Hit & Miss Engine : fonctionnement, utilisations courantes et constructions DIY

Avez-vous déjà vu un moteur qui démarre et s'arrête sans arrêt, comme une personne qui tousse ? C'est un moteur à allumage par impulsions , une machine très ancienne qui ne fonctionne que lorsque c'est nécessaire, ce qui permet d'économiser du carburant.

Ce guide vous expliquera ce qu'est un moteur à succès , à quoi il sert, où il est utilisé et comment en construire un à partir d'un simple kit de montage. Si vous êtes à la recherche de projets intéressants ou amateur de moteurs vintage, ce guide pourrait être un excellent point de départ. Plongeons-nous dans le vif du sujet et libérons toute la puissance de ce moteur !

1) Qu'est-ce qu'un moteur Hit & Miss ?

« Un moteur à succès est un moteur à combustion interne à quatre temps classique doté d'un système d'allumage du carburant contrôlé par un régulateur (contrôleur de vitesse). »

Contrairement aux moteurs actuels, qui s'allument à chaque cycle de puissance, un moteur à allumage intermittent ne s'allume (ou « atteint ») que lorsque le régime descend en dessous d'un seuil prédéfini. Cependant, lorsqu'il atteint ou dépasse ce seuil, il saute le cycle de combustion (c'est-à-dire « atteint ») pour éviter la survitesse. D'où son nom de moteur à allumage intermittent. En clair !

De plus, les moteurs Hit and Miss étaient couramment utilisés des années 1890 aux années 1940 pour alimenter de petits équipements comme des pompes à eau, des moulins à grains et des générateurs.

• Principales caractéristiques d'un moteur Hit or Miss

Régulation de régime par régulateur : Les régulateurs centrifuges, généralement montés sur le vilebrequin, sont les principaux composants des moteurs à variation continue. Ce système permet un contrôle précis sans électronique complexe, tout en maintenant une plage de régime cible de ± 20 tr/min.

Cycle de combustion intermittent (à coups et ratés) : Un moteur à quatre temps moderne effectue un cycle de combustion tous les deux tours. À l'inverse, un moteur à coups et ratés peut sauter plusieurs cycles avant de se rallumer, selon la charge. Ce mode de combustion atypique permet à la fois d'économiser du carburant et de réduire l'usure mécanique.

Grands volants d'inertie équilibrés : Outre leur capacité à gérer une puissance irrégulière, les moteurs à couple variable intègrent d'énormes volants d'inertie. Ces volants captent l'énergie cinétique (énergie due au mouvement) lors des temps de combustion et la restituent lors des cycles d'inertie (moteur tournant sans allumage) afin d'assurer une rotation plus uniforme et de maintenir l'élan.

Faible régime et couple élevé : De plus, les moteurs à succès ont des vitesses de fonctionnement très faibles, généralement entre 300 et 600 tr/min, mais fournissent un couple élevé (force qui les fait tourner) à faible régime, ce qui est nécessaire pour entraîner des machines à entraînement par courroie.

Ingénierie mécanique de base : Enfin, la plupart des moteurs à haut rendement sont dotés d'un cadre en fonte, d'une commande de soupapes mécanique et d'une tige de poussée proéminente. Grâce à leur conception ouverte, leur compréhension, leur réparation et leur modification sont faciles.

• Aperçu des détails techniques du moteur Hit and Miss

2) Comment fonctionne un moteur Hit and Miss ?

Avant d'aller plus loin, il est essentiel de garder à l'esprit qu'un moteur à haut rendement repose sur des mécanismes tels que l'inertie, le calage de la combustion, le mécanisme des soupapes et le contrôle du régime. Ces éléments interagissent pour assurer un cycle de combustion interne à quatre temps : admission, compression, puissance et échappement.

Pour apprécier son fonctionnement, il est essentiel de se familiariser avec ses principaux éléments.

Parties principales et leurs fonctions

• Volant d'inertie : Généralement imposant et volumineux, il retient l'énergie de rotation. Cette énergie soutient le vilebrequin pendant les cycles de non-allumage.

• Gouverneur : C'est un unité mécanique à masselottes rotatives, contrôlant la vitesse du moteur.

• Système d'allumage : Cette pièce se compose généralement d'une bougie d'allumage connectée à une magnéto ou à une batterie, qui enflamme le mélange air-carburant.

