Les Moteurs 4 Temps
Le principe de fonctionnement des moteurs quatre temps utilisés sur nos modèles est
identique à celui des moteurs quatre temps utilisés sur les voitures ou les motos.
Le carburant est sensiblement identique à celui employé pour les moteurs deux temps utilisé en modèle réduit.
Description
La culasse possède une soupape d'admission par laquelle les gaz carburés en provenance du
carburateur entrent dans le cylindre et une soupape d'échappement par laquelle sont évacuésles gaz brûlés.
Ces deux soupapes sont ouvertes ou fermées en séquence par des culbuteurs eux-mêmes
poussés par des tiges mises en mouvement par un arbre comportant des cames. Cet arbre àcames est entraîné par le vilebrequin à travers un réducteur qui le fait tourner à mi-vitesse.
Sur certains moteurs, les culbuteurs peuvent être actionnés directement par un arbre à camesmis en rotation par une courroie entraînée par le vilebrequin.
Fonctionnement
Premier temps: admission
Lorsque le piston descend, il crée une dépression qui aspire le mélange carburé venant du
carburateur à travers la soupape d'admission
Deuxième temps: compression
Les soupapes sont fermées rendant le cylindre étanche. Lorsque le piston remonte il
comprime le mélange
Troisième temps: explosion détente
Lorsque le piston est au point mort haut, le mélange s’enflamme sous l’effet du fil incandescent de la bougie provoquant une dilatation des gaz el la descente du piston.
Quatrième temps: échappement.
Le piston remonte à nouveau chassant les gaz brûlés par la soupape d'échappement
Les moteurs à quatre temps sont technologiquement plus compliqués que les moteurs deux
temps car il y a plus de pièces en mouvement. Ceci entraîne un poids plus élevé, un entretien
et des réglages plus fréquents. Leur fonctionnement avec un temps moteur un tour sur deux
entraîne une vitesse de rotation moins élevée et une puissance plus faible que les moteurs
deux temps de cylindrée identique. Malgré cela, ils conservent un bon rendement grâce à un
meilleur remplissage du cylindre, leur ralenti est plus régulier et le bruit qu’il génère est moins agressif et plus « réaliste » (Notament pour les « Warbirds ».
Leur emploi est compatible avec de grandes hélices ce qui est recommandé
Ces moteurs sont plutôt utilisés par les modélistes confirmés.
Fonctionnement
d’un Moteur 2 Temps
L'admission
Remplissage du carter.
Lorsque le piston monte dans le cylindre (cela correspond également au temps de
compression), il crée une dépression dans le carter.
Cette dépression aspire de l'air à travers le carburateur dans lequel un gicleur calibre la
quantité de carburant du mélange. Durant toute la phase de montée du piston, une rainure dans
le vilebrequin permet au mélange carburé de remplir le carter. Ce dispositif peut être remplacé
par un clapet.
Admission dans le cylindre.
La descente du piston (qui correspond également au temps de combustion/détente) crée une
compression des gaz contenus dans le carter. Sous l'effet de cette pression, les gaz remontent
par des canaux situés sur les flancs du cylindre: les transferts. Lorsque le piston est au point
mort bas, le cylindre est rempli de mélange carburé.
La compression
Le piston remonte et comprime le mélange qui a été admis dans le cylindre durant le temps
d'admission
La combustion/détente
Sous l'effet du filament incandescent de la bougie et de la compression, le mélange
s'enflamme. La pression augmente et repousse le piston vers le bas, les gaz se détendent.
L'échappement
Lorsque le piston arrive au point mort bas, il découvre l'orifice d'échappement (lumière
d'échappement).Les gaz brûlés s'échappent.
1°) Piston au point mort hautAllumage Combustion
(des gaz comprimés au
cycle précédent)
2°) Le piston descentDétente des gaz
Le mélange carburé remonte dans le cylindre
par les transferts
3°) Piston au point mort bas Echappement des gaz brûlés
4°) Le piston remonte Compression des gaz contenus
dans le cylindre
Admission du mélange dans le carter à travers
le vilebrequin et le carburateur
L'allumage
Sur ces micro moteurs, l'allumage est réalisé par une bougie à incandescence (glow plug)
inventée au Etats Unis dans les année 40.
