Pendant les quarante années qui suivirent le premier vol des frères Wright, les avions utilisèrent des moteurs à combustion interne pour faire tourner des propulseurs afin de générer de la poussée.Aujourd’hui, la plupart des avions d’aviation générale ou privés sont encoresalimentés par des hélices et des moteurs à combustion interne, un peu comme votremoteur automobile.Nous discuterons des principes fondamentaux du moteur à combustion interne en utilisant le moteur de 1903 des frères Wright, illustré sur la figure, à titre d’exemple.La conception des frères est très simple par rapport aux normes d’aujourd’hui, c’est donc un bon moteur pour que les étudiants étudient et apprennent les éléments fondamentaux des moteurs et de leur exploitation.Sur cette page, nous présentons un dessin d’ordinateur du carter du moteur d’avion de 1903 de Wrightbrothers.
Le carter moteur est le « corps » qui contient toutes les autres pièces du moteur. C’est la plus grande partie du moteur, mais elle doit être conçue pour être à la fois solide et légère. Pour maintenir le poids bas, les frères ont utiliséaluminium pour fabriquer le carter moteur. Le carter a été coulé dans une fonderie Àdayton. Dans ce processus, un moule du carter est fabriqué (en utilisant du sable ou d’autresmatériaux), et de l’aluminium liquide chaud est versé dans le moule et laissé refroidir dans une pièce solide et façonnée. Vous pouvez voir que la pièce était assez complexe, avec un certain nombre de trous et de bandes.Quatre jambes ont été coulées dans le carter dans les coins pour fixer le moteur àl’aile inférieure de l’avion.En regardant la figure un peu plus en détail, il y a deux parties principales du boîtier, une structure en forme de boîte à droite et une structure incurvée à gauche vue de l’avant du moteur.
Vue de face, la structure en forme de boîte à droite du carter porte les quatre cylindres. Les cylindres sont vissés de l’intérieur de la boîte dans les trous orientés vers la droite.Les chambres de combustion sont ensuite vissées dans les cylindres depuis l’extérieur de la boîte.Les bras oscillants maintiennent les bras oscillants qui ouvrent les soupapes d’échappement des chambres de combustion.Moulages supplémentaires sur le support inférieur des arbres à cames et du système de lubrification.La structure de la boîte contient également l’eau utilisée pour refroidir les cylindres dans un arrangement appelé une chemise d’eau.Les cylindres sont entourés d’eau qui est amenée dans la chemise par un orifice en bas et renvoyée au radiateur par les deux orifices vus au sommet aux coins de la boîte. L’eau transportela chaleur des cylindres au radiateur. Sur le dessus de la boîte, nous voyonsle plancher du carburateur, où le gaz et l’air sont mélangés sur la voie menant aux chambres de combustion. La chaleur de la chemise d’eau est utilisée pour évaporerl’essence tombe dans le carburateur.
Vu de l’avant, la section incurvée à gauche contient l’arbre qui tourne les hélices pour produire une poussée.La section incurvée est ouverte pour que vous voyiez la boîte à l’intérieur. En fonctionnement, une plaque d’acier en tôle a été fixée au sommet pour enfermer complètement les baies de cylindres.Il y a quatre baies, séparées par des nervures, qui retiennent les pistons individuels etcylindres. Les pistons sont reliés au vilebrequin par des tiges de piston quidéplacent dans les baies. Le vilebrequin tourne sur des roulements qui sont situésur les nervures du carter. Cette animation, vue du haut du moteur, montre l’installation du vilebrequin:
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