• Système d'alimentation en carburant : Ce système fournit de l'essence ou du kérosène à un carburateur, qui injecte du carburant dans un cylindre mélangé à de l'air.

• Soupapes et piston : Le piston comprime le mélange et les soupapes régulent l'entrée et la sortie de l'air dans la chambre de combustion.
  

Procédure de travail étape par étape

Voyons maintenant comment les composants mentionnés ci-dessus fonctionnent ensemble pour entraîner le moteur !

Étape 1) Course d'admission

Au début du fonctionnement, le moteur est activé : le piston descend et le vilebrequin commence à tourner. Durant cette phase, la soupape d'admission s'ouvre complètement, permettant à un mélange air-carburant d'entrer dans le système depuis le carburateur. N'oublions pas que le moteur n'a pas encore démarré ; il cherche simplement à préparer le mélange idéal pour la combustion ultérieure.

Étape 2) Coup de compression

Le piston comprime alors le mélange air-carburant en se déplaçant vers le haut. Les soupapes d'admission et d'échappement étant fermées, la pression augmente, rendant le mélange de carburant comprimé inflammable.

Comme indiqué précédemment, le taux de compression est faible dans les moteurs à à-coups, ce qui évite une compression excessive du mélange air-carburant. Ainsi, les pièces du moteur sont peu sollicitées et son fonctionnement est optimal, sans dommages ni cliquetis.

Étape 3) Coup puissant (frappe)

Lorsque le piston est au Point Mort Haut (PMH), il est presque en haut et la bougie enflamme le mélange. La force accompagnant l'explosion pousse le piston vers le bas, le faisant tourner avec le vilebrequin, générant ainsi de la puissance. L'énergie est captée par le volant moteur, qui l'emmagasine, ce qui permet au moteur de maintenir sa rotation lorsqu'il ne démarre pas.

Étape 4) Course d'échappement

Le piston remonte à nouveau et, cette fois, la soupape d'échappement s'ouvre. Ainsi, le carburant résiduel, ou les gaz brûlés des chambres de combustion précédentes, est généralement expulsé. Le cycle est ainsi terminé et le moteur est prêt pour la course d'admission suivante, et inversement.

• Contrôle du gouverneur :

Le régulateur est un dispositif mécanique qui surveille la vitesse d'un moteur. Il est constitué d'un ensemble de masselottes rotatives, ou masselottes, qui réagissent aux variations de vitesse.

À mesure que le régime du moteur augmente, la force centrifuge pousse les masselottes vers l'extérieur, ce qui, en retour, augmente la tension sur le ressort et qui, en retour, force la soupape d'admission à rester fermée afin qu'aucun carburant ne puisse entrer à l'intérieur et donc aucune course motrice.

En revanche, lorsque le régime moteur diminue, les masselottes se déplacent vers l'intérieur. Par conséquent, la tension du ressort diminue et l'admission s'ouvre normalement pour fournir plus de carburant. Ce système est donc très utile pour autoréguler le régime moteur et contrôler la consommation de carburant, le moteur ne fonctionnant qu'en cas de besoin.

3) Utilisations courantes des moteurs Hit and Miss 

Leur remarquable capacité à fonctionner avec un carburant de mauvaise qualité, leur conception raffinée et leur rendement inégalé en ont fait un incontournable du début du XXe siècle. Dans cette section, nous aborderons leurs utilisations historiques et modernes !

• Utilisations historiques

Alimentation des systèmes d'irrigation : À l'époque, l'un des rôles les plus innovants des moteurs à combustion était l'alimentation des élévateurs à eau. Ces moteurs constituaient un moyen fiable d'approvisionnement en eau pour l'irrigation, le bétail et les ménages agricoles, en particulier dans les régions rurales dépourvues d'électricité. Ils étaient donc extrêmement utiles aux agriculteurs.

Entraînement d'appareils mécaniques : Outre le pompage de l'eau, ces moteurs servaient également à entraîner de nombreux appareils mécaniques. Divers équipements d'atelier, tels que les scieries, les broyeurs à maïs et les machines à couper les aliments pour animaux, étaient équipés de moteurs à impulsion.