Un filament de platine est chauffé au rouge avant le démarrage par le passage d'un courant
d'environ 3 Ampères sous 1,2volts à 1,5 volts. La compression et la combustion maintiennent
le filament incandescent ce qui permet la continuité de fonctionnement du moteur
Le Carburateur
Description
Tous les moteurs utilisés en modèle réduit, utilisent un dispositif qui permet de mélanger l'air
d'admission et le carburant dans une proportion compatible avec un bon fonctionnement. C'est
ce qui est couramment appelé le carburateur.
Le carburateur utilisé sur les modèles radiocommandés est constitué d'un corps, formant un
venturi. Dans ce venturi passe l'air aspiré par le moteur. Le passage de l'air aspiré crée une
dépression au col du venturi, cette dépression aspire le carburant.
Pour faire varier le régime de fonctionnement du moteur il suffit de faire varier la quantité de
mélange carburé, c'est le rôle du boisseau qui obture plus ou moins le venturi et modifie ainsi
le débit d'air et la dépression. Le boisseau est manoeuvré par le servo de "gaz".
Le carburant traverse un gicleur dans lequel se déplace une aiguille. Le déplacement de
l'aiguille règle le dosage de carburant par rapport à l'air. C'est le pointeau.
La réponse rapide du moteur aux demandes de modification de régime est obtenue en ajoutant
un deuxième gicleur équipé d'une aiguille de réglage; c'est le contre pointeau.
Réglage
ATTENTION DANGER
A de rares exceptions près, les vis de réglage du carburateur se situent proches du plan de
rotation de l'hélice. Ceci constitue un grand danger ! Il est indispensable de se tenir derrière le
plan d'hélice pour faire les réglages du carburateur et d'opérer sur un modèle parfaitement
immobilisé. Lorsqu'un déplacement du modèle est nécessaire, s'assurer qu'aucun obstacle n'est
présent dans la zone d'évolution. Tenir le modèle fermement par une zone éloignée de l'hélice.
Il s'agit dans ce paragraphe de donner les grands principes mais en aucun cas des valeurs de
réglage. Chaque moteur a ses propres caractéristiques et sa notice d'utilisation est suffisante.
Effectuer ces réglages dans l'ordre suivant
Régime maximum
En ouvrant totalement le boisseau, le débit d'air est maximum ce qui donne le plein régime
moteur. Pour obtenir ce plein régime, il faut ajuster le réglage du pointeau afin que la
proportion air/carburant soit optimum. Pour cela, à partir d'un réglage moyen, fermer
légèrement le pointeau. Si le régime augmente, il faut continuer à fermer le pointeau. Lorsque
la fermeture du pointeau entraîne une baisse de régime, rouvrir le pointeau pour obtenir le
régime maximum. C'est ce que les modélistes nomment "la pointe".
Toutefois, avion à l'horizontal, le carburant est facilement aspiré par la dépression du
carburateur (éventuellement aidée par une pressurisation du réservoir), mais lorsque le modèle
est mis à la verticale, si le pointeau n'est pas suffisamment ouvert, la dépression ne permet
plus d'aspirer suffisamment de carburant et le mélange devient trop pauvre. Le moteur baisse
de régime et, parfois, s'arrête. Il est donc nécessaire de modifier le réglage de pointe du
Carburateur
Moteur plein régime, l'avion est mis dans une position cabrée. Si le régime baisse, le pointeau
doit être légèrement ouvert (quelques crans).
Le réglage correct est obtenu lorsque le moteur atteint son plein régime avion à l'horizontal et
le conserve lorsque le modèle est cabré à plus de 45°.
Reprise
Lors d'une ouverture rapide du boisseau, il faut que le mélange carburé s'adapte rapidement
pour permettre l'accélération du moteur. Ceci est obtenu par le réglage du contre pointeau.
