Conception Moteur Pneumatique. (fichier doc)

1. Problématique :

La puissance réglementaire du moteur d’un vélo à assistance doit être inférieure à 250w. Dans notre cahier des charges, nous avons choisis une assistance pour un vélo urbain, qui ne nécessite pas autant de puissance : Nous avons choisis une puissance de 150w.

Comme nous voulons une assistance au pédalage, et non un vélomoteur, nos moyens techniques nous obligent à installer le moteur sur le pédalier et non la roue : Pas de pédalage : arrêt moteur, vélo en roue libre.

Il existe deux types de moteurs pneumatiques : les moteurs à palettes, petits, légers, adaptés pour les faibles puissances, et les moteurs à pistons plus adaptés pour les fortes puissances, lourds ( >13kg) et encombrants.

Le choix apparaît simple : le moteur à palettes.

Lien vers étude théorique de la compression et détente de l’air :

http://hlbmatos.free.fr/Compresseurs/Compression de l'air/COMPRESSION.htm : Site fermé

2. La solution :

Transformer un moteur thermique en moteur pneumatique. Choisir de n’injecter que le minimum d’air, et bénéficier d’un volant d’inertie pour entretenir le mouvement.

3. Choix du moteur :

Il existe deux types de moteur thermique : le 4temps et le 2temps :

1. Moteur 4 Temps.

·         Premier temps : Admission : le piston descend, la soupape d'admission s'ouvre et laisse passer l'air et l'essence.

·         Deuxième temps : Compression : la soupape d'admission se ferme et le piston remonte.

·         Troisième temps : Explosion – Détente : la bougie crée une étincelle ce qui enflamme le gaz, il se dilate et fait redescendre le piston.

·         Quatrième temps : Echappement : ouverture de la soupape d'échappement pour faire s'échapper les gaz brûlés.

Si on veut utiliser ce moteur, il faut pouvoir ouvrir la soupape d’admission et d’échappement tous les tours et donc  modifier la commande des soupapes : Techniquement faisable, c’est solution demande des moyens non présents au lycée. Donc il faut sous-traiter, et cela demande du temps, que nous n’avons pas.

2. Moteur 2 Temps.

·         Premier temps : Admission et Compression: le piston monte, le clapet  s'ouvre et laisse passer l'air et l'essence sous le piston. Le mélange air-essence est comprimé au dessus du piston

·         Deuxième temps : Explosion – Détente et Echappement: la bougie crée une étincelle ce qui enflamme le gaz, il se dilate et fait redescendre le piston. Le piston chasse le gaz situé sous le piston par le canal transfert vers la chambre de combustion, ce qui chasse les gaz brulés vers l’échappement.

Nous avons choisi le moteur 2temps, car nous en avions de disponible au lycée en petit taille, que l’échappement de l’air est facile, que l’implantation de l’admission d’air est simple.

4. Choix de la méthode du contrôle de l’admission d’air comprimé :

5. Choix de l’électrovanne :

6.  Fonctionnement des électrovannes :

L’électrovanne est une vanne électrique qui laisse passer l'air grâce à un électroaimant.