Machines agricoles auxiliaires : Outre les machines mentionnées ci-dessus, dans les fermes, des moteurs à rotation aléatoire alimentaient des machines comme les écrémeuses, les barattes à beurre et les moulins à grains. Ces moteurs ont simplifié et rationalisé les tâches agricoles, contribuant ainsi à la mécanisation de l'agriculture au début du XXe siècle.

De plus, certains moteurs ont été adaptés pour alimenter les premières machines à laver et autres appareils électroménagers, facilitant ainsi les tâches ménagères.

• Applications modernes
  

Restauration et expositions de moteurs : Aujourd'hui, les moteurs anciens, souvent défaillants, ne sont plus utilisés pour des tâches routinières, mais ils trouvent désormais leur place dans le monde de la restauration et des expositions. Ces moteurs sont collectionnés et restaurés par de nombreux amateurs, puis exposés lors d'expositions de moteurs anciens, où leurs cycles mécaniques et leurs sonorités particulières sont mis en lumière.

Démonstrations pédagogiques : En milieu scolaire, les moteurs à allumage commandé peuvent servir d'exemples de moteurs à combustion. Ils sont utilisés en classe pour illustrer la combustion, le calage des soupapes et le fonctionnement d'un régulateur, concepts clés pour comprendre le fonctionnement des moteurs.

Applications de l'énergie hors réseau : Contrairement à la plupart des utilisateurs, une petite partie de la population moderne a réutilisé des moteurs à combustion pour une utilisation hors réseau. Ces moteurs peuvent alimenter de petits systèmes isolés et constituent une alternative intéressante aux solutions électriques contemporaines.

4) Construire un moteur à succès à l'aide d'un kit de moteur DIY : un guide étape par étape

Vous vous demandez peut-être s'il est possible de construire un tel moteur chez vous. Si oui, soyez patient ! Que vous soyez novice ou amateur confirmé, vous pouvez facilement réaliser ce projet grâce à un kit de maquette EngineDIY . Nous sommes spécialisés dans la vente de kits de moteurs à monter soi-même à des prix abordables pour stimuler la créativité des étudiants et des passionnés. Voyons comment réaliser ce modèle de moteur avec le kit de maquette EngineDIY !

（1）Prérequis

Considérations de sécurité : Ces projets sont très enrichissants et satisfaisants. Cependant, il est important de porter l'équipement de protection adéquat. Dès le début, assurez-vous que tout le monde porte des gants, des lunettes de sécurité et une protection auditive.

De plus, soyez dans un espace correctement ventilé lorsque vous travaillez avec des systèmes de carburant et d'allumage et respectez les consignes de sécurité avant de travailler avec le kit.

Aptitudes mécaniques : Même si un manuel d'instructions est facilement disponible, une connaissance de base de certains systèmes mécaniques sera un atout majeur. De plus, la maîtrise des outils de base comme les tournevis et les clés est un excellent point de départ.

Outils et espace requis : Votre espace de travail doit être bien rangé et suffisamment éclairé. Assurez-vous que l'établi soit suffisamment grand pour accueillir tous les composants. Voici les outils nécessaires pour une construction sans tracas :

• Trois clés à douille hexagonales

• Une douille de 8 mm de largeur
  

（2）Composants inclus dans le kit de moteur modèle DIY

Votre kit de bricolage contient généralement toutes les pièces nécessaires pour assembler un moteur à combustion interne fonctionnel. Cependant, les pièces principales comprennent :

• Volant

• Gouverneur

• Bougie

• Soupapes (d'admission et d'échappement)

• Réservoir à carburant

• Carburateur

• Système d'allumage (allumage par magnéto ou par batterie)

• Vilebrequin

• Piston

• Bielles

• Roulements

• ressorts de soupape

• Culasse

• Conduites et raccords de carburant

• Joints

• Bloc moteur ou base (aluminium ou fonte)

• Poids et ressorts du régulateur

• Composants du système de lubrification

• Engrenage ou mécanisme de distribution

• Tringlerie d'accélérateur (uniquement si applicable)

• Pièces du système d'échappement

（3）Tutoriel de base pour l'assemblage :

Étape 1) Commencez par consulter les instructions et les plans fournis avec le kit. Gardez à l'esprit qu'une planification efficace garantit que toutes les pièces seront assemblées dans le bon ordre.