Le réglage correct est obtenu lorsque le moteur répond sans retard à une sollicitation rapide en
Accélération
Ralenti et arrêt
La position du boisseau détermine un passage d'air qui fixe le régime de ralenti. Le vissage
plus ou moins prononcé du pointeau calibre la quantité de carburant aspiré.
Le réglage est correct lorsque le régime de rotation du moteur au ralenti est stable et n'entraîne
pas de déplacement du modèle.
Pour stopper le moteur, il suffit de fermer le boisseau du carburateur.Sur le corps du carburateur, une vis permet de régler l'ouverture maxi et mini du boisseau.IMPORTANT: au ralenti le boisseau ne doit pas être en butée mécanique sur cette vis, unecourse supplémentaire doit lui permettre de se fermer d'avantage pour stopper le moteur.Le réglage est correct lorsque:- manche en butée arrière (ralenti) et trim plein avant = régime de ralenti- manche en butée arrière (ralenti) et trim plein arrière = arrêtEntretienToutes les pièces en frottement constituant le moteur s'usent, mais cette usure laissera bienassez de temps pour voler avant de nécessiter un changement. Cette période sera d'autant pluslongue que certains soins seront apportés au moteur, comme par exemple, respecter lesconseils d'emploi de la notice d'utilisation, ne pas le faire tourner sans carburant ou avec ducarburant inadapté ou bien encore de nettoyer l'extérieur pour maintenir un bon taux derefroidissement. Mais la cause principale des détériorations des moteurs sont les "crashs".Si à la suite d'une chute le moteur est souillé par de la terre, surtout ne pas le faire tourner à lamain, tout corps étranger entré dans le carter par le carburateur ou l'échappement risque dedétériorer un des éléments de l'attelage tournant. Démonter l'hélice sans la faire tourner,déposer le moteur de l'avion, au besoin enlever la culasse et le bouchon de carter puis le rincerà grande eau. Ensuite seulement, tenter tout doucement et sans forcer de faire tourner leplateau d'hélice. Arrêter immédiatement si un point dur ou un frottement anormal estperceptible. Dans ce cas, un nettoyage plus poussé est nécessaire. L'aide d'un modélistechevronné sera très précieuse pour juger du degré de démontage souhaitable ainsi que pourindiquer les astuces de démontage et montage.Après séchage, un rinçage à l'alcool suivi d'une lubrification avec du carburant suffit enprincipe avant le remontage.Le CarburantLe carburant est un mélange dont la base est du méthanol (50 à 80%), un alcool tiré du bois.Pour lubrifier toutes les pièces en mouvement, on ajoute une forte proportion (20 à 30%)d'huile de ricin ou d'huile de synthèse spécialement étudiée pour les micros moteurs.Pour augmenter la stabilité du fonctionnement, certains carburants sont additionnés denitrométhane (3 à 30%)Certains moteurs, extrapolés de l'industrie, utilisent de l'essence Le pot d'échappementLe pot d'échappement (silencieux ou résonateur).Sur un 2 temps comme sur un 4 temps, il est indispensable. Cet organe est non seulement leprincipal moyen de limiter le bruit et de sauvegarder les terrains d'évolution, mais il estégalement indispensable pour le bon fonctionnement des moteurs. La longueur de la piped'échappement, le volume et la forme du silencieux, le diamètre du tube de fuite ne sont pas lefruit du hasard. Ils sont calculés pour améliorer le rendement du moteur, permettre une plusforte puissance et surtout, une meilleure régularité. Il ne faut pas céder aux impressions queprovoque le surcroît de décibels, un moteur actuel a un meilleur rendement avec son potd'échappement.On trouve sur la majorité des pots d'échappement une prise de pressurisation. Cette prisepermet de prélever une partie de la pression dans le pot et de l'acheminer à travers une duritevers le réservoir. Ce dispositif assure une alimentation régulière du moteur quel que soit sonrégime (stabilisé ou transitoire) ou la position du modèle.
Ce qu'il faut savoir sur les moteurs ...