateur Circuit de dépression Echappement Chauffage habitacle Hélice

2 Principe du moteur à combustion C est le moteur à 4 temps qui est utilisé en aéronautique Il est généralement à essence Il est généralement refroidi par air Depuis peu on voit aussi des moteurs diesel Depuis peu on voit des moteurs à refroidissement liquide

3 Principe du moteur à combustion 1 er Temps > Admission Durant l'admission, la soupape d'échappement est fermée et la soupape d'admission est ouverte. Le piston descend donc il crée une dépression permettant d'aspirer le mélange air/essence venant du carburateur.

4 Principe du moteur à combustion 2 ème Temps > Compression Les deux soupapes sont fermées rendant la culasse hermétique. Le piston remonte et comprime le mélange air/essence. Cette simple compression va élever le mélange carburé à une température de 300 C environ. Si la température s'élève encore de 100 C supplémentaire, le mélange risque de s'enflammer spontanément. C'est ce que l'on appelle l'autoallumage.

5 Principe du moteur à combustion 3 ème Temps > Explosion Le piston arrivé à son point le plus haut, une étincelle jaillit entre les électrodes de la bougie provoquant l'inflammation (et non l'explosion) des gaz. Il en résulte une élévation de la pression et de la température qui pousse alors le piston et qui redescend alors vers son point le plus bas. Lorsque que le piston arrive à ce point, les deux soupapes sont encore fermées.

6 Principe du moteur à combustion 4 ème Temps > Echappement La soupape d'échappement s'ouvre et le piston en remontant va pousser devant lui les gaz brûlés qui s'échappent par ce seul orifice.

7 Principe du moteur à combustion 1 er Temps > Admission 2 ème Temps > Compression 3 ème Temps > Explosion 4 ème Temps > Echappement

8 Principe du moteur à combustion Vidéo à l'intérieur d'un moteur

9 Tubulure adm. Soupape adm. Eau Tige Poussoir Came Arbre à cames Vilebrequin Carter Culbuteur Ressort soupa. Bougie Tubulure éch. Soupape éch. Culasse Chambre de Combustion Cylindre Segments Piston Axe du piston Bielle Maneton

10 Différents types de moteur Le moteur en étoile

11 Différents types de moteur Le moteur essence refroidi par air Lycoming Continental Très large gamme de puissance Monté sur la plupart des avions

12 Différents types de moteur Le moteur essence refroidi par eau Rotax De 80 à 115 Cv Monté sur les avions légers Tecnam Lionceau MCR

13 Différents types de moteur Le moteur diesel refroidi par eau Thierlet De 135 à 155 Cv Monté sur Robin DR400 CESSNA 172 PIPER Cadet Diamond DA40

14 Différents types de moteur Le moteur diesel refroidi par air Socata / SMA 230 Cv Monté sur CESSNA 172 / 182 TB20

15 Avantage Simplicité Refroidissement Par air Inconvénient Consommations élevées

16 Avantage Consommations faibles Refroidissement Par eau Inconvénient Circuit complexe

17 Carburation

18 Carburation Papillon air Commande des gaz Vis de richesse Commande de richesse

19 Carburation Papillon air Arrivée essence Pompe de reprise Commande des gaz

20 Carburation Jet d essence occasionné par la pompe de reprise

21 Carburation

22 Carburation Les pompes à essence Pompe mécanique Pompe électrique

23 Carburation Effet Venturi Vitesse Pression Température

24 Carburation

25 Carburation

26 Carburation Volet réchauffe sur Froid Chaud

27 Carburation Indicateur de température carburateur Les températures propices au givrage carburateur sont comprises entre -5 c et +20 c de température extérieure. et avec un air ambiant chargé en humidité se référer au tableau précédent.

28 Carburation Indicateur de température carburateur

29 Le moteur à combustion Carburation Réglage de la richesse en vol Ce réglage se fait au dessus de 5000 Ft Avion en palier stabilisé Appauvrissement du mélange Recherche d une légère augmentation du régime moteur Nous sommes alors au point d explosion On enrichit légèrement, 1cm sur la commande pour avoir le point de combustion On surveille la température cylindre Il est impératif de mettre plein riche pour la descente

30 Carburation Réglage de la richesse en vol Ce réglage se fait au dessus de 5000 Ft Avion en palier stabilisé Appauvrissement du mélange Recherche de la température max des gaz avec l EGT Nous sommes alors au point d explosion On enrichit légèrement, pour redescendre de deux divisions sur l EGT On surveille la température cylindre Il est impératif de mettre plein riche pour la descente

31 Carburation Réglage de la richesse en vol

32 Carburation L injection Il n y a plus de carburateur. Le carburant est envoyé dans les cylindres par la pompe à injections via l araignée et les injecteurs. A l emplacement du carburateur, il y a un papillon d entrée d air.