Étape 2) Eh bien ! Tout d'abord, vissez la base ou le bloc moteur au cadre en bois. Ensuite, prenez l'engrenage (qui contrôle les soupapes d'admission, d'échappement et d'allumage) et son support, et insérez-le au centre de l'engrenage par simple rotation.

Étape 3) Ensuite, vous devez visser l'engrenage équipé d'un support dans le moteur placé sur un cadre en bois comme indiqué sur l'image ci-dessous.

Étape 4) Ensuite, prenez un vilebrequin, deux petits roulements et un piston avec une bielle insérée, et assemblez-les à l'aide de vis. Gardez à l'esprit que le piston doit pouvoir bouger librement ; il est donc toujours conseillé de lubrifier les pièces mobiles pour un fonctionnement plus fluide.

Étape 5) Vous allez maintenant monter le piston fixé au vilebrequin sur le moteur. Lors de l'insertion, vous verrez un petit trou sur la dent du grand pignon fixé au moteur et sur la dent du vilebrequin, entre deux grains. Assurez-vous donc que ces deux points s'emboîtent, sinon le calage ne sera pas correct.

Vous devez vérifier encore et encore que le piston se déplace en douceur ou non, d'accord !

Étape 6) Ensuite, vous monterez le volant moteur. Pour cela, vous devez d'abord visser le tambour sur le volant moteur. Ensuite, nous serrerons les volants moteur de chaque côté du vilebrequin.

Étape 7) Ensuite, vous réglerez la tige de soupape à l'aide d'un ressort et la serrerez un peu.

Étape 8) Placez le cylindre sur la base et assurez-vous que le piston peut glisser à l'intérieur.

Étape 9) Maintenant, fixez le carburateur et placez le tuyau de carburant en plastique en bas.

Étape 10) Fixez également l'échappement avec la plaque argentée supérieure.

Étape 11) À ce stade, insérez le réservoir et remplissez-le pour les opérations plus importantes, en faisant preuve de prudence. Maintenant que tout est terminé, il ne vous reste plus qu'à vérifier l'alignement et à fixer une batterie.

Étape 12) Enfin, vous devez effectuer une dernière vérification de tous les composants afin de vous assurer du bon fonctionnement de chaque système. Vous devez vérifier la rotation fluide du volant moteur, du piston et des soupapes, et vérifier le bon fonctionnement du moteur lors du test de rattrapage.

（4）Conseils de dépannage

i) Les erreurs courantes des débutants incluent :

• Si le moteur ne passe pas les vitesses entre les coups et les ratés, il se peut que le régulateur ne soit pas réglé correctement.

• Assurez-vous que tous les joints entre les conduites de carburant, le réservoir de carburant et le carburateur sont étanches.

ii) Recommandations d'entretien

De plus, il est fortement recommandé de lubrifier régulièrement le régulateur et le vilebrequin. Pour une combustion optimale, veillez à nettoyer le carburateur et à changer la bougie.

5) Derniers mots

Au vu de toutes les informations fournies, on peut conclure que le moteur Hit and Miss est l'une des technologies historiques les plus innovantes, magnifiquement conçue et offrant des possibilités de bricolage modernes. Des expositions pédagogiques à la construction d'un tel moteur, c'est un projet véritablement enrichissant.

Quelqu'un attend avec impatience ce projet de bricolage et envisage d'acheter chez EngineDiy C'est une bonne idée. Nous proposons les meilleurs kits DIY à petit prix, faciles à utiliser et stimulants pour l'apprentissage. Alors, contactez-nous dès aujourd'hui et laissez libre cours à votre créativité !

6) FAQ relatives au moteur Hit & Miss

i) Est-il possible de construire un moteur Hit and Miss à la maison ?

Oui, certainement, toute personne capable de suivre les instructions étape par étape peut assembler des moteurs Hit and Miss à la maison en utilisant les pièces préemballées dans un kit de moteur DIY.

ii) Comment entretenir un moteur Hit and Miss ?

Assurer une lubrification régulière, un nettoyage du carburateur et un remplacement des bougies d'allumage lorsque cela est nécessaire garantit le bon fonctionnement du moteur.

iii) De quoi sont faits les moteurs Hit and Miss ?

Le laiton et l'acier fin, ainsi que la fonte lourde, sont des composants majeurs du bloc moteur, du vilebrequin et des détails plus petits englobant les soupapes et le régulateur.