Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

Effectivement c'est un casse tête, en tous cas ça l'a été pour moi, au point d'envisager de renoncer.
Je n'ai pas de photo avec le premier réservoir qui était entre les culasses du bas. Cette photo est plus récente, le réservoir à été remonté, pour que le niveau d'huile soit plus haut que la pompe à huile, afin d'éviter d'avoir à amorcer cette dernière. Pour ça j'ai monté une deuxième pompe pour le relevage d'huile.
2018-01-21_05h34_05-2-ConvertImage.jpg
Comme je l'ai expliqué dans un de mes messages précédents, on envisage, avec Jean-Claude de trouver le bon équilibrage par empirisme. J'imagine avoir deux solutions, soit les masses d'équilibrage montées sur le vilo sont trop lourdes ou trop légères. A ce moment là on est à fond, et on y croit. J-C usine un disque d'acier percé en périphérie de plein de trous on pourra y boulonner des vis et des rondelles progressivement jusqu'à trouver un équilibrage acceptable. Le problème est que ce disque, prit en sandwich entre support d'hélice et hélice, n'est pas dans le plan des pistons. Ca va donc créer d'autres vibrations, mais on espère que ça nous donnera au moins l'information dans quel sens agir, ajouter du poids ou en enlever. On repère ou se trouve le maneton, je pense à vu de nez que les masselottes sont trop lourdes. On va commencer par ajouté du poids coté maneton, ça devrait vite nous donner une indication. On commence par un boulon, ça ne semble rien changer, toujours autant de balourd. On ajoute des rondelles, et encore, ça semble toujours pareil. C'est peut-être que les masselottes sont trop légère, on choisi donc l'emplacement opposé, et rebelote, mais ça change rien. On refait des tentatives, encore et encore, heureusement que le moteur démarre bien, mais il nous semble que ça ne change absolument rien. On tente de poser des témoins (butées) sur le support moteur pour voir si le balourd augmente ou diminue, rien de concret ne sort de ces multiples essais. Me serrais je complètement fourvoyé et faut il décaler les masselottes, pourtant les quelques images que j'ai des moteurs en étoile en éclatées, montrent des masselottes juste en opposé au maneton, ce qui me semble logique. On essayera d'autre position sur notre disque à trous, ça semble rien changer. La déception est grande.
Le support moteur de l'aéroclub a ses fixations juste devant les portes d'un hangar, il nous faut le déboulonner à chaque fois, ça nous aide pas, je fais un nouveau support qui se fixe à ma remorque, une 1200kg. Si par chance la trop grande rigidité du support boulonné amplifiait le balourd. On se raccroche à n'importe quelle solution, même complètement improbable comme celle ci. Bien entendu l'effet est inverse, la remorque est ballottée dans tous les sens.
Je sais pourtant comment on équilibre partiellement, ou presque totalement avec un arbre d'équilibrage, un mono cylindre, mais là c'est pas la même affaire.
Après de multiples tentatives étalé sur plusieurs jours, on doit ce rendre à l'évidence on obtiendra rien comme ça. Je suis dégoûté et épuisé, les nuits blanches se succèdent. Il faut prendre du recul. Je ne trouve personne pour m'aider, il faut que je lâche l'affaire, sinon ma santé va en prendre un coup, la motivation n'y est plus, j'ai été présomptueux, pourtant ça avait plus que bien commencé.
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jplandez
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par jplandez »

Il me semble bien avoir toujours vues les masselottes à l'opposé du maneton.
Peut être plus lourdes. J'ai vu qu'ils mettaient des orifices garnis de plomb pour l'équilibrage.
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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

effectivement, elles sont bien toujours opposées au maneton, mais quand la solution ne vient pas, on commence à douter et parfois à remettre en cause ce qui est évident.

