Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
 A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | +
Moteur rotatif
Moteur Le Rhône 9C
Moteur Le Rhône 9C

Un moteur rotatif est un moteur à explosion tournant autour de son vilebrequin qui reste fixe. Ce type de moteur a eu son heure de gloire au début de l'aviation (de 1910 à 1920 environ) quand le rapport puissance/poids était le critère principal devant la consommation et la fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.).

Il est courant d'appeler abusivement moteur rotatif les moteurs à piston rotatif tels que le Moteur Wankel (Le moteur Wankel fut inventé, développé, et son brevet vendu par celui qui lui a donné son nom : Félix Wankel.) ou Quasiturbine (Le moteur Quasiturbine ou Qurbine est un type de moteur rotatif à combustion, inventé par la famille québécoise Saint-Hilaire et initialement breveté en 1996. Ce moteur sans vilebrequin utilise un rotor...).

Historique

Plusieurs précurseurs ont très tôt tenté l'aventure du moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) rotatif dont le 3 cylindres de Stephen Balzer dans un quadricycle de 1894 et le 5 cylindres de Félix Millet sur sa motocyclette (Une motocyclette, également appelée par son apocope moto, est un véhicule motorisé à deux roues monotrace (les roues sont l'une derrière l'autre). Le pilote y est assis...) de 1897.

Le constructeur le plus connu est Gnome et Rhône (La Société des Moteurs Gnome et Rhône fut une société française qui fabriqua des moteurs pour l'aviation, puis des motocyclettes jusque dans les années 1950. Elle était le...) qui équipa les avions des pionniers de l'aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un aéronef dans un but particulier. Ces diverses activités peuvent...) avant d'être fabriqué en très grande série (plusieurs dizaines de milliers avec les fabrications sous licence) pour fournir les avions de combat de la Première Guerre mondiale. A également produit des moteurs rotatifs en quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur...) (environ 30 000) la société Clerget-Blin, principal concurrent de Gnome (GNOME, acronyme de GNU Network Object Model Environment, est un environnement de bureau libre convivial dont l'objectif est de rendre accessible l'utilisation du système d'exploitation GNU au plus grand...) et Rhône (Le Rhône est un fleuve d'Europe. Long de 812 kilomètres, il prend sa source, dans le glacier du Rhône, à Gletsch, en Suisse, à l'extrémité est du canton du Valais, dans les Alpes uranaises. Il parcourt 290...). Ironie du sort, la société allemande Oberursel fabriqua en grande quantité les moteurs Gnome et Rhône sous licence.

Bentley reprit et améliora les moteurs Clerget pour ses moteurs B.R.1 et B.R.2; de même Siemens-Halske perfectionna les modèles Oberursel avec un train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des marchandises), et peut être...) d'engrenage, réducteur de vitesse (On distingue :) et faisant tourner l'hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) en sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une...) inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1...) du moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce...), donc diminuant l'effet de couple

Le prix de ces moteurs: entre 12 000 FRF et 25 000 FRF de l'époque soit l'équivalent de 25 000 à 55 000 Euro.

Cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) sera rapidement abandonnée après la Première Guerre mondiale.

Technique

Ces moteurs sont toujours en étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) (5 à 11 cylindres) avec quelques essais peu convaincants de moteur à double étoile. D'une cylindrée (La cylindrée est le volume balayé par le déplacement d'une pièce mobile dans une chambre hermétiquement close pour un mouvement unitaire. Ce concept est utilisé pour les...) de 9 à 15 L, ils développent entre 50 et 140 ch. Le taux de compression (Le taux de compression est une mesure de la performance d'un algorithme de compression de données informatiques. Il est généralement exprimé en pourcentage, et noté τ....) est faible, aux alentours de 5 à 1. Dans les années 1910, leur poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est...) est la moitié de ceux des moteurs conventionnels (par exemple 140 kg pour un 110 ch). Les ultimes développements seront des 9 cylindres de 150 ch, puis de 11 cylindres qui atteindront 200 ch (pour 23 L de cylindrée)

Suivant les constructeurs, ils auront des soupapes

  • automatiques, commandées par la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), sur les premiers moteurs Gnome;
  • l'une commandé par came et poussoir, l'autre automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les...) par la pression, sur les moteurs Gnome "monosoupape";
  • commandées classiquement par came, poussoir et renvoi, sur les moteurs Le Rhône et Clerget.

Avantages et inconvénients

Le principal avantage, son faible poids, est en partie dû à deux facteurs:

  • Un excellent refroidissement du fait du brassage de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions et autres...) par les cylindres permet de diminuer le poids des ailettes,
  • La masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) en mouvement est suffisante pour rendre inutile le volant moteur.

