Moteur de modélisme OS LA40 - Modélisation des liaisons

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1 TP Système : moteur de modélisme Mots-clés : liaisons modélisation moteur thermique Moteur de modélisme OS LA40 - Modélisation des liaisons Modéliser les liaisons en analysant les surfaces en contact. Lycée A.Camus Rillieux La Pape CI n 13 Modélisation des liaisons 1 Compréhension du mécanisme Consulter le paragraphe sur la mise en situation du mécanisme dans le dossier ressource. Démonter la culasse (6) en desserrant les vis (7). En tenant la chemise si nécessaire, actionner l hélice pour simuler le mécanisme. Question n 1 : Sur le document réponse n 1, identifier les pièces d entrée et de sortie du mécanisme. Pour ces deux pièces, préciser leur mouvement par rapport au carter. Consulter le paragraphe sur le fonctionnement d un moteur deux temps et le démarrage du moteur dans le dossier ressource. Démonter le carburateur en desserrant les deux vis sur le coté (ranger ces vis dans la boîte du moteur). En tenant la chemise si nécessaire, faire tourner (dans le sens trigonométrique, hélice en face) l hélice pour simuler le mécanisme. Question n 2 : Sur le document réponse n 1, colorier en bleu le passage du mélange avant l explosion et en rouge les gaz brûlés dans le moteur. Colorier, seulement quand il y a passage du fluide du moteur vers l extérieur les flèches (avec les couleurs définies ci-dessus). 2 Modélisation du mécanisme Nous allons identifier les liaisons dans ce mécanisme. Question n 3 : Sur le document réponse n 1, colorier avec une même couleur, les pièces de la même classe d équivalence (c est à dire celles qui sont en contact et sans mouvements relatifs entre elles). A l aide de la fiche de démontage du moteur, dans le dossier ressource, démonter le moteur jusqu à l étape 4 (conserver le vilebrequin dans le corps). Question n 4 : Sur le document réponse n 2, identifier les mouvements relatifs, le nombre de ddl et le nom de la liaison. Sur la représentation plane, colorier les classes d équivalence concernées en reprenant les couleurs de la question n 3 et représenter le schéma de la liaison correspondante avec les couleurs. Question n 5 : Sur le document réponse n 2, en manipulant le mécanisme évaluer la présence de jeux en faisant des croix dans le tableau et leurs fonctions en cochant les propositions qui vous semble correctes. A l aide de la fiche sur le démontage du moteur dans le dossier ressource, terminer de démonter le moteur. Question n 6 : Sur le document réponse n 2, identifier les mouvements relatifs, le nombre de ddl et le nom de la liaison. Sur la représentation plane, colorier les classes d équivalence concernées en reprenant les couleurs de la question n 3 et représenter le schéma de la liaison correspondante en couleurs. Consulter la fiche sur la mesure à l aide d un pied à coulisse du dossier ressource. Question n 7 : Sur le document réponse n 3, en manipulant le mécanisme évaluer la présence de jeux et leurs fonctions. Avec le pied à coulisse mesurer les dimensions indiquées sur le document au 1/50 mm. Question n 8 : Sur le document réponse n 3, identifier les mouvements relatifs, le nombre de ddl et le nom de la liaison. Sur la représentation plane, colorier les classes d équivalence R.Colon de Carvajal

2 Page 2 Moteur de modélisme OS LA40 - Modélisation des liaisons CI n 13 Modélisation des liaisons Lycée A.Camus Rillieux La Pape concernées en reprenant les couleurs de la question n 3 et représenter le schéma de la liaison correspondante en couleurs. Question n 9 : Sur le document réponse n 3, en manipulant le mécanisme évaluer la présence de jeux et leurs fonctions. Avec le pied à coulisse mesurer les dimensions indiquées sur le document au 1/50 mm. Question n 10 : Sur le document réponse n 3, identifier les mouvements relatifs, le nombre de ddl et le nom de la liaison. Sur la représentation plane, colorier les classes d équivalence concernées en reprenant les couleurs de la question n 3 et représenter le schéma de la liaison correspondante en couleurs. Question n 11 : Sur le document réponse n 4, en manipulant le mécanisme évaluer la présence de jeux et leurs fonctions. Avec le pied à coulisse mesurer les dimensions indiquées sur le document au 1/50 mm. 3 Graphe des liaisons Question n 12 : Sur le document réponse n 4, définir le graphe des liaisons du mécanisme. Pour identifier une liaison entre 2 classes, il faut isoler ces deux classes (ne pas tenir compte des autres pièces) et se demander : - Quelles sont les surfaces de contact? Quels types de mouvement permettent-elles, - dans quelle direction?. Repérer sur le plan d ensemble et caractériser ci-après ces sur- - faces fonctionnelles pour chacune des liaisons mises en évidence. Piston Carter Bielle Vilebrequi 4 Schéma cinématique Question n 13 : Sur le document réponse n 4, dessiner le schéma cinématique, en vues de face et de gauche. Commencer par dessiner le repère. Puis par reporter les centres de liaison. Dessiner les liaisons et enfin compléter le schéma en esquissant les pièces. Question n 14 : Sur le document réponse n 4, colorier les vues en respectant les couleurs utilisées pour les classes d équivalence Remonter le moteur à partir de la fiche dans le dossier ressource et ranger votre poste de travail.