Le moteur est remisé au fond du garage, toutes mes tentatives pour trouver de l'aide sont restées veines.
Quelques mois plus tard, on à enfin internet à la maison, une de mes premières recherches concerne l'équilibrage des moteurs en étoile, je retrouve une thèse des années vingt, mais indéchiffrable pour moi, surtout qu'a cette époque, il n'y avait pas besoin d'équilibrer l'embiellage, car le vilo était fixe, c'étaient les cylindres qui tournaient autour sur la plupart des moteurs en étoile.
J'ai aussi trouvé une vidéo d'un projet de moteur en étoile mais avec pistons guidés et tête de bielle coulissante, sur la vidéo on voyait des vecteurs rouge et bleu, changer de directions et de valeurs au fur et à mesure de la rotation du vilo j'ai donc cherché de ce coté, j'ai pesé chaque pièce, défini la partie qui pouvait être considérée en rotation et celle en translation, la partie en rotation attachée au maneton est facile à contre balancer, comme le suggérait Luciano il y a quelques messages, mais pour le reste, ça part dans tous les sens, en fait 5 directions et de façon alternative. J'avais bien en seconde technique vu en physique quelques notions de force mais pas de quoi venir à bout de ce problème. Je trouve sur le net des formules pour définir la force produite par un corps en mouvement qu'on voudrait stopper. Je calcule les forces produites par le piston et le bout de bielle associé.
Heureusement que j'avais pris soin de bien m'assurer que chaque partie de l'embiellage soit de masse identique avec des centres de gravité parfaitement répartis. Les bielles toutes connectées entre elles et réparties à 72° avaient leurs centre de gravité, pille au centre, ça m'avait valu au moment du dessins déjà un bon casse tête, car la bielle mère n'a pas la même section que les autres il fallait aussi tenir compte des axes de bielles secondaires, ainsi que la longueurs différentes de ces bielles secondaires. Avoir un centre de gravité parfait de l'ensemble n'est pas suffisant, il faut aussi que chaque pièce séparée ait leur centre de gravité à la même distance du centre du maneton. Exactement comme pour une hélice ou il faut que chaque pale ait la même masse et que le centre de gravité de chaque pale soit exactement au même endroit, sinon l'hélice ne serait pas équilibrée dynamiquement.
Sur l'embiellage on a de l'alu de l'acier et du bronze, de densités différentes, là il faut calculer au plus juste, un trou de graissage pas pris en compte et on perd l'équilibre, j'avais peut-être exagéré sur cet équilibrage, mais qui peut le plus peut le moins, et l'usinage a demandé également un bonne maîtrise des cotes.

J'ai retrouvé la vidéo
http://patrice.courtade.pagesperso-oran ... ibrage.gif
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jplandez
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par jplandez »

J'ai l'impression que les masselottes n'étaient pas assez lourdes.
le Vilo, il "voit" pas seulement la maitresse, mais celles à l'opposé aussi.
Peut comme un mono, ou un V-Twin.
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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

voila un des graphiques qui en est sorti.
quilibrage-ConvertImage.jpg
Les forces engendrées par les pistons et morceaux de bielles attachés ,cotes noir, (les cotes représentent des forces, il aurait été plus clair de n'avoir qu'une flèche pour bien visualiser le sens), sont reportées en abscisse et ordonnée. Les cotes en rouge représentent les forces de translation à contrer par les masselottes, les bleues sont dans le sens de rotation. Sur ce graphique, le piston 5 arrive au point mort bas, le pointillé rouge représente l'alignement axe vilo, axe maneton, c'est sur cette ligne que devront se trouver le CG des masselottes. Pour les dessins et calculs j'ai toujours considéré que toutes les bielles était directement raccordées au maneton et non pas articulé pour 4 d'entre elles, à tors ou a raison, on pourra en reparler plus tard.
Voila ce qui en est sortie, un allègement des masselottes. Un seul graphique donne déjà 5 positions du vilo, un autre graphique le piston 5 au point mort haut, donnera exactement la même somme des forces, donc un équilibrage parfait est possible sans tenir compte des temps moteur ni des articulations de bielle.

Dans mon message précédant, j'ai volontairement négligé une autre façon d'équilibrer une hélice, il faut en effet que la masse multiplié par la distance du CG, soit identique pour chaque pale et uniformément répartie en circonférence, ça s'appelle le moment. Il faut que chaque moment soit identique et la façon la plus logique de l'obtenir, est, même masse même distance de CG. Mais ça pourrait aussi être une pale moins lourde mais un CG plus éloigné. Le plus compliqué pour une hélice sera que les CG aient la même valeur angulaire d'une pale à l'autre tout en gardant les même moments, sinon il faudra passer par un équilibrage dynamique.

Pour faire léger, l'idéal sera de faire des masselottes le plus éloigné possible du maneton, et il faudra que les moments soient les mêmes. Les forces d'inertie appliquées au maneton sont définies (bonnes ou pas, c'est une autres histoire), elles prennent en compte la masse en rotation: maneton et son écrou, roulement de tête de bielle, tête de bielle mère, axes et têtes de bielles secondaire, et soient de vilo coté maneton. Et en translation: pistons, axes et pieds de bielles. Le poids de tout ça multiplié par la distance axe vilo axe maneton (demis course) donne le premier moment. Il reste donc plus qu'a réaliser le moment opposé comprenant les deux demis soient, les masselottes et visseries. La encore casse tête, chaque fois qu'on réduit ou augmente la taille des masselottes, ça change aussi leurs CG. On a une équation à trois nombre dont deux inconnus et je ne sais la résoudre que par tâtonnement et pour simplifier le tout, les deux masselotte sont un peu différentes. Quelques heures supplémentaires. La recherche, les calculs et dessins pour en arriver là au sujet de l'équilibrage, m'aura occupé des dizaines d'heures, largement autant que tout le reste de la conception et un résultat pour lequel je reste sceptique.