De plus le principe d'admission permet de se passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) de carburateur (Le carburateur est un organe du moteur à combustion interne essence ou ethanol et aussi des chaudières à carburants liquides. Cet organe permet de préparer un mélange d'air (le comburant) et de carburant, ayant le...).

Les inconvénients sont nombreux mais seront négligés en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de guerre:

  • Un rendement faible, conséquence du mauvais contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) du mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi...) air-essence et de l'admission,
  • Un fort effet de couple dû à la forte masse en rotation, très sensible sur des avions légers comme ceux des débuts de l'aviation.
    • Toute changement d'attitude se traduit par une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) de précession (La précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet ou, de façon plus générale, d'un vecteur sous l'action de l'environnement, par exemple, dans...) (résultant de l'effet gyroscopique ou force de Coriolis) considérable (voir l'article sur le Sopwith Camel),
    • Pour une hélice dextrogyre :
      • l'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans moteur, on...) se cabre lorsqu'on veut tourner à gauche (ou pique quand on tourne à droite),
      • l'avion tourne à gauche lorsqu'on pique (ou tourne à droite lorsqu'on cabre);
  • La lubrification est un cauchemar (Le mot cauchemar est un terme générique utilisé de façon variable pour désigner des manifestations anxieuses et angoissantes survenant pendant le sommeil.) qui est résolu par un circuit d'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à l'état liquide à température ambiante et qui ne se mélangent pas à l'eau, mais, est cependant plus légère que...) ouvert... Pour 5 L de carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.), 1 L d'huile qui est éjectée en tête de cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe plane fermée (c), appelée courbe directrice et gardant une direction...) d'où la nécessité d'un capot supérieur pour sauvegarder la visibilité (En météorologie, la visibilité est la distance à laquelle il est possible de distinguer clairement un objet, quelle que soit l'heure. On peut mesurer la visibilité horizontale et verticale,...) du pilote;
  • l'absence de réglage de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) (pas d'accélérateur) qui obligeait à un fonctionnement en tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ou rien: atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme. Le terme recouvre cependant des notions différentes suivant qu'il est employé dans le domaine...) moteur coupé (Un coupé est une voiture fermée, à deux portes (parfois trois avec hayon ou quatre comme l'ont fait certains constructeurs américains) et possédant deux, quatre ou cinq places. Il est caractérisé par la forme...) obligatoire. Des palliatifs seront trouvés, entre autres en agissant sur l'allumage (Pour s'enflammer, le mélange air-essence, un gaz contenu dans le cylindre doit subir une élévation de température permettant de porter une partie de sa masse au-dessus de sa température d'inflammation (ti-380°C).) pour ne faire fonctionner que 3 ou 6 des 9 cylindres;
  • une maintenance délicate.

Principaux avions équipés de moteurs rotatifs

  • Blériot XI (Le Blériot type XI est un avion construit par Louis Blériot utilisé par l'armée française au cours de la Première Guerre mondiale.) (Le Rhône 7A)
  • Caudron G3 (Le Rhône 7C)
  • Morane-Saulnier (Morane-Saulnier est un constructeur aéronautique français.) E/F (Le Rhône 7C)
  • Nieuport 10 B, Nieuport 11 (Le Rhône 9C) et Nieuport 17 (Le Nieuport 17 était un avion de chasse biplan français de la Première Guerre mondiale. Il fut développé par Gustave Delage (société Nieuport) et il fut mis en service en mars 1916.) (Le Rhône 9J
  • Spad (SPAD était une société de construction aéronautique française.) C2 (Le Rhône 9C)
  • Sopwith Camel (Le Sopwith Camel fut un avion de chasse britannique de la Première Guerre mondiale. Le Sopwith Camel fut sûrement le meilleur avion construit par le bureau d'étude de Sopwith....) (Clerget 9B, Le Rhône 9C), Strutter, Pup et 2F.1 (Bristol B.R.1)
  • Fokker E.III (Oberursel U1), Dr1 (Oberursel)
  • Sikorsky S.16 (Gnome), S.20 (Le Rhône)
  • Siemens-Schuckert D.IV (Siemens-Halske SH-III)

Galerie d'images

Utilisations hors aéronautique (L'aéronautique inclut les sciences et les technologies ayant pour but de construire et de faire évoluer un aéronef dans l'atmosphère terrestre.)

Moteur rotatif à l'avant de la Mégola
Moteur rotatif à l'avant de la Mégola

Il y eut quelques essais d'utilisation sur des motocyclettes comme celle de Félix Millet équipée d'un moteur rotatif dans la roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) arrière ou la Megola dans la roue avant, sans succès durable.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page. La liste des auteurs de cet article est disponible ici.