Moteur à air comprimé (monocylindre à piston oscillant) imprimé 3D

Bonsoir à tous, le projet est encore en cours, mais je n'ai pas pu résister à l'envie de vous le montrer, car le moteur évolue rapidement, et je trouve plus intéressant et enrichissant de partager le travail, d'autant plus que je découvre le domaine pneumatique et un peu les moteurs (alors tous les conseils et avis sont les bienvenus)

2 photos à l'arrache, corrigez moi si je me trompe pour les différents organes car je n'en suis pas sûr (faible luminosité désolé pour la qualité):

Vue sur le vilebrequin, le cylindre et le piston ainsi que l'admission par la durite


Vue sur le volant moteur (alourdi avec des écrous) et le trou d'échappement

Le moteur fonctionne parfaitement avec le compresseur, j'utilise mon manomètre pour l'admission qui m'indique la pression de fonctionnement et qui s'échelonne entre 0.1 bar (vitesse quasi minimale) et environ 2 bars (je n'ai pas osé poussé plus loin, le piston oscille tellement vite, je ne sais pas jusqu'où ça peut aller).

Je l'ai aussi testé avec une bouteille de coca (1.5L) gonflée à 5 bars, ce qui me donne environ 1min30 d'autonomie (je ne sais pas si c'est correct ou pas en matière d'autonomie par rapport à la réserve d'air sus citée).

Voilà, le projet a déja un peu évolué car vous avez remarqué que j'ai utilisé autre chose que des pièces plastiques (roulements, axes en tiges filetées...)

Après j'ai plein de questions aussi, par exemple comment mesurer la puissance de mon moteur, comment améliorer son fonctionnement et sur quoi jouer (diamètre et longueur des conduits d'admission et d'échappement, pressions d'admission, allègement ou alourdissement de certaines pièces...)

Ce qui est génial avec l'impression 3D, c'est qu'on peut modifier et fabriquer toutes ses pièces assez rapidement pour valider les tests, je trouve que c'est un domaine vraiment passionnant à explorer avec l'impression 3D (j'imagine que faire la même chose en "métal" doit vraiment prendre beaucoup de temps...).

Après le rêve serait d'utiliser toutes les expériences menées et se faire un modèle tout métal (basé sur le prototype plastique) pour le faire fonctionner à la vapeur...mais là c'est encore une autre histoire et je ne sais pas si cela peut se transposer aussi simplement. J'espère que les experts du domaine pourront m'aiguiller et me donner leur avis

Cool ton projet.
Une fois que tu as déterminé le bon modèle tu peux après le mouler en alu en te faisant un moule en terre.
Et tirer plusieurs fois le même modèle pour en faire profiter les potes. lol

Ah oui sympa, c'est un domaine que je ne maîtrise pas mais je partagerai volontiers mes fichiers de modèles 3D une fois fini pour ceux que ça interessera
D'ailleurs le modèle de base tout plastique sur lequel je me suis basé est disponible ici: https://www.thingiverse.com/thing:25624/#files
(mais attention, les tolérances ne sont pas terribles, c'est pourquoi j'ai déja commencé à le modifier, particulièrement les pièces articulées):

Ok pas de soucis, je comprends. Comment puis je faire pour demander conseil aux spécialistes des différents domaines que regroupe ce sujet dans ce cas ?

Merci de m'avoir répondu, en fait je viens de découvrir cette notion de portail que je n'avais jamais utilisé...

non, en haut dans la barre des icones menu, "Forum", "Portail", "Calendrier", etc, tu cliques sur "Portail" et tu as tous les derniers sujets par ordre chronologique, les derniers se trouvant en haut.

a la vitesse ou tourne le piston, le plastique ne va pas fondre ?
Et comment ca fonctionne ? c'est juste l'impulsion du départ qui fait que ca tourne grace aux aimants ? d'ailleurs où les trouves tu ?

Salut Albator, non il n'y a aucun aimant. Ca fonctionne comme un moteur a vapeur, mais au lieu de la vapeur, c'est la pression de l'air (compresseur ou air mis sous pression dans une bouteille de soda, ou même le souffle par la bouche) qui fait fonctionner le moteur :
1- l'air entre par le trou d'admission et pousse le piston dans le cylindre pour le faire descendre
2- l'inertie (augmentée par le volant d'inertie) permet au piston de remonter dans le cylindre et d'évacuer l'air par le petit trou d'échappement, puis de venir se réaligner sur le trou d'admission...et ainsi de suite, le cycle recommence.

La vitesse à laquelle ça tourne, ça ne risque pas de fondre non, il faut que je retrouve mon compte tour, et je ferai une petite vidéo de présentation bientôt. Ca peut tourner très lentement comme très vite en fonction de la pression de l'air. Je trouve ça fascinant, c'est super pour comprendre le fonctionnement d'un petit moteur et les différents cycles.

P.S: ce que tu penses être des aimants sont des écrous que j'ai rajoutés pour augmenter la masse du volant
comme je l'ai décris un peu plus haut, le moteur fonctionne uniquement avec des pièces imprimées (+ un ressort de stylo à bille et 3 vis pour l'assemblage). Moi j'ai juste fait évoluer un peu le concept de base avec des roulements, des axes en tiges filetées, impression en ABS que je compte lisser à l'acétone pour le couple cylindre/piston...

Bonsoir a tous,

bien sympa ce petit moteur oscillant.

La premiere chose que je ferais c'est de donner un p'tit coup de bombe lubrifiante silicone ds le tuyau chaque fois avant de le faire tourner ! Il va vraiment apprécier car ca va lui permettre de vivre vieux !  

