Etude cinématique: Mouvement, trajectoires et vitesses

Support d'étude : Embiellage de moto

L'ensemble proposé en coupe partielle sur la figure 1 ci-contre, à échelle réduite, représente un embiellage de moto. Les caractéristiques du moteur sont les suivantes : bicylindres à 4 temps, disposition en Vé à 90°, puissance maxi 80 CV à 7300 tr/min. L'embiellage se compose d'une manivelle ou vilebrequin (l), de deux bielles (2) et (3), et de deux pistons (5) et (5'). Les autres composants sont : l'axe du piston (4), les ailettes de refroidissement (6), le joint de culasse (7), la culasse (8), la soupape d'admission (9), la soupape d'échappement (10), la chemise (II), et le bloc moteur ou carter (0) non représenté.

ETUDE CINEMATIQUE
Le dispositif est étudié pour la position de la figure 2. Afin de déterminer la puissance instantanée fournie par les gaz lors de l'explosion on demande :

1) Quelle est la nature du mouvement : Mvt 1/O ?

Sachant que N1/O = 5000 tr/min, calculer et tracer[pic]. (AB = 39 mm)

2) Quelle est la nature des mouvements : Mvt 5/0 et Mvt 5’/O ?

Déduire et tracer les directions des vitesses [pic]et [pic]

3) Comparer les vitesses: [pic] avec [pic] et[pic]:

[pic] avec [pic]

[pic] avec [pic]

4) Connaissant[pic], déterminer graphiquement[pic] en utilisant l'équiprojectivité.

5) Connaissant[pic], déterminer graphiquement[pic] en utilisant la méthode du C.I.R

6) La pression des gaz sur le piston (5) est de 200 Mpa, déterminer l'effort global F exercé par les gaz sur le piston (on supposera que cet effort est porté par l'axe du cylindre).

7) En déduire la puissance instantanée P fournie par les gaz (on rappelle que la puissance P est obtenue par le produit scalaire de [pic] par[pic]).

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||[pic]|| =

||[pic]|| =

Echelle de vitesses : 2 mm pour 1 m.s-1

Figure à échelle réduite :

AB = 39 mm
BC = BD = 140 mm
Ø alésage = 83 mm