avant
masselotte-2-ConvertImage.jpg
après
masselottes-2-ConvertImage.jpg
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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

après réusinage des masselottes le moteur est remonté, mais au lieu d'essayer de voir si ça marche, je me désintéresse de ce projet, certainement parce que je ne pense pas avoir réussi et aussi car en cette période je suis débordé. Il faudra que mon beau frère Guy Bertin de passage à la maison insiste pour le voir tourner. Guy est une locomotive, il ne s'impose jamais de limites, pas comme moi. Le moteur est posé sur la remorque, batterie, engrainer le pompe à huile, essence, brassage. Il démarre facilement. Aucune vibration anormale, il vibre moins qu'un moteur en ligne, j'en crois pas mes yeux et mes oreilles, j'ai réussi, soit mes calculs et intuitions étaient bons, soit j'ai eu un coup de chance énorme, en plus il a un bruit d'enfer. Après quelques minutes à faible régime, on pousse un peu les gaz, mais dépassé un certain régime, ça cafouille et ça boite. Problème de carburation ou d'allumage? On penche pour le carbu pas adapté, une autre galère commence mais ça me semble bien plus simple à résoudre. Jean-Claude est fou de joie d'apprendre qu'une nouvelle étape vient d'être franchi.
julient
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par julient »

maxi félicitations!
peut importe ce qui fait le résultat, ce qui importe c'est que ça marche.
encore bravo
quand on est sûr d'avoir raison, on n'a pas besoin de discuter avec ceux qui ont tord. Georges Wolinski
Light is right. Colin Chapman
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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

Tu as raison, et j'espère que ce moteur prendra l'air un de ces jours.

Pour revenir à l'équilibrage, quand j'ai conçu ce moteur, je n'avais que très peu de documentation, et j'ai fait ça dans mon coin, aussi j'ai certainement fais des erreurs. J'ai découvert plus tard avec internet que la plupart des moteurs en étoile de série, avaient des manetons secondaires décalés. En effet si vous vous rappelez mes explications sur le fait que les pistons n'avaient pas des points morts haut et bas ni des courses uniformément réparties, il est possible en positionnant les manetons secondaires sur la bielle mère de régler une partie du problème, et d'avoir des PMH (point mort haut) parfaitement répartis ainsi que des hauteurs de pistons identiques. Le gros avantage de cela est d'avoir un basculement de soupapes identique pour tout les cylindres et un allumage classique avec distributeur. La contre partie est que au PMB certains pistons sont encore plus décalés en hauteur et en angle. C'est pour cette raison que sur les PW (pratt et whitney) évoqué par JPLandez qu'il a fallu monter des arbres d'équilibrage secondaires. Ces moteurs d'une cylindrée et d'une puissance énormes, ont bien entendu des forces dynamiques sans aucune mesure avec mon petit moteur de 2.5l.
Je n'avais pas envisagé cette possibilité, et j'ai du compenser par des bielles secondaires de longueurs différentes et un allumage indépendant par cylindre, par contre le basculement des soupapes ne tombe pas très bien sur 4 cylindres sur 5, on verra plus tard les conséquences. Par contre je me suis amusé récemment à voir si j'avais fait ça si j'aurais pu aussi bien équilibrer ce moteur, les pistons arrivant au PMB, encore plus en avance pour 2 d'entre eux et plus tard pour 2 autres, auraient apporté des vibrations plus importante. Les forces de translation des pistons au PMB auraient été encore moins alignées aux masselottes. Mais sur un moteur aussi petit, il n'y aurait pas forcément eu des conséquences sensibles.
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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

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Ramel
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par Ramel »

Serge, bravo en tous cas pour la persévérance et le résultat ! Un moteur fabriqué et qui fonctionne, c'est magnifique.
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Stator
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par Stator »

Merci ,pour cette documentation..... :o et Bravos ;) :)
Pose ta question, tu seras idiot une seconde. Ne la pose pas, tu seras idiot toute ta vie - Albert Einstein
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par bebe44 »

Je suis stupéfait devant la réalisation de Serge et , l'ayant rencontré à Blois, quand je le lis ici, je ressens le calme et la force qui émanent de l'homme qu'il est.
De plus, il est d'une grande simplicité et très modeste.
Chapeau l'ARTISTE.
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par Yankeeromeo »

