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Questions and Answers
Quel est le matériau couramment utilisé pour fabriquer la bielle ?
Quel type d'équilibrage est nécessaire pour le vilebrequin ?
Quel type de segment de compression n'est pas mentionné ?
Quelle fonction principal est remplie par le vilebrequin ?
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Quel est un avantage des coussinets à bille ?
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Quel type de bielle est spécifiquement conçu pour les moteurs radiaux ?
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Quel type de palier est fabriqué en abat ?
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Comment peut-on réduire les vibrations liées au vilebrequin ?
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Quel est le rôle principal d'un economiseur dans un circuit de carburant?
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Pourquoi est-il nécessaire de contrôler le mélange air/essence en fonction de l'altitude?
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Quel désavantage est associé aux carburateurs à otte?
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Quelle technique peut être utilisée pour varier le mélange d'air et de carburant à haute altitude?
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Quel effet le givrage peut-il avoir sur le moteur d'un avion?
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Quel est le rôle de l'admission dans le cycle d'un moteur?
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Quels sont les principaux avantages d'un moteur diesel par rapport aux autres types de moteurs?
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Quel est le principal désavantage associé au fonctionnement d'un moteur diesel?
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Dans un moteur à injection indirecte, quelle est la structure de la chambre de combustion?
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Quel mécanisme de combustion est utilisé dans un moteur rotatif de type Wankel?
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Comment la puissance d'un moteur diesel peut-elle être variée?
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Quelle caractéristique distingue l'injection directe de l'injection indirecte?
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Quel est l'effet de l'augmentation du rapport volumétrique dans un moteur diesel?
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Quels sont les avantages principaux d'un moteur à rotor par rapport à un moteur à piston ?
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Quel est un inconvénient des moteurs à rotor ?
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Quel rôle joue la pompe dans le système d'alimentation d'un moteur ?
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Quelle méthode utilise le carburateur pour calibrer le mélange air/essence ?
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Quels éléments composent le système de carburant d'un moteur ?
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Quel est le principe de fonctionnement d'un carburateur à flotte ?
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Quel est le rôle du volet d'accélération dans le fonctionnement d'un carburateur ?
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Quel est l'impact d'un moteur à rotor sur l'environnement par rapport à un moteur piston traditionnel ?
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Quel est l'indice d'octane utilisé pour mesurer ?
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Quelle est la principale caractéristique d'un carburant pour automobiles ?
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Quels facteurs peuvent affecter la détonation d'un carburant ?
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La combustion normale a une vitesse de flamme d'environ :
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Quel est un effet de la détonation sur le moteur ?
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Qu'est-ce que l'auto-allumage par points chauds ?
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Quelle méthode est la meilleure pour déterminer les risques de détonation d'un carburant ?
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Quel est un problème lié à la conception de la chambre à combustion ?
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Study Notes
Segments de piston
- Les segments de compression peuvent être rectangulaires, coniques ou en coin.
- Le dernier segment est le segment racleur.
- Le segment de contrôle d'huile est fabriqué en deux parties.
Bielle
- La bielle transmet le mouvement linéaire du piston en mouvement rotatif au vilebrequin.
- La bielle est fabriquée en alliage d'aluminium ou en acier.
- Le chapeau de la bielle ne peut pas être interchanged ou inversé.
Types de Bielles
- Biellette standard
- Bielle en fourche
- Bielle maîtresse et biellette (pour moteur radial)
Vilebrequin
- Le vilebrequin transforme le mouvement linéaire en mouvement rotatif.
- Il est constitué d'un alliage d'acier contenant du chrome, du nickel et du molybdène.
- Le vilebrequin est forgé, usiné et parfois durci en surface.
Équilibrage du vilebrequin
- Un vilebrequin doit être équilibré statiquement et dynamiquement.
- L'équilibrage statique assure que le vilebrequin repose sur ses paliers, quelle que soit sa position sur son axe.
- L'équilibrage dynamique permet de réduire les vibrations en ajustant le poids et la forme des masses.
Coussinets
- Les coussinets sont situés entre la portée et le vilebrequin.
- Les paliers lisses sont fabriqués en babbit (alliage d’étain, de cuivre et d’antimoine).
- Les paliers à billes peuvent supporter des charges radiales et axiales.
- Les paliers à rouleaux supportent de hautes charges radiales, mais moins bien les charges axiales.
Portée ou Palier
- La portée ou le palier est l'endroit qui supporte le vilebrequin.
- Plus il y a de portées, moins il y aura de vibrations et de torsion au niveau de l'arbre.
Mécanisme de distribution
- Le mécanisme de distribution comprend généralement les pièces suivantes :
- Arbre à cames (plateau sur moteur radial)
- Poussoirs (mécanique ou hydraulique)
- Tiges poussoirs
- Culbuteurs
- Ressorts
- Soupapes
- Sièges
Soupape
- Les soupapes peuvent être en tête ou latérales.
- Les soupapes latérales sont utilisées sur les moteurs à deux temps.
Arbre à cames
- L'arbre à cames est en acier forgé avec des paliers et des lobes machinés.
Cycle du moteur à combustion interne
- Admission : la soupape d'admission s’ouvre (l'échappement est fermé) et la descente du piston aspire l'air.
- Compression : le piston remonte, les deux soupapes sont fermées et l'air ainsi comprimé se réchauffe. Le carburant est injecté avant le PMH.
- Combustion : le mélange s’enflamme instantanément due à la forte température de l'air et le piston redescend.
- Échappement : le piston remonte, la soupape d'échappement s’ouvre et expulse les gaz.
Variation de la puissance du moteur diésel
- La puissance du moteur diesel est variée en modifiant la quantité de carburant injectée pour chaque cycle. La quantité d’air reste pratiquement la même.
