TP Mécanique 1. TP Pocket bike But du TP : Etudier les pièces maîtresses de la Pocket bike afin de comprendre le fonctionnement de celles ci. Pour cela, nous allons démonter et observer plusieurs parties telles que : I Le carburateur II Lallumage III Lembrayage IV Lensemble piston / cylindre V Transmission VI Système de frein a. Résumé du fonctionnement général dun moteur 2 temps Le cycle du moteur 2 temps fonctionne sur un seul tour de vilebrequin (360 ) soit une montée plus une descente du piston. Le moteur 2 temps n'utilise pas de soupapes pour l'admission et l'échappement comme le moteur 4 temps mais des lumières (des trous) directement dans le carter qui seront ouverts et fermés par le passage du piston. On retrouve les mêmes phases que dans le quatre temps mais l'utilisation du dessous du piston comme pompe dans le carter moteur (admission des gaz frais) permet de chevaucher deux cycles en même temps. On est donc en droit de s'attendre à un rendement XIX
deux fois plus élevé. Malheureusement, comme les phases d'admission et d'échappement s'effectuent en même temps, le transfert n'est pas optimal. On sort quand même généralement 60 à 80% de puissance supplémentaire à cylindrée identique par rapport aux quatre temps. Le cycle se déroule de la façon suivante: 1. Le piston se trouve en position PMB soit le piston en bas. Lorsque le piston monte, le dessous créée une dépression qui aspire le mélange dans le carter par la lumière d'admission. 2. En fin de phase de compression, le piston en position haute PMH, l'étincelle de la bougie enflamme le mélange, créant l'explosion. 3. Le piston, en descendant, ouvre les lumières de transfert qui permettent au mélange neuf (poussé par le piston) de passer du carter (au dessous) à la chambre de combustion (au dessus). La détente s'arrête lorsque le piston ouvre la lumière d'échappement. La forte pression puis l'arrivé des gaz frais poussent les gaz brûlés dans l'échappement. b. Le carburateur Le carburateur permet de créer un mélange air/carburant. Il possède plusieurs réglages : On peut régler la richesse du mélange, de régler la quantité dessence envoyée dans le moteur à laide du gicleur, et enfin de gérer la position limite de laccélérateur afin que le moteur tienne le ralenti. Il est constitué de plusieurs éléments importants : - le starter - larrivée dessence - la cuve avec son gicleur - la vis de ralenti - le filtre à air i. Le starter Un starter comporte deux positions : Position ouverte Position fermée (Starter enclenché) XX
Repérer le starter sur le carburateur A quoi sert il? Quel est son effet sur le comportement du moteur? ii. Larrivée dessence / la cuve / le gicleur Lessence du réservoir arrive dans le carburateur par un orifice. Elle est directement envoyée dans la cuve pour enfin être injectée dans le moteur. Arrivée dessence bouchon cuve intérieur cuve Démonter le bouchon de la cuve. Observer et expliquer le fonctionnement de la cuve. XXI
Air Essence Mélange Air + Essence A quoi sert le flotteur? Comment faire varier le régime moteur (vitesse de rotation), expliquer brièvement. iii. La vis de ralenti La vis de ralenti permet douvrir le boisseau du carburateur afin que le moteur tienne le ralenti, c'est à dire que le moteur continue de tourner sans accélérer. Repérer la vis de ralenti. (voir loupe sur schéma du carburateur) Faire tourner cette vis afin de voir la variation de louverture du boisseau. Pourquoi y a t il une vis de ralenti? XXII
iv. Le filtre à air Le filtre à air permet comme son nom lindique de filtrer afin quaucune poussière, ou autre pollution, ne vienne dans le cylindre. Repérer, démonter et observer le filtre à air du carburateur. c. Lallumage La mise en rotation du lanceur permet par lintermédiaire de bobines fixées autour du volant magnétique de créer un courant électromagnétique qui alimente la bougie. Citer 2 autres moyens de démarrer un moteur La bougie peut ainsi produire létincelle nécessaire à lexplosion du mélange air/essence dans le cylindre. Volant magnétique A quel moment la bougie crée létincelle? (Possibilité de faire un schéma pour expliquer) XXIII
d. Lembrayage Lembrayage est constitué de deux parties : la cloche dembrayage avec le pignon dentraînement la partie daccroche fixée sur le vilebrequin Sur quelle partie de lembrayage la puissance est elle transmise? Par quel phénomène physique? (Donner des autres exemples de ce phénomène dans la vie de tous les jours) Comment sappelle la force permettant le fonctionnement de lembrayage? (Donner des autres exemples de ce phénomène dans la vie de tous les jours) Quelles pièces peut on remplacer pour modifier le comportement de lensemble moteur/embrayage. (Accélération) e. Lensemble cylindre / piston Lensemble cylindre piston peut être observé par la sortie déchappement du piston. XXIV
Faire tourner lallumage et observer le mouvement du piston. Quel est le mouvement du piston dans le cylindre? Pourquoi y a t il des ailettes sur le cylindre? Comment est évacué le mélange air/essence explosé? Quelle pièce maintient le piston? Quel est le rôle des segments sur le piston? f. La transmission Quelle pièce permet de transformer le mouvement de translation du piston dans le cylindre en mouvement de rotation de larbre? Quel est le mode de transmission utilisé sur les minis motos? Calcul de la vitesse de la moto en fonction du régime moteur. Données : Diamètre de la roue arrière : 34 cm Vitesse max de rotation moteur : 10 000 trs/min Nombre de dents = Z Vitesse de rotation des couronnes = N (trs/min) XXV
Z 1 = N 1 = Z 2 = N 2 = Z 3 = N 3 = Z 4 = N 4 = Chaine double 1 2 3 4 Entrée (Vilebrequin) Sortie (Roue arrière) Formules : Rapport de transmission Passage de Vitesse N1 N 2 Z1 Z 2 avec N : Vitesse de rotation (trs/min) * N avec N : Vitesse de rotation (trs/min) 30 Z N b d d t (S ité) Rapport de transmission Vit l i ( d/ ) Application numérique V * R avec V : Vitesse linéaire (m/sec) R : Rayon de la roue (m) V V XXVI
g. Le système de frein Repérer le système de frein et le démonter Essayer de décrire laction sur la roue lors de lappui sur la poignée de frein. Comment se nomme ce système de freinage? Sur les scooters, les voitures, les motos (grosses cylindrées) le système de frein est il identique à celui que vous avez étudié? (justifier) Citer des autre systèmes de freinages utilisés dans la vie courante (vélo, voitures, dragster.) XXVII