MOTEUR A EXPLOSION

Mise en situation

On propose ci-dessous le schéma cinématique minimal d'un moteur à explosion à un seul piston. Il est constitué du bâti 0, de la manivelle 1, de la bielle 2 et du piston 3. Le but de l'étude est de connaître la vitesse du piston en fonction de celle de la manivelle.

Hypothèses et données

• Les liaisons sont parfaites, le problème est ramené à un problème plan.
• Le moteur tourne dans le sens horaire, à la vitesse de 3200 tr/min.

Travail demandé

1. Etude de la manivelle.
   • Quel est le mouvement de la manivelle 1 par rapport au bâti 0?
   • En déduire la trajectoire T_B∈1/0.
   • Tracer le support du vecteur vitesse V_{B 1/0}.
   • Calculer la vitesse angulaire ω_1/0, en rad/s.
   • Après avoir mesuré sur le schéma la distance AB, calculer V_{B 1/0}.
   • Dessiner V_{B 1/0} en respectant l'échelle de 1 cm pour 2 m/s.
2. Etude du piston.
   • Quel est le mouvement du piston 3 par rapport au bâti 0?
   • En déduire la trajectoire T_C∈3/0.
   • Tracer le support du vecteur vitesse V_{C 3/0}.
3. Etude de la bielle.
   • Montrer que V_{B 1/0} = V_{B 2/0} et que V_{C 3/0} = V_{C 2/0}.
   • On note I le CIR_2/0. Dessiner la position du point I.
   • Par une construction graphique, tracer V_{C 2/0}.
   • A titre de vérification, projeter les vecteurs V_{C 2/0} et V_{B 2/0} sur la droite (BC).
4. Conclusion : Compte tenu de l'échelle, déterminer V_{C 3/0}.