Moteur radial : Saviez-vous de quel type de moteur il s'agit ?
Un moteur radial est un moteur alternatif à combustion interne avec un seul vilebrequin, qui a des cylindres disposés en cercle (en une ou plusieurs rangées) perpendiculairement à l'axe du vilebrequin de sorte que tous les cylindres fassent le même angle les uns avec les autres.
Cet article explique le fonctionnement du moteur radial, son utilisation et un bref historique.
Table des matières
Utilisation d'un moteur radial
Un moteur radial doit avoir au moins trois cylindres (sinon, ce serait un moteur boxer) et a généralement un nombre impair de cylindres dans une rangée. Un moteur radial avec des cylindres disposés sur une seule rangée est également un moteur à plat. Si les cylindres sont disposés dans plusieurs plans, le moteur radial est appelé, selon le nombre de rangées, moteur radial à deux, trois, quatre cylindres, etc.
Ce type de moteur est principalement utilisé dans l'aviation, mais pendant la Seconde Guerre mondiale, il a également été utilisé dans les chars. Cependant, certains fous ont installé un moteur radial sous le capot d'une voiture, c'est pourquoi nous écrirons quelque chose de plus sur ce moteur.
L'histoire du moteur radial en bref
L'ingénieur danois Jacob Ellrhammer a construit le premier moteur radial entre 1903 et 1904. Il s'agissait d'un moteur radial à trois cylindres refroidi par air.
Moteur refroidi par air : Quels sont ses avantages et ses inconvénients ?
La plupart des moteurs radiaux sont refroidis par air, mais parmi les premiers moteurs radiaux les plus performants, on peut citer les 9 cylindres moteurs refroidis par liquide fabriqués par Salmson Moteurs de 1908 à 1920.
Moteur refroidi par liquide : Comment fonctionne le refroidissement liquide ?
Entre 1909 et 1919, le moteur radial est éclipsé par son cousin très proche, le moteur rotatif. Cependant, il diffère du moteur radial car le vilebrequin est solidement fixé à la structure de l'avion. En même temps, le carter est relié à l'hélice avec les cylindres et tourne. En termes simples, le carter, les cylindres et l'hélice tournent, mais pas le vilebrequin.
Pendant la Première Guerre mondiale, les moteurs rotatifs ont été massivement utilisés dans les avions alliés. La plupart des avions allemands de l'époque utilisaient des moteurs 6 cylindres en ligne refroidis par eau. Dans les années 1930, cependant, le moteur radial revient sur le devant de la scène. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les moteurs radiaux ont été principalement utilisés dans les avions américains, japonais, italiens et britanniques, mais sont également apparus dans les avions allemands.
Moteur rotatif : Quels sont ses avantages ?
Les États-Unis d'Amérique ont également massivement déployé des moteurs radiaux dans des chars tels que le M3 Lee, le M18 Hellcat, le char léger M2 et le M4 Sherman. Pendant la Seconde Guerre mondiale, le plus gros moteur radial marin a également été construit, avec 16 rangées, 112 cylindres et une cylindrée pouvant atteindre 383 litres.
Le moteur radial et sa construction
Comme mentionné ci-dessus, un moteur radial est équipé d'un vilebrequin et ses cylindres sont disposés en cercle (sur une ou plusieurs rangées) perpendiculairement à l'axe du vilebrequin, de sorte que tous les cylindres font le même angle les uns avec les autres.
Dans les moteurs radiaux, des cylindres individuels, sur lesquels se trouvent des culasses séparées, sont fixés au bloc moteur et sont équipés d'ailettes de refroidissement. Cela permet d'assurer un refroidissement par air suffisant des composants soumis à des contraintes thermiques dans les moteurs radiaux.
Le bloc moteur est le corps de support principal du moteur, composé de trois parties : l'arrière, le milieu et l'avant. Dans la partie médiane, il y a un mécanisme à manivelle et un mécanisme à came ; dans la partie avant du bloc, il y a un réducteur. La partie arrière ferme le bloc moteur. Tous les jeux de cylindres individuels sont fixés au bloc moteur, mais l'ensemble du moteur est également relié à la structure de l'avion via le bloc moteur.
Pistons moteurs : comment fonctionnent-ils ?
Les pistons du moteur radial sont reliés au vilebrequin à l'aide de bielles comme dans les moteurs à combustion à pistons conventionnels. Cependant, la liaison des bielles au vilebrequin n'est pas la même. Un piston est relié directement par la bielle principale, qui a un œil suspendu, à laquelle les bielles des autres pistons sont fixées à l'aide de goupilles.
Le moteur radial utilise le calage des soupapes OHV. Les cames assurent le mouvement des soupapes, mais pas à l'aide d'un arbre à cames, mais d'un disque à cames, qui tourne avec les cames plus lentement et dans le sens opposé au vilebrequin. Le disque à cames a également le même nombre de cames d'admission et d'échappement.
Par exemple, un moteur radial à 5 cylindres a un disque à cames équipé de deux cames d'admission et de deux cames d'échappement, qui tourne quatre fois moins vite que le vilebrequin. L'arbre à cames est entraîné par un réducteur planétaire entraîné par le vilebrequin. Des poussoirs, des tiges et des culbuteurs assurent le mouvement entre la came et la soupape.
Moteur à quatre temps : comment ça marche et quels sont ses avantages
Le nombre de cylindres d'un moteur radial dépend du nombre de cycles de travail du moteur. Dans l'écrasante majorité, cependant, le cycle à quatre temps est utilisé. Dans le cas d'un moteur radial à quatre temps, le nombre de cylindres dans chaque rangée doit être impair pour que l'allumage sorte, ce qui, par exemple, dans un moteur 5 cylindres, est dans l'ordre 1-3-5- 2-4 et ainsi de suite. Cependant, le nombre de cylindres dans une rangée peut être pair avec des moteurs radiaux à deux temps.
Les exigences de base pour un moteur radial :
- hautes performances
- poids le plus bas possible
- dimensions les plus petites possibles
- haute fiabilité
- longue durée de vie
- consommation de carburant la plus faible possible
- fonctionnement équilibré et raffiné
- fonctionnement simple du moteur
- prix de production raisonnable
Le moteur radial est majoritairement construit comme un moteur à essence mais peut aussi être construit comme un diesel (diesel). Les principaux avantages d'un moteur radial diesel comprennent une consommation de carburant réduite et un risque d'inflammation réduit.