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20 mars 2017

LE GROUPE MOTOPROPULSEUR DU DIAMOND DA-20C1

 

Les moteurs d’avion fonctionnent pour la plupart sur le même principe que celui des moteurs d’automobile. Les éléments fondamentaux sont le cylindre, le piston, la bielle et le vilebrequin. L’une des extrémités de la bielle est fixée au piston et l’autre au vilebrequin, qui transforme le mouvement rectiligne du piston en mouvement rotatif de l’axe qui entraîne l’hélice. Sur la culasse qui ferme le cylindre, il y a généralement deux bougies d’allumage et deux lumières, fermées par des soupapes dont l’une sert à l’admission du mélange carburé et l’autre à l’échappement des gaz brûlés. Le cycle de fonctionnement du moteur comprend quatre temps qui correspondent aux déplacements du piston.

DA 20 IO240

 

Moteur à piston pour l'aviation Teledyne Continental Motors,

modèle IO-240-B3B sur le Diamond DA20-C1 Il est baptisé "Eclipse".

Puissance de 125 chevaux vapeur (93,2 kW) à 2800 tours/minute.

Cylindrée de 3,9 litres (239,8 pouces cube)

Le Continental O-240 est un moteur à quatre cylindres, horizontalement opposé, à refroidissement par air, développé à la fin des années 60 pour les avions légers de Continental Motors, Inc. Le premier O-240 a été certifié le 7 juillet 1971

 

Ce type de moteur est monté sur les avions à hélice, qui n'ont pas la nécessité de voler à une vitesse élevée. En effet, au-delà de 800 km/h, l'air s'écoule mal aux extrémités des hélices et l'avion ne peut pas dépasser cette vitesse. Ce moteur consomme des quantités importantes de carburant.

 

DA 20 12 moteur à piston

 

Schéma des différentes étapes du fonctionnement d'un moteur à piston à quatre temps

Lors du premier temps, le piston s’éloigne de la culasse. La soupape d’admission est ouverte et le mélange carburé est aspiré dans le cylindre. Lors du deuxième temps, le piston remonte vers le haut du cylindre. Les deux soupapes sont fermées et le mélange carburé est comprimé. Lorsque le piston atteint le sommet du cylindre, une étincelle fournie par les bougies allume le mélange carburé dont la combustion se propage à vitesse contrôlée. La dilatation des gaz de combustion pousse le piston vers le bas. C’est le troisième temps. Juste avant la fin du troisième temps. La soupape d’échappement commence à s’ouvrir et les gaz brûlés sont évacués par le retour du piston vers le haut du cylindre. C’est le quatrième temps et le cycle est prêt à recommencer.

 

DA 20 13 animation-pistons

 

  Dans l'étape 1, une valve laisse entrer du gaz (mélange air-carburant) dans le moteur, pendant que le piston est baissé. C'est l'admission.

 

Ensuite, alors que la valve s'est refermée, le piston remonte dans la suite de son mouvement et comprime le gaz. La bougie allume et enflamme le gaz comprimé. C'est la compression. (Étape 2)

 

Cela crée une combustion et le piston est propulsé vers le bas. C'est la détente. (Étape 3)

 

Dans l'étape 4, le piston finit son mouvement et, en remontant, expulse le gaz grâce à l'ouverture de la valve d'échappement. C'est l'échappement.

 

Un système de refroidissement par eau est placé autour du piston pour éviter les risques d'explosion du moteur, notamment à cause de la combustion des gaz comprimés.

 

Ces 4 étapes se répètent jusqu'à ce que le moteur se coupe.

 

 

CONTAMINATION DU CIRCUIT CARBURANT IO-240

 

Un certain nombre d’avions Diamond (DA) de modèle DA20-C1 propulsés par des moteurs Teledyne Continental (TCM) de la série IO-240-B ont connu des problèmes de fonctionnement irrégulier ou instable du moteur et même des arrêts du moteur.  Des arrêts du moteur non commandés se sont produits pendants diverses phases de vols d’entraînement (décrochages, vrilles et glissades).  Il y également eu des cas d’instabilité et de ratés du moteur au ralenti et à faible puissance pendant une phase d’approche critique et après l’atterrissage.  Des problèmes reliés au circuit carburant du moteur se sont produits tant sur le moteur IO-240-B13/B17 équipé d’un circuit carburant à correction altimétrique (anéroïde) que sur le moteur IO-240-B3 à pompe à carburant à dispositif d’appauvrissement manuel. À la suite de ces événements, TCM et DA ont effectué un examen et une analyse approfondis des composants du circuit carburant (pompe à carburant moteur mécanique, papillon/doseur de carburant, vanne de répartition de tubulure d’alimentation en carburant et injecteurs).  On a découvert de la contamination de moyenne à grave dans certains des composants défectueux.  Comme pour tous les moteurs TCM à injection, si le débit du carburant est interrompu ou considérablement réduit par des contaminants, le moteur fonctionnera avec un mélange air/carburant trop pauvre et il peut même s’arrêter. Les orifices de certains composants du circuit carburant sont très petits et leurs tolérances sont très faibles; par conséquent, à chaque fois que l’on «ouvre» un circuit carburant pour fins d’entretien, le risque d’y introduire des contaminants est élevé.  Le personnel de maintenance doit prendre toutes les précautions nécessaires pour réduire au minimum le risque de contamination, surtout pendant les procédures de réglage complet du circuit carburant ou pendant le remplacement de composants.  Il est également possible d’introduire des contaminants pendant les procédures de «rinçage» des composants du circuit carburant ou pendant toute autre procédure de maintenance du circuit. Dans le but de réduire au minimum les cas d’instabilité du circuit carburant/moteur, TCM a très récemment publié le bulletin de service SB07-9 intitulé «Réorientation du filtre carburant en ligne du moteur IO240B».  De concert avec le bulletin de service SB07-9, TCM a également publié la consigne d’information d’entretien SID07-10 intitulée «Installation de composants du circuit carburant du moteur IO240B» afin de réduire encore plus le risque de contamination du circuit carburant. Afin de régler le problème des arrêts en vol et/ou de l’instabilité du moteur des avions équipés d’un circuit carburant à correction altimétrique, Diamond Aircraft Company a récemment publié le bulletin de service obligatoire (MSB) DAC1-73-05, Rév. 1; intitulé «Limites d’exploitation avec les circuits carburant à correction altimétrique», en date du 14 décembre 2007.  De plus, Transports Canada, Aviation civile (TCAC) a publié la CN CF-2007-27R1 qui rend obligatoire le MSB susmentionné et qui stipule également les modifications maintenant mentionnées dans la Révision 23 du manuel de vol de DA20-C1. TCAC recommande que les propriétaires, les exploitants, les spécialistes de la maintenance et autres personnes responsables se conforment à tous les renseignements reliés à la maintenance fournis par les titulaires de certificat de type respectifs.  TCAC recommande également que les propriétaires, les exploitants et les installations de maintenance veillent à ce que leur environnement de travail respecte les normes de propreté les plus strictes.  La culture du milieu de travail doit comprendre le maintien de la propreté des lieux.  Toute poussière en suspension dans l'air peut contaminer un circuit carburant ouvert ou ses composants. Les défectuosités, les défauts et les défaillances affligeant les produits aéronautiques doivent être signalés à TCAC, Maintien de la navigabilité aérienne, par l’intermédiaire du programme de rapports de difficultés en service (RDS).  Pour le Directeur, Certification nationale des aéronefs.

MOTEUR 4 TEMPS fonctionnement en vidéo en étapes

 

 

 

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