Moteur à Capsule "Bobino".

Un problème inhérent aux machines oscillantes (quelque soit leur type) est celui des fuites de vapeur & huile à la jonction cylindre/platine de distribution dès que la pression de service est un peu élevée. L’ étanchéité à ce niveau se fait métal sur métal et dépend de l’état des surfaces (miroir) mais aussi de la force de placage du cylindre sur la platine. En général, le cylindre est plaqué par un ressort ou une vis pointeau :



- Version « ressort » : Un tarage faible du ressort (donc une force faible de placage) permettra un démarrage souple à faible pression (0,2 – 0,4 b.) mais résultera en des fuites importantes dès que la pression montera au delà de 1,5 à 2 bars (effet de soupape de sûreté). Un tarage fort du ressort autorisera un fonctionnement avec peu de fuites jusqu’à 3 ou 4 bars, mais le démarrage sera difficile ou même impossible !

- Version « Vis à pointeau » : Le réglage est très délicat  car il varie dans le temps et dépend de la dilatation entre les différents composants (Cadre support, cylindre, platine, etc…) sous l’effet de leur échauffement. Il est difficile d’obtenir un compromis satisfaisant et fiable.

La solution proposée par "Bobino" est de placer une « capsule à pression » entre le cadre support « C » et le dispositif de poussée (pointeau ou autre) sur le cylindre. Cette capsule se comporte comme un ressort avec un tarage variant automatiquement avec la pression de service.



La force « F » exercée par la membrane de la capsule augmente avec la pression d’admission et maintient l’étanchéité. Le moteur, réglé pour démarrer à basse pression, peut ainsi supporter 4 bars sans fuites importantes.
Note : La pression d’admission est celle qui arrive au piston, après la vanne de réglage ou d’inversion de marche et non celle de la chaudière.

Le dessin n’est pas coté et présente seulement le principe. Les dimensions seront à définir selon les détails de construction de chaque moteur. Toutefois, il y a quelques règles à suivre :
- Surface utile de la membrane (Viton ep. 0,5mm) : Elle définit l’ intensité de la force « F » de placage. De 0,7 à 0,8 fois la surface des contacts « S » du cylindre donne de bons résultats.
- Pour que le poussoir « A » reste bien dans l’axe il faut que la cote « H » soit plus petite que le rayon « R »,  sinon on a effet de " rotule".
- La tuyauterie « T » d’alimentation de la capsule ne doit pas exercer de force perpendiculaire à l’axe de la capsule. Donc, soigner le montage. Il n’y a pas de débit et un diamètre de tuyau de 2mm (ep. 0,5) suffira.

Le réglage est très simple : En l’absence de pression le poussoir « A » est centré par sa "tête" conique. La poussée de la vis « V » assure l’étanchéité de démarrage et il suffit donc de la régler avec un minimum de serrage . Et c’est tout, la capsule s’occupe du reste !

En cas de moteur à 2 sens de marche, les orifices d’admission et d’échappement s’inversent. Plusieurs solutions sont possibles :
- On peut mettre une seconde capsule en série, capsule recevant le pression de l’autre orifice. De cette façon, il y aura toujours une des deux capsules à fournir la force « F » correspondant à l’admission en service. Un empilage, mais l’épaisseur d’une capsule est faible (5 à 6mm) et l’encombrement total reste raisonnable.



- On pourrait mettre la seconde capsule de l'autre côté du cadre et le serrage initial serait obtenu par une vis appuyant sur le dos de l'une des capsules.

- Enfin plus simple, on peut se contenter en marche arrière d’une pression et d’une vitesse réduite par un réglage adéquat de la vanne de réglage de vitesse pour ne pas envoyer la pression totale au moteur et rester en dessous de 1,5 ou 2bars et donc limiter les fuites. La capsule ne sera active qu’en marche avant.

Ces capsules seront très fiables : Il n’y a pratiquement pas de mouvement du poussoir : Seulement ce qu’il faut pour rattraper les jeux qui peuvent apparaître par dilatation. Sans doute moins d’un dixième. Pas de mouvement, donc pas de déformation sensible de la membrane. Le problème de démontage de la capsule ne se pose pas vraiment et un sertissage de la capsule au lieu d’un montage par vis (voir vue ci-dessus) est envisageable.

Plus de raison d'avoir des oscillants qui crachotent partout!
Marcel