Moteur Tiara et hélice en bout d'arbre à cames

[Leon Robin]

Pour poursuivre à l'endroit approprié un sujet évoqué dans une autre discussion.

............... L'hélice en bout de vilebrequin est une solution intellectuellement séduisante : elle économisait un réducteur.
- Pourquoi n'a-t-elle pas marché ?

  Guillaume a rectifié : en bout d'arbres à cames.

La solution, même intellectuellement séduisante, me séduit beaucoup moins sur le plan mécanique :

Le vilebrequin est par nature le composant le plus robuste d'un moteur. Normal, quand on considère les contraintes qu'il subit. Il doit, de par sa fonction initiale (transformation du mouvement) présenter des qualités de rigidité et de résistance à la torsion. Recevant, par sa nature même, la totalité du couple moteur, il est naturellement disposé à le transmettre dans les meilleures conditions.

L'arbre à cames supporte des contraintes mécaniques nettement moins élevées et, même s'il doit être rigide en torsion, n'est soumis qu'à des couples relativement faibles, constants ou presque, puisque ne devant qu'assurer la levée des soupapes. N'absorbant qu'une faible partie de la puissance délivrée par le moteur (c'est heureux, et on cherche à ce qu'elle soit la plus faible possible), il est donc dimensionné en conséquence, ainsi que les organes (chaîne, courroie crantée ou engrenages) qui l'entraînent.

Assurer la transmission de la totalité du couple moteur à l'organe propulseur à travers l'arbre à cames est, pour moi, une hérésie mécanique. Il faut en effet surdimensionner l'arbre et toute sa chaîne cinématique afin de pouvoir résister au surcroît de contraintes qui lui sont imposées en dehors de sa fonction propre.

Qu'en pensent les motoristes ?

[Ben]

... Assurer la transmission de la totalité du couple moteur à l'organe propulseur à travers l'arbre à cames est, pour moi, une hérésie mécanique ...

Je ne suis pas certain que tu vois les choses dans le bon sens.
Le but était au départ de faire un moteur réducté pour avoir une vitesse de rotation de l'hélice plus faible. Pour celà, il a été installé un réducteur 1/2, comme on montre un 1/2.63 sur un Rotax. Ensuite, on a entraîné l'arbre à cames par ce réducteur, l'arbre à cames pouvant être dimensionné "normalement".
Il n'y a donc pas d'hérésie mécanique, mais au contraire une utilisation astucieuse du réducteur

[Leon Robin]

................ Je ne suis pas certain que tu vois les choses dans le bon sens.
................. il a été installé un réducteur 1/2 (.........). Ensuite, on a entraîné l'arbre à cames par ce réducteur, l'arbre à cames pouvant être dimensionné "normalement".........

Expliqué de cette manière, c'est effectivement différent. Ne connaissant pas le moteur Tiara (sauf de nom), je m'en étais tenu à la lettre de l'explication donnée initialement. Un peu de réflexion ne nuit pas, et une bonne explication éclaire.

[TiTi05]

C'est tout ce que j'ai pu retrouver : on distingue la taille des pignons entre le vilbrequin et l'arbre à cames support du plateau d'hélice...

Moteur 6 cylindres de 285 Hp

[PhM]

Il est bôôô !!!

[pfiquet]

D'accord avec Ben, ce n'est pas l'arbre à cames qui entraîne l'hélice, mais l'arbre porte-hélice qui entraîne l'arbre à cames.

Selon que tu le vois, ton verre peut-être à moitié vide ou à moitié plein.

Chez moi, c'est pire car quand mon verre est plein, je le vide, et quand il est vide, je ME plains.

[Salusse]

Ce moteur étant conçu pour l'aviation, il aurait du être calculé pour fonctionner à la vitesse habituelle de l'hélice. Pourquoi lui fallait-il un réducteur ? Etait-il dérivé d'un moteur de voiture ?

[andre44]

Bonjour

Turbo, intercooleur, injection, plutot moteur moderne avec des engrenages anciens (droite)
on retrouve cela en automobile seulement sur la marche arriere , ils sont tous  a angle  ,mais necessite de roulements Timken
André Citroen aimerai pas voir de tels engrenages

Continental a fait une serie de  moteurs avec un reducteur sur des Cessna  cela fait des grandes hélice de 2,30m  (les plus longues que j'ai vue sur des petits avions)
Il a  eut des problémes avec ce (gear box) il faut le surveiller regulierment, quand il commence a grongner, il est preferable de le déposer.

André

[Leon Robin]

Quelques éclatés intéressants du TIARA (et d'autres moteurs remarquables) ici
http://www.flightglobal.com/imagearchiv ... -engine-de

[jiji66]

Ce moteur étant conçu pour l'aviation, il aurait du être calculé pour fonctionner à la vitesse habituelle de l'hélice. Pourquoi lui fallait-il un réducteur ? Etait-il dérivé d'un moteur de voiture ?