3 DR 1 Moteur de modélisme - Document réponses Lycée A.Camus Rillieux La Pape Question 1 : Entrée du moteur Sortie du moteur Pièce (Nom et repère) Mouvement par rapport au carter Question 2 : Admission / Compression Explosion Echappement Question 3 : Transfert Blanc Classe d équivalence A = {1 ;....} Bleu Classe d équivalence B = {11 ;.....} Rouge Classe d équivalence C = {2 ;....} Vert Classe d équivalence D = {3 ;....} R.Colon de Carvajal

4 DR 2 Question 4 : Moteur de modélisme - Document réponses CI n 13 Modélisation des liaisons Lycée A.Camus Rillieux La Pape Question 5 : Question 6 :

5 Lycée A.Camus Rillieux La Pape Question 7 : Moteur de modélisme - Document réponses CI n 13 Modélisation des liaisons Page 3 Question 8 : Question 9 :

6 DR 4 Question 10 : Moteur de modélisme - Document réponses CI n 13 Modélisation des liaisons Lycée A.Camus Rillieux La Pape Question 11 : Question 12 : Question 13 et 14 :

7 Dossier ressource Lycée Albert Camus TP moteur de modélisme OS LA40 Modélisation des liaisons Page 1/6

8 MOTEUR de MODELISME Mise en situation Le moteur étudié est destiné à être assemblé sur des avions de modélisme afin de le propulser. Le moteur permet de faire tourner l hélice à partir de carburant situé dans un réservoir. Les gaz d échappement s évacuent par le silencieux. Moteur Silencieux Bougie Hélice Carburateur Avion de modélisme Fonctionnement d un moteur deux temps Chambre de combustion Bougie Lumière d échappement Arrivée du carburateur Lumière de transfert Admission / Compression Explosion Echappement Transfert Alors que le piston monte dans le cylindre, il crée une dépression dans le carter, qui aspire comme dans une seringue le mélange (carburant et air) provenant du carburateur. Dans le même temps, le mélange déjà admis au tour précédent est comprimé dans la chambre de combustion. La bougie produit une étincelle qui crée une explosion dans la chambre de combustion. Cette explosion a pour effet de chasser le piston vers le bas. Au cours de sa phase de descente, le piston démasque la lumière d échappement, par laquelle s engouffrent les gaz brûlés vers le silencieux. Dans cette phase, il comprime également le mélange d air et de carburant dans le carter et le chasse vers le haut par la lumière de transfert. Parvenu pratiquement au bas de sa course, le piston finit d expulser les gaz brûlés et démasque la lumière de transfert. Le mélange d air et de carburant comprimé dans sa partie basse du moteur peut passer alors dans la chambre de combustion. Et le cycle peut recommencer. Lycée Albert Camus TP moteur de modélisme OS LA40 Modélisation des liaisons Page 2/6

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10 Présentation du système Coussinet 18 1 Coussinet 17 2 Coussinet 16 1 Ecrou M Rondelle d hélice 14 1 Hélice 13 1 Plateau d hélice 12 1 Rondelle 11 1 Vilebrequin 10 1 Joint papier 9 1 Bouchon de carter 8 4 Vis Cls M Vis Cls M Culasse 5 1 Chemise 4 1 Axe de piston 3 1 Piston 2 1 Bielle 1 1 Carter Repère Nombre Désignation Matière Observations 1 MOTEUR D AEROMODELISME OS 40LA Lycée Albert Camus TP moteur de modélisme OS LA40 Modélisation des liaisons Page 4/6

11 Démontage Recommandations : Toujours manipuler le moteur et ses pièces au dessus de votre table. Mettre chaque pièce démontée dans la malette du moteur (et plus particulièrement les petites pièces). Ne pas serrer les vis. Etape n 1 : Retirer les vis, la culasse et la chemise. Etape n 2 : Mettre le piston en position basse. Retirer les vis et le bouchon. Attention à ne pas perdre le joint papier. Etape n 3 : Mettre le piston en position basse. Tirer sur la bielle pour la désolidariser du vilebrequin Etape n 4 : Retirer par le haut le piston avec l axe et la bielle. Etape n 5 : Desserrer l écrou H. Retirer les rondelles, le plateau d hélice puis le vilebrequin. Lycée Albert Camus TP moteur de modélisme OS LA40 Modélisation des liaisons Page 5/6

12 Montage Recommandations : Suivre les étapes dans le sens inverse. Ne pas hésiter à faire appel au professeur plutôt que de forcer sur un composant. Ne pas serrer les vis. Etape n 1 : Bien faire attention à remettre le bouchon avec le méplat vers le haut. Etape n 2 : Faire attention au montage de la chemise sur le carter. Il faut mettre l encoche de la chemise en contact avec le pion de centrage du carter. Lycée Albert Camus TP moteur de modélisme OS LA40 Modélisation des liaisons Page 6/6

13 Mesurer à l aide d un pied à coulisse Eléments constitutifs d un pied à coulisse Comment placer une pièce à mesurer dans un pied à coulisse Eviter de mettre la pièce sur l extrémité des becs Ne pas forcer sur le curseur Comment lire la mesure prise avec un pied à coulisse : a b c a- Repérer le nombre en millimètres (graduation de la règle en relation avec le 0 du vernier). Ici, la dimension est comprise entre 47 et 48 mm. b- Repérer sur la vernier le dixième de millimètre. Pour cela, repérer où se trouve les graduations les mieux alignées. Ici, la dimension est comprise entre 47,5 et 47,6 mm. c- Repérer la graduation la mieux alignée. Chaque graduation représente 0,02 millimètre. Ici, la dimension est 47,52 mm. Lycée Albert Camus TP moteur de modélisme OS LA40 Modélisation des liaisons Page 7/6