33 Carburation L injection L araignée

34 Carburation L injection L injecteur

35 Allumage Ce sont les magnétos qui remplissent cette tâche Elles sont au nombre de deux, double circuit La magnéto est auto suffisante Elle génère son propre courant Elle synchronise l étincelle avec ses vis platinées Elle génère la haute tension avec sa bobine

36 Allumage

37 Allumage Stator Rotor

38 Allumage Bobine Vis platinées Came

39 Allumage Distributeur Doigt

40 Allumage Tête

41 Allumage Condensateur

42 Allumage Fils de bougies

43 Allumage Bougies

44 Allumage Le système à déclic

45 Allumage Sur les deux magnétos une seule est à déclic Le démarrage doit se faire sur cette magnéto Si le démarrage est à la clé, c est automatique Si le démarrage se fait par un bouton poussoir, le démarrage se fait avec la clé positionnée sur la magnéto à déclic (Left pour Robin) Après le démarrage on passe en 1+2 Nota : sur le moteur on localise la magnéto à déclic par la cale d épaisseur entre la magnéto et le moteur, cette cale permet de loger le mécanisme du déclic.

46 Allumage Magnéto Cale pour le Système à déclic Magnéto à déclic

47 Allumage

48 Allumage SECURITE Nous avons vu que la magnéto était auto suffisante Donc si on tourne l hélice à la main, les magnétos fonctionnent Cela est évidemment très dangereux Pour éviter tout démarrage intempestif les magnétos sont mises à la masse pour les rendre inopérantes vu que le moteur est arrêté par la mixture Si au cours du vol, le fil de masse s est rompu, la magnéto n est plus à la masse donc DANGER Pour s assurer de la mise à la masse des magnétos, il est impératif de faire les essais coupure avant l arrêt du moteur

49 Démarreur Pignon C'est la rotation du moteur qui expulse le pignon du démarreur. Si l'avion n'a pas démarré, le pignon du démarreur reste en prise, c'est normal.

50 Alternateur Il fournit la puissance électrique nécessaire. La défaillance de l'alternateur n'a aucun impact sur le fonctionnement moteur. En cas de défaillance de l'alternateur, il faut gérer la consommation électrique pour pouvoir terminer le vol et ne garder en fonction que le strict nécessaire. Couper toutes les consommations électriques. Remettre la radio et le transpondeur en marche que dans les zones où ils sont nécessaires. Si les volets sont électriques, prévoir un atterrissage sans volets si manque de puissance électrique.

51 Alternateur L'ampèremètre C'est un des indicateurs qui permet de gérer la charge de la batterie. C'est une mesure de courant consommé. A l'arrêt, l'aiguille est en position centrale. Si la déviation est négative, c'est que la consommation d'énergie provient de la batterie, ATTENTION la batterie se décharge. Cet instrument à un temps de réponse instantané Si la déviation est positive, c'est que la consommation d'énergie provient de l'alternateur et en plus il y a charge de la batterie.

52 Alternateur Le voltmètre C'est un des indicateurs qui permet de gérer la charge de la batterie. C'est une mesure de tension de la batterie. A l'arrêt, l'aiguille est en position gauche. On connaît l'état de la batterie en fonction de sa tension. Un batterie chargée fait 13,6v. Une batterie déchargée fait moins de 12v. Cet instrument à un temps de réponse très lent

53 Alternateur

54 Circuit de dépression L'usage d'instruments utilisant un gyroscope pneumatique ( conservateur de cap ou horizon artificiel ) nécessite l'utilisation d'un dispositif de création de vide tel que trompe à vide ( Venturi ) ou pompe à vide mécanique.

55 Circuit de dépression

56 Circuit de dépression Cet indicateur vous permet de vérifier le bon fonctionnement de votre circuit de dépression. En cas de défaillance du circuit pneumatique, identifier les instruments hors service. Généralement le directionnel et l'horizon artificiel. Si vous êtes en traversée maritime ou en vol de nuit, se servir de l'indicateur de virage (bille aiguille) qui lui a un gyroscope électrique.

57 Sortie air Circuit de dépression Horizon Directionnel Pompe à vide Régulateur Indicateur Filtre

58 Echappement Système de réchauffage de l'air du carburateur Entrée air frais Boa air chaud Commande réchauffe Boîte de mélange Filtre à air

59 Echappement Même avion avec système d'échappement développé par Mr Chabord, avec des tuyauteries accordées. Système de réchauffage de l'air du carburateur

60 Echappement Même avion avec système d'échappement développé par Mr Chabord, avec des tuyauteries accordées.

61 Echappement Même avion avec un silencieux d'échappement développé par Mr Chabord, avec des tuyauteries accordées.

62 Chauffage habitacle Système de réchauffage de l'air habitacle Boa air frais Boa air chaud Boa air chaud AR

63 Chauffage habitacle Même avion avec système de chauffage de l'air habitacle développé par Mr Chabord, avec des tuyauteries accordées. Sortie air Chaud Système de réchauffage de l'air habitacle Entrée air frais

64 Hélice A calage fixe en bois A calage fixe métallique Pas variable (constante speed)

65 Hélice A calage fixe en bois

66 Hélice A calage fixe métallique

67 Hélice Pas variable (constant speed)

68 Hélice Limitation de la vitesse de rotation (subsonique en bout de pale) EX : diamètre 2 mètres Régime 2600 Tr/mn 2 x x 2600 x 60 / Km/h en bout de pale Vitesse du son 1200 Km/h

69 Hélice Pas (géométrique) = chemin parcouru suivant l axe de rotation de l hélice par une section droite pour un tour d hélice. Pas = 2.. R. tan( ) Le calage change tout au long de la pale de manière à avoir toujours le même pas.

70 Hélice Pas variable (constant speed)

71 Hélice Souffle hélicoïdal

72 Bons Vols et volez prudemment

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