La seconde chose très simple à faire mais très ludique serait de remplacer les écrous par de petits aimants néodymes (ca coute rien) de la meme dimension en les alternant (une fois N-S et l'autre S-N). Il te suffit alors de récupérer la bobine d'un p'tit relais avec son noyau et de lui faire un petit support.
Et voila, tu as fabriqué un petit alternateur. T'y branches une Led avec une résistance en serie (pour limiter le courant) et tu vas voir la diode briller plus ou moins fort en fonction de la vitesse de ton moteur.

Les aimants néodymes (ca coute rien et on trouve toutes les dimensions). Et si jamais tu ne trouves pas ton bonheur niveau dimensions, il te suffit d'adapter ton dessin aux aimants  


Un exemple de p'tit relais dont il suffit de récupérer la bobine (partie de droite)


Pour la résistance, si besoin, je peux t'aider à déterminer sa valeur !

Bien à vous tous

Excellente idée ramses, ça sera la suite du projet maintenant que le moteur fonctionne de manière fiable (avant de se lancer dans du bi-cylindre...) !!
J'utilise effectivement de la bombe silicone pour lubrifier tout ça.

En attendant ma commande d'aimants neodymes, je vais deja tenté de le relier a un petit moteur electrique par l'intermediaire d'une poulie et d'un elastique et tenter d'allumer une led voir si ça fonctionne. C'est a peu près le même principe non ? Je veux bien ton conseil pour la valeur de la resistance a installer.

P.S: Je pensais tester le montage et mesurer la tension aux bornes du moteur quand le regime est au max afin de déterminer la resistance mais il y a peut etre d'autres facons de s'y prendre....

Salut Woody
Joli ton petit moteur en plastique, j'en ai fait un (entre autres) monocylindre oscillant en laiton, c'est vrai qu'a 2 bars ça tourne très vite, mais pour entrainer quelque chose ça manque de " pèche". J'ai passé en gros deux jours pour le fabriquer

Salut vénète, et bonne année a tous !!
Super ton petit moteur ! Finalement 2 jours c'est plutot rapide, j'imaginais que ca prenait plus de temps. Tu as deja essayé de le faire fonctionner a la vapeur aussi ?

bonjour woddy3dP, super ce petit moteur c'est sur que c'est encore + attrayant qu'un modèle statique

Salut Woody3dp
C'est un petit moteur très simple a faire,non pas de vapeur c'est trop compliqué pour moi, je fais des petits moteurs pour le plaisir d'usiner et quand même de les faire tourner

Et voici une petite vidéo qui montre le moteur en action avec un compresseur, puis de manière un peu plus autonome avec une bouteille de soda remplie d'air comprimé (ainsi qu'une tentative d'explication de son fonctionnement):

C' est sans doute basique pour un mécano, mais pour moi, c' est fascinant, presque jouissif! Merci pour ta vidéo explicative.

bonjour Woody, bien fait et super sympa à regarder et en plus tu fais de la 2D en carton maintenant

Rémi(de la Montagne Noire a écrit:C' est sans doute basique pour un mécano, mais pour moi, c' est fascinant, presque jouissif! Merci pour ta vidéo explicative.

Merci Remi, c'est exactement ce que je pensais, tu as trouvé les mots justes !! Quand on imagine a la vitesse a laquelle tout cela se passe...j'ai poussé le moteur à un peu plus d'un bar, c'est impressionant la vitesse, mais on dirait que j'arrive a percevoir comme un problème de synchronisation...peut etre qu'a ces vitesses et pressions, l'air n'a plus le temps d'entrer et sortir de maniere synchrone avec le mouvement du piston et qu'il faudrait modifier les diamètres des conduits d'admission et d'échappement

nono30 a écrit:bonjour Woody, bien fait et super sympa à regarder et en plus tu fais de la 2D en carton maintenant

Ha ha merci nono en plus tu vas pas me croire mais la confection de ce petit modele en carton m'a pris un temps fou !! J'ai dû recommencer au moins 3 ou 4 fois les differents organes moteurs !!

Bonsoir a tous,

pour en avoir fabriqué étant gamin avec du "fer blanc" de boite à conserve, des baguettes à souder au chalumeau, de la visserie et brol divers du "pot a vis" et un fer à souder, heureusement que mon paternel était derrière moi quand il fallait le "regler" pour qu'il daigne démarrer malgré la pression que je leur mettais au "cul".

Dans celui-ci, ce qui est impressionnant c'est qu'il est tiptop comme un vrai une fois assemblé et qu'il tourne malgré que piston et cylindre aient le jeu que l'impression impose.

Et pour la vidéo, ben y'a pas photo ! elle est on ne peut plus didactique pour bien faire comprendre les choses ! Et le coup du réservoir d'air comprimé avec la bouteille PET de coca et la pipette dans le bouchon, c'est génial et tout aussi important pour "fixer les images". A ce propos, pour avoir testé les bouteilles PET pour faire voler des fusées à eau chaque année au bon temps avec les gamins du village, une bouteille PET de 2 litres tient largement les 12 bars (testée sous eau hein) Donc ça laisse largement de la marge pour la réserve d'air comprimé  

Encore chapeau bas mon cher Woody, la pédagogie est largement présente, on se régale !

Bien à vous tous

Merci ramses. Très content que la vidéo te plaise.
Pour l'instant je n'ai pas osé depasser les 6 bars de pression, d'après ce que tu décris dans ton message, je devrais être "secure" aux alentours de 5-6 bars je pense.
Apres si le besoin s'en fait sentir, je vais jumeler plusieurs bouteilles pour augmenter la capacité plutôt que forcer sur la pression, ce sera moins dangereux.

Amicalement.

bonjour

oui c'est fascinant comme truc

bravo j'attends la suite