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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

Merci les gars, il faut cependant replacer ça dans le temps, car à raconter comme ça on pourrait avoir l'impression que la progression a été rapide, il n'en est rien, et puis même si l'envie au départ et la conception complète me revienne, je n'aurais rien pu faire sans mon fidèle amis Jean-Claude Barré, qui comme sont non l'indique est aussi fous que moi. Il à usiné presque toutes les pièces, je n'ai fais que quelques usinages simple. Le téléphone à pas mal chauffé à cette époque, certainement encore plus que quand on à fait le Yam. Ma femme s'arrachait les cheveux, je crois que pendant plusieurs mois je n'ai pas posé mes fesses dans le canapé pour regarder un film avec elle. Merci à elle et à mes enfants de m'avoir laissé vivre cette aventure.

Bon ceci dit il reste du taf et c'est pas par ce que ce moteur tourne sans vibré qu'il fonctionne correctement. Le travail suivant sera de monter une pompe de relevage et de placer la bâche à huile plus haute car amorcé à chaque fois la pompe demande beaucoup trop de temps et d'effort, déposer les bougies et desserrer la conduite d'huile, puis faire tourner à la main l'hélice jusqu'à ce que l'huile coule. Plusieurs dizaines de tours. On utilisera la même pompe que celle de pression, une BMW trochoïdale, entrainée par un engrenage plus petit pour qu'elle tourne trois fois plus vite.
pompe-2-ConvertImage.jpg
pompe1-2-ConvertImage.jpg
La bâche sera celle d'un 912. Une purge pour l'huile avait déjà été installé sur l'admission du cylindre bas, on fait un simple trous dans l'échappement du cylindre voisin avec un petit tuyau en alu pour que l'huile, qui sort quand la soupape s'ouvre au brassage, ne brûle pas quand le moteur démarre.
2018-01-21_05h34_05-3-ConvertImage.jpg
on voit ici les conduites de récupération d'huile, dans les caches culbu (de chaque cotés en bas), celle de vidange de la pipe d'admission avec sa vannette, celle du carter moteur qui passe derrière, et celle d'aspiration en partie en alu, le tout relier à un petit réservoir avec une crépine. Sur la pipe d'échappement on distingue un raccord style banjo avec un petit tube en alu.

Quand le moteur est à l'arrêt assez longtemps, l'huile qui descend dans les pistons, fini par traverser les segments et ce retrouve dans la chambre de combustion. Il est préférable de placer l'hélice de tel sorte que les pistons du bas soit tous les deux au plus prés du PMH. on aura forcement un cylindre avec les deux soupapes fermé, et l'autre avec une soupape ouverte. La soupape ouverte sera ou celle d'admission du cylindre de droite (déjà passé le PMH), ou celle d'échappement du cylindre à gauche (pas encore passé le PMH). Avant de brasser le moteur, il faut ouvrir la petite vanne de la pipe d'admission et faire tourner tout doucement l'hélice, pour que l'huile puisse s'écouler sans faire tampon entre piston et culasse et risqué de couler (forcer) une bielle, coté échappement le conduit de vidange reste toujours ouvert. L'huile coté admission est récupérable, pas de l'autre coté.

PS, Je suis allé à Blois avec comme seul motivation, la rencontre d'autres forumeurs ou membres du RSA, j'ai été ravi, que tu plaisir, serte trop court mais de très très bon souvenirs. Avec l'espoir de ce voir plus souvent.
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serge5694
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Re: Moteur en étoile fabriqué par 'serge5694' pour un Morane type H de 1913

Message par serge5694 »

A ce moment, le moteur est plutôt bien abouti, mais il ne dépasse pas les 1600-1700tr/mn, si il ne cafouillait pas à ce régime on aurait pu penser qu'il manquait de puissance pour l'hélice qu'il entraine. J'essaie différent gicleur hauteur d'aiguille, de cuve etc, rien de bien concret. Avec le stater il tourne plutôt mieux, il manque donc d'essence, je contrôle le débit qui est bien suffisant, je monte d'autre carbu, plus gros plus petit, toujours pareil et sensiblement au même régime. C'est avec le petit carbu de ma 250 Honda, que j'ai le meilleur résultat, 1800tr/mn, qu'est ce qui peut bien ce passer? Je commence à me demander si je ne devrais pas monter une turbine d'admission comme sur presque tous les moteurs en étoile, mais c'est encore un boulo de fous et du poids. Ce moteur n'est pas léger, environ 90kg avec hélice et périphériques. Il faut dire que les pièces BM sont très lourdes, cylindres, pistons, culasses, dépasse à eux seul les 45kg.
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