ARTheque - STEF - ENS Cachan | Analyse technologique : Le moteur à piston rotatif NSU-Wankel

1

Analyse Technologique

L.E MOTEUR

A

PISTON ROTATIF

NSU-WANKEL

par

Jean LEDROI.LE

professeur certifié à l'I.U.T. de Reims(*)

Cet exposé a été présenté le 29 avril 1971 au Colloque de construction mécanique, organisé par

l'Association des Professeurs de Technologie,

à

l'I.U.T. de Reims.

PREMIÈRE PARTIE :

ASPECTS PÉDAGOGIQUES

I.1. Esprit dans lequel

a été conduite cette étude

1\ s'agit d'un travail d'équipe, entre professeurs et étudiants, réalisé en dehors des besoins du colloque. Il ne représente qu'un des aspects des travaux dirigés de construction mécanique qui comportent d'autres types d'exercices:

avant-projet avec calculs, à partir d'un schéma i

exercices numériques d'application du cours de technologie i

étude d'appareils pédagogiques à construire à l'atelieri

exposés présentés par des étudiants volon-taires.

Pour que cette étude soit plus complète, nous aurions pu entreprendre une recherche biblio-graphique des différents ouvrages traitant de ce moteur. Nous ne l'avons pas encore fa ite et nous nous sommes contentés des revues de vul-garisation automobile. Cette attitude correspond à un désir de découverte et de recherche pero sonnelle plus qu'à l'ambition de réaliser une encyclopédie technique sur cette question. L'étude présentée n'est donc pas exhaustive et nous invitons cordialement nos lecteurs à nous faire part de leurs remarques afin de la compléter. De notre côté, nous essayons de

(*) I.U.T. de Reims, B.P. 257, 51 - Reims.

mettre au point actuellement un nouveau mcté-riel en vue de l'étude systématique de la ciné-matique de ce type de moteurs. Nous avons l'intention de publier les résultats de ce nou-veau travail en fin d'année 1971-1972.

1.2. Heuristique et analyse technologique

Le but de cette pédagogie est de faire découvrir à l'étudiant ce qu'on veut lui enseigner. Cette méthode, comme depuis longtemps, se déve· loppe fort heureusement actuellement en classes de 4e _{et 3", mais aussi dans les autres sections} où il est question de

«

participation ». A ce su-jet, il est intéressant de consulter les ouvrages suivants :

Cours analytique de technologie de

cons-truction mécanique (classe de 2e _{T.L par}

M. Questel (Dunod).

Travaux pratiques de construction

méce-nique, par MM. Perraud, Sabathe (Armand

Colin).

La pédagogie devant le progrès technique, par MM. Canonge et Ducel (P.U.F.).

La créatique, par MM. Demarest, Orvel

(Editions Clé).

A l'I.U.T. de Reims nous utilisons assez souvent la méthode suivante :

A partir du programme nous recherchons un type d'appareil présentant a priori de

l'in-térêt pour deux étudiants qui acceptent de préparer un exposé.

Nous prenons ensuite contact avec des in-dustriels pour obtenir l'appareil réel au meilleur prix.

Les étudiants volontaires préparent alors leur exposé. Il leur faut pour cela :

o observer le concret en démontant les piècesi

o comprendre le fonctionnement i

• se poser des questions en vue de la justification des solutions retenues i

• consulter des documents, ce qui néces-site parfois une traduction i

• préparer un document écrit qui sera remis aux étudiants du groupei

• rendre visite éventuellement aux fabri-cants de l'appareil.

L'exposé est ensuite présenté ora lement de-vant le groupe d'environ vingt étudiants. Après l'exposé, les étudiants du groupe sont répartis en sous-groupes de trois à cinq pour l'observation des pièces constituant "appareil.

Après ce travail, des questions d'information complémentaire sont posées à l'étudiant responsable de l'exposé.

Enfin le groupe critique l'exposé en mettant en évidence ce qui semblait bon et ce qui était insuffisant.

Le professeur, qui n'était alors intervenu que le moins possible, est finalement chargé du «contrôle qualité ». Il s'était contenté jusque-là de répondre de la façon la moins directive possible aux questions qui lui étaient posées. Maintenant il fait apparaître les erreurs qui subsistent et complète la critique qui s'adresse non seulement aux responsables de l'exposé mais à la façon dont le groupe s'est comporté. Il pose de nouvelles questions pour s'assurer que le problème traité a été bien compris. Ces questions peuvent être orales ou écrites. L'ensemble des questions qui se sont posées permet d'aboutir à une compréhension complète de l'objet. Souvent l'étude de l'objet amène une étude plus générale qui peut justifier un cours magistral. Celui-ci est alors bien suivi car l'au-ditoire est motivé.

Cette méthode est plus vivante que le cours magistral classique, parce qu'elle conduit à la découverte et qu'elle occupe les sens autant que l'esprit. Elle est difficile car après dix ans de scolarité l'étudiant