Chambre de combustion
- Deux types de chambres de combustion : injection indirecte et directe.
- Dans l'injection indirecte, la chambre de combustion est divisée en deux parties : la préchambre et la chambre principale.
- Dans l'injection directe, la chambre de combustion est formée par une cavité dans la tête du piston.
Avantages du moteur diesel
- Meilleur rendement : grâce à l'augmentation du rapport volumétrique, la combustion est plus complète et la consommation spécifique est réduite.
- Couple moteur plus important et constant à faible vitesse.
- Combustible moins cher.
- Moins d'oxyde de carbone dans les gaz d'échappement, mais plus d'oxyde de soufre et de particules non brûlées.
Inconvénients du moteur diesel
- Organes mécaniques surdimensionnés.
- Bruit de fonctionnement élevé.
- Température élevée dans les chambres de combustion, nécessitant un refroidissement plus efficace.
- Aptitude au démarrage à froid moins bonne qu'un moteur à allumage par bougie.
Moteur rotatif de type Wankel
- Le moteur Wankel utilise un rotor triangulaire qui effectue des rotations pour réaliser le cycle de combustion.
- Chaque rotation de rotor équivaut à 3 pistons
- Le moteur Wankel n'a pas de soupapes, mais des ouvertures dans le rotor.
Avantages du moteur Wankel
- Simplicité, peu de pièces mobiles.
- Pas de mouvement alternatif, donc un roulement doux et moins de vibrations.
Inconvénients du moteur Wankel
- Faible rendement thermique.
- Consommation plus élevée que les moteurs à pistons traditionnels.
- Plus polluant.
- Peu de fabricants.
Système de carburant
- Le système de carburant est composé des éléments suivants :
- Alimentation
- Carburation
Alimentation
- L'alimentation est composée des réservoirs à carburant, de la pompe(s), des canalisations, du robinet de sélection et des filtres.
- La pompe est utilisée sur les moteurs équipés de l'injection et les avions à ailes basses.
Carburation
- Deux systèmes de carburation sont utilisés : le carburateur, le système à injection.
- Ces équipements permettent de doser le mélange air/essence pour toutes les conditions de fonctionnement du moteur.
Carburateur à flotteur
- Le carburateur à flotteur permet un mélange adéquat à tous les régimes moteur en utilisant le principe de la dépression réalisée à l'aide d'un tube venturi et le principe des vases communicants.
- L'air aspiré par les pistons passe dans un diffuseur et crée une dépression dans le corps du diffuseur.
- L'essence est aspirée proportionnellement à la dépression.
- Un volet d'accélération (papillon) après le diffuseur limite la quantité de mélange admisse au moteur et donc la puissance développée.
Composants du carburateur à flotteur
- Chambre à flotteur et orifices calibrés
- Ralenti (permet d'aspirer efficacement le carburant lorsque la dépression des pistons est faible)
- Accélération (permet une accélération plus rapide)
- Économiseur (permet d'économiser du carburant à vitesse de croisière)
- Contrôle du mélange (mixture)
Contrôle du mélange
- A l'altitude, la pression et la température diminuent, ce qui provoque une baisse de la densité de l'air. Il faut donc varier le mélange, particulièrement en aéronautique, en fonction de l'altitude.
- Deux façons de varier le mélange :
- Augmenter la quantité d'air
- Diminuer la quantité de carburant
Désavantages du carburateur à flotteur
- Sensibilité aux différentes attitudes de vol : les manœuvres d'un avion peuvent rendre le mécanisme moins efficace.
- Sensibilité aux conditions de givrage, qui peuvent entraîner l'arrêt du moteur.
Carburants
- Les carburants sont constitués de plusieurs molécules différentes (hydrocarbures) provenant du pétrole brut.
Caractéristiques des carburants
-
Carburants pour automobiles (MOGAS):
- Caractérisés par leur couleur, leur indice d'octane.
- La coloration permet de distinguer les carburants, réduire les fraudes et vérifier la contamination.
- L'indice d'octane mesure la résistance du carburant à la détonation.
Combustion vs. Explosion
- Combustion : la vitesse de flamme est de 2 m/s.
- Explosion : la vitesse de flamme est de 2000 m/s - 3000 m/s.
Combustion anormale
-
Détonation:
- Effets de la détonation :
- Dommages mécaniques (piston, bielle, vilebrequin, paliers, joint de tête)
- Augmentation thermique (préallumage)
- Limite du rapport de compression
- Effets de la détonation :
-
Auto-allumage par points chauds:
- Inflammation du mélange air/essence sans la présence de l'étincelle de la bougie.
- Cause : dépôts incandescents sur les parois ou les électrodes de la bougie
Conclusion sur les combustions anormales
- Ces phénomènes anormaux sont dus à la facilité d'inflammation des carburants.
- Le meilleur moyen de déterminer les risques de détonation d'un carburant est l'essai moteur.
Facteurs affectant la détonation
- Mauvais refroidissement du moteur
- Conception de la chambre à combustion
- Dépôts dans la chambre de combustion
- Richesse du mélange air/essence
- Avance à l'allumage
- Rapport de compression
- Turbocompresseur mal ajusté
- Mauvais carburant
Conception de la chambre à combustion
- Problème : le temps que prend le front de flamme pour atteindre tout le mélange air/essence.
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Description
Ce quiz explore les concepts fondamentaux liés aux segments de piston, aux bielles et au vilebrequin dans les moteurs. Vous en apprendrez davantage sur leur fonction, leur fabrication et les types spécifiques. Testez vos connaissances sur l'équilibrage du vilebrequin et les différentes configurations des bielles.
