TD EMBIELLAGE de MOTO BICYLINDRE

TD Mouvement plan – chap.3 Première STI
Lycée E. BRANLY
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Un embiellage de moto disposé en Vé à 90° se
compose d’un vilebrequin 1, de deux bielles 2 et 3,
ainsi que de deux pistons 5 et 5’.
Le moteur occupe la position du dessin, c'est-à-dire
θ = 65°, et BG = BC/3 où G est le centre de gravité
de la bielle 2.
Données :
AB = 39 mm BC = BD = 140 mm
∅
∅∅
∅ pistons (5 et 5’) = 83 mm N
1/0
= 5000 tr/min
Echelle conseillée : 1cm  3 m/s
Questions :
1°- Cylindrée du moteur :
S
piston
= π.R²= 3,14x4,15²= 54,08 cm²
Cylindrée
1 piston
= S
piston
x 2 x AB = 54,08x2x3,9
= 421,8 cm
3
Cylindrée
moteur
= 2 x Cylindrée
1 piston
= 2x421,8
= 843,6 cm
3
2°- Mouvement de 1/0 : Rotation de centre A et d’axe z
3°- Calcul de V
B 1/0
V
B 1/0
= AB. ω
1/0
= AB.
1/0
2.
π.N
60
= 39x10
-3
x
2.
π.5000
60
= 20,4 m/s (6,8 cm)
Tracé de V
B 1/0
: Voir figure
4°- Comparer les vitesses V
B 3/0
et V
B 2/0
et V
B 1/0
V
B 3/0
= V
B 2/0
= V
B 1/0
puisque liaison pivot en B entre 1 et 2, 1 et 3, donc pas de vitesses linéaires relatives
entre ces pièces.
5°- Mouvements de 5/0 et 5’/0 : Translations rectilignes de directions (AC) et (AD)
6°- Tracé des supports de V
C 5/0
et V
D 5’/0
: Voir figure.
7°- Comparaison de V
C 5/0
et V
C 2/0
:
C 5/0 C 5/2 C 2/0
V = V + V avec
C 5/2
V = 0
car C est le centre de la liaison pivot entre 5 et 2, donc pas de vitesse
linéaire possible entre 5 et 2.
⇒
C 5/0 C 2/0
V = V
Comparaison de V
D 5’/0
et V
D 3/0
:
D 5'/0 D 5'/3 D 3/0
V = V + V avec
D 5'/3
V = 0
car D est le centre de la liaison pivot entre 5’ et 3, donc pas de vitesse
linéaire possible entre 5’ et 3.
⇒
D 5'/0 D 3/0
V = V
8°- Mouvements de 2/0 et 3/0 : Mouvements plans (x,y)
11 Chemise
10 Soupape échappement
9 Soupape admission
8 Culasse
7 Joint de culasse
6 Ailettes refroidissement
5, 5’ Pistons
4 Axe piston
2, 3 Bielles
1 Vilebrequin
0 Bâti
Rep. Nom
T
T
D
D
E
E
M
M
B
B
I
I
E
E
L
L
L
L
A
A
G
G
E
E
d
d
e
e
M
M
O
O
T
T
O
O
B
B
I
I
C
C
Y
Y
L
L
I
I
N
N
D
D
R
R
E
E
(
(C CI IR R, , é éq qu ui ip pr ro oj je ec ct ti iv vi it té é) )

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9°- Tracé de V
C 2/0
(en utilisant le CIR de 2/0) : Voir figure 
C 2/0 C 5/0
V = V = 21 m/s (7cm)
Calcul de ω
2/0
:
Règle de 3 : sur le dessin IB = 15,8 cm BD = 6,8 cm
En réalité IB = ? BD = 140 mm
IB
réalité
= (140x15,8)/6,8 = 325 mm = 0,325 m
V
B 2/0
= R. ω
2/0
= IB. ω
2/0
⇔ ω
2/0
= V
B 2/0
/ IB = 20,4/0,325 = 62,2 rd/s
10°- Tracé de V
D 3/0
= V
D 5’/0
(équiprojectivité) : Voir figure 
D 3/0
D 5'/0
V = V = 11,2 m/s (3,7cm)
11°- La pression des gaz sur le piston 5 est de 20 bars, calcul de la puissance instantanée P délivrée par ce piston.
Force appliquée au piston : F = Pression x S
piston
= 20 x π x 4,15² = 1082,12 daN = 10821,2 N
P = F x V
C 5/0
= 10821,2 x 21 = 227 245 Watt
12°- La fréquence de rotation N
1/0
du vilebrequin est constante, calculer l’accélération
normale a
nB 1/0
ainsi que l’accélération tangentielle a
tB 1/0
au point B.
a
nB 1/0
= R. ω ²
1/0
= AB. ω ²
1/0
= AB x (
1/0
2.
π.N
60 )²
= 39.10
-3
x (
2.
π.5000
60 )²= 10692 m/s²
x
y
z
B 1/0 B 2/0 B 3/0
V = V = V
20,4 m/s (6,8 cm)
D 3/0
D 5'/0
support de V et V
C 5/0 C 2/0
support de V et V
CIR (I)
C’
C' 2/0
V
C 2/0 C 5/0
V = V
21 m/s (7cm)
D 3/0
D 5'/0
V = V
11,2 m/s (3,7cm)