Sachant que la puissance d'un moteur est le produit du couple par sa vitesse de rotation, et que la vitesse de rotation de l'hélice est limitée, il est interessant de placer un réducteur pour augmenter la vitesse de rotation moteur et donc augmenter la puissance pour une même cylindrée. Et comme le volume et le poids du moteur sont liés à la cylindrée, un réducteur permet l'augmentation du rapport poids/puissance.

Contrairement à ce que beaucoup pensent, les réducteurs ont étés et sont très utilisés en motorisations aéronautiques.
Mais l'aviation légère est conformiste et reste liée a la destinée des Lycosores et Conti.

Pour en revenir au Tiara, pas de doutes, certains éléments de son anatomie d'époque indiquent bien qu'il est d'origine aéronautique. Machine à tiges et culbuteurs (comme ma 2CV), seulement 2 soupapes par cylindres (comme les voitures des années 70) avec basculeur acier (comme sur les vielles Opel ascona), chambre de combustion plate (comme sur ma pompe à eau agricole), refroidissement à air (même Porsche a passé l'éponge au risque de perdre une partie de sa clientelle). Même pour le réducteur, ils y sont allés à l'ancienne avec des grosses dentures bien droites (générateur de bruit et vibrations).
La greffe du turbo devait faire chauffer les culasses de ce pauvre chou, alors il a bénéficié d'un intercooler

[gtvmanu]

Sachant que la puissance d'un moteur est le produit du couple par sa vitesse de rotation, et que la vitesse de rotation de l'hélice est limitée, il est interessant de placer un réducteur pour augmenter la vitesse de rotation moteur et donc augmenter la puissance pour une même cylindrée. Et comme le volume et le poids du moteur sont liés à la cylindrée, un réducteur permet l'augmentation du rapport poids/puissance.

Certes, P = C * W, mais le couple n'est pas constant en fonction du régime, il n'augmente pas forcément non plus, donc dire qu'augmenter le régime fait nécessairement augmenter la puissance est erroné !

Contrairement à ce que beaucoup pensent, les réducteurs ont étés et sont très utilisés en motorisations aéronautiques.
Mais l'aviation légère est conformiste et reste liée a la destinée des Lycosores et Conti.

C'est vrai, mais ils sont souvent planétaires pour mieux répartir les efforts, exemples : moteurs en étoile, BTP d'hélico etc ...
Le summun de l'erreur reste le réducteur à deux pignons avec un moteur donnant de gros acoups de couple !

@+

[jiji66]

Sachant que la puissance d'un moteur est le produit du couple par sa vitesse de rotation, et que la vitesse de rotation de l'hélice est limitée, il est interessant de placer un réducteur pour augmenter la vitesse de rotation moteur et donc augmenter la puissance pour une même cylindrée. Et comme le volume et le poids du moteur sont liés à la cylindrée, un réducteur permet l'augmentation du rapport poids/puissance.

Certes, P = C * W, mais le couple n'est pas constant en fonction du régime, il n'augmente pas forcément non plus, donc dire qu'augmenter le régime fait nécessairement augmenter la puissance est erroné !

@+

Il est bien évident qu'il y a une limite. Elle dépend entre autre de la vitesse de propagation du front de flamme. Cette vitesse est plus rapide pour du carburant type essence et plus le volume de la chambre de combustion est petit et plus vite se fera la propagation du front de flamme.
C'est pour cela que des vitesses de rotations élevées ne sont pas possibles pour des moteurs à forte cylindrées unitaires. Il reste 2 solutions, diminuer la cylindrée globale ou augmenter le nombre de cylindres
Je dirais que par souci de symplicité (un peu ironique) il est préférable de diminuer la cylindrée globale et de rajouter un turbo plutôt que de multiplier le nombre des cylindres.
Un moteur avec une cylindrée bien optimisée pour 2500 ou 2800 tr/mn a une forte cylindrée unitaire mais alors d'autres problèmes surviennent, comme par exemple la gestion des couples importants et des jeux fonctionels entre piston et cylindre. C'est pour cette dernière raison que les huiles "aviation" sont plus visqueuses que leur équivalent de synthèse. Il faut bien boucher les trous avec quelque chose

[A22Fox]

[quote="gtvmanu"]Le summun de l'erreur reste le réducteur à deux pignons ]



Spitfire..Mustang..Hurricane..Lancaster..Mosquito.. Erreur ??

[Salusse]

Il est bien évident qu'il y a une limite. Elle dépend entre autre de la vitesse de propagation du front de flamme. Cette vitesse est plus rapide pour du carburant type essence et plus le volume de la chambre de combustion est petit et plus vite se fera la propagation du front de flamme.
C'est pour cela que des vitesses de rotations élevées ne sont pas possibles pour des moteurs à forte cylindrées unitaires.

Quand même, les moteurs de Formule 1 actuels sont presque des moteurs rotatifs tant leur course est courte. Et ils tournent à 20.000 tr/mn.

[A22Fox]

Quand même, les moteurs de Formule 1 actuels sont presque des moteurs rotatifs tant leur course est courte. Et ils tournent à 20.000 tr/mn.

Pour jouer sur les mots , un moteur ROTATIF sur Ferrari , ou Williams çà doit valoir le coup d'oeil