TP Mini-motos

TP Mécanique
1. TP Pocket bike
But du TP : Etudier les pièces maîtresses de la Pocket bike afin de comprendre le fonctionnement de
celles ci. Pour cela, nous allons démonter et observer plusieurs parties telles que :
I Le carburateur
II L’allumage
III L’embrayage
IV L’ensemble piston / cylindre
V Transmission
VI Système de frein
a. Résumé du fonctionnement général d’un moteur 2 temps
Le cycle du moteur 2 temps fonctionne sur un seul tour
de vilebrequin (360°) soit une montée plus une descente du
piston. Le moteur 2 temps n'utilise pas de soupapes pour
l'admission et l'échappement comme le moteur 4 temps
mais des lumières (des trous) directement dans le carter qui
seront ouverts et fermés par le passage du piston. On
retrouve les mêmes phases que dans le quatre temps mais
l'utilisation du dessous du piston comme pompe dans le
carter moteur (admission des gaz frais) permet de
chevaucher deux cycles en même temps.
On est donc en droit de s'attendre à un rendement
XIX
deux fois plus élevé. Malheureusement, comme les phases d'admission et d'échappement s'effectuent en
même temps, le transfert n'est pas optimal. On sort quand même généralement 60 à 80% de puissance
supplémentaire à cylindrée identique par rapport aux quatre temps. Le cycle se
déroule de la façon suivante:
1. Le piston se trouve en position PMB soit le piston en bas. Lorsque le piston
monte, le dessous créée une dépression qui aspire le mélange dans le carter
par la lumière d'admission.
2. En fin de phase de compression, le piston en position haute PMH, l'étincelle
de la bougie enflamme le mélange, créant l'explosion.
3.
Le piston, en descendant, ouvre les lumières de transfert qui permettent au
mélange neuf (poussé par le piston) de passer du carter (au dessous) à la
chambre de combustion (au dessus). La détente s'arrête lorsque le piston
ouvre la lumière d'échappement. La forte pression puis l'arrivé des gaz frais
poussent les gaz brûlés dans l'échappement.
b. Le carburateur
Le carburateur permet de créer un mélange air/carburant. Il possède plusieurs réglages : On
peut régler la richesse du mélange, de régler la quantité d’essence envoyée dans le moteur à l’aide
du gicleur, et enfin de gérer la position limite de l’accélérateur afin que le moteur tienne le ralenti. Il
est constitué de plusieurs éléments importants :
-
i.
le starter
l’arrivée d’essence
la cuve avec son gicleur
la vis de ralenti
le filtre à air
Le starter
Un starter comporte deux positions :
Position ouverte
Position fermée
(Starter enclenché)
XX
Repérer le starter sur le carburateur
A quoi sert il ?
Quel est son effet sur le comportement du moteur ?
ii.
L’arrivée d’essence / la cuve / le gicleur
L’essence du réservoir arrive dans le carburateur par un orifice. Elle est directement envoyée
dans la cuve pour enfin être injectée dans le moteur.
Arrivée d’essence
bouchon cuve
intérieur cuve
Démonter le bouchon de la cuve.
Observer et expliquer le fonctionnement de la cuve.
XXI
Mélange
Air
Air + Essence
Essence
A quoi sert le flotteur ?
Comment faire varier le régime moteur (vitesse de rotation), expliquer brièvement.
iii.
La vis de ralenti
La vis de ralenti permet d’ouvrir le boisseau du carburateur afin que le moteur tienne
le ralenti, c'est à dire que le moteur continue de tourner sans accélérer.
Repérer la vis de ralenti. (voir loupe sur schéma du carburateur)
Faire tourner cette vis afin de voir la variation de l’ouverture du boisseau.
Pourquoi y a t il une vis de ralenti ?
XXII
iv.
Le filtre à air
Le filtre à air permet comme son nom l’indique de filtrer afin qu’aucune poussière,
ou autre pollution, ne vienne dans le cylindre.
Repérer, démonter et observer le filtre à air du carburateur.
c. L’allumage
La mise en rotation du lanceur permet par l’intermédiaire de bobines fixées autour du volant
magnétique de créer un courant électromagnétique qui alimente la bougie.
Citer 2 autres moyens de démarrer un moteur
La bougie peut ainsi produire l’étincelle nécessaire à l’explosion du mélange air/essence dans
le cylindre.
Volant magnétique
A quel moment la bougie crée l’étincelle ?
(Possibilité de faire un schéma pour expliquer)
XXIII
d. L’embrayage
L’embrayage est constitué de deux parties :
la cloche d’embrayage avec le pignon d’entraînement
la partie d’accroche fixée sur le vilebrequin
Sur quelle partie de l’embrayage la puissance est elle transmise ?
Par quel phénomène physique ?
(Donner des autres exemples de ce phénomène dans la vie de tous les jours)
Comment s’appelle la force permettant le fonctionnement de l’embrayage ?
(Donner des autres exemples de ce phénomène dans la vie de tous les jours)
Quelles pièces peut on remplacer pour modifier le comportement de l’ensemble
moteur/embrayage. (Accélération)
e. L’ensemble cylindre / piston
L’ensemble cylindre piston peut être observé par la sortie d’échappement du piston.
XXIV
Faire tourner l’allumage et observer le mouvement du piston.
Quel est le mouvement du piston dans le cylindre ?
Pourquoi y a t il des ailettes sur le cylindre ?
Comment est évacué le mélange air/essence explosé ?
Quelle pièce maintient le piston ?
Quel est le rôle des segments sur le piston ?
f. La transmission
Quelle pièce permet de transformer le mouvement de translation du piston dans le
cylindre en mouvement de rotation de l’arbre ?
Quel est le mode de transmission utilisé sur les minis motos ?
Calcul de la vitesse de la moto en fonction du régime moteur.
Données :
Diamètre de la roue arrière : 34 cm
Vitesse max de rotation moteur : 10 000 trs/min
Nombre de dents = Z
Vitesse de rotation des couronnes = N (trs/min)
XXV
Z1 =
N1 =
Z2 =
N2 =
Z3 =
N3 =
Z4 =
N4 =
Chaine double
1
4
3
2
Entrée
(Vilebrequin)
Sortie
(Roue arrière)
Formules :
Rapport de transmission
N1
N2
Z1
avec N : Vitesse de rotation (trs/min)
Z2
Z N b d d t (S
Rapport de transmission
V
Passage de Vitesse
ité)
*N
avec N : Vitesse de rotation (trs/min)
30
Vit
Application numérique
l i
( d/
* R avec V : Vitesse linéaire (m/sec)
R : Rayon de la roue (m)
V
V
XXVI
)
g. Le système de frein
Repérer le système de frein et le démonter
Essayer de décrire l’action sur la roue lors de l’appui sur la poignée de frein.
Comment se nomme ce système de freinage ?
Sur les scooters, les voitures, les motos (grosses cylindrées) le système de frein est il
identique à celui que vous avez étudié ? (justifier)
Citer des autre systèmes de freinages utilisés dans la vie courante (vélo, voitures,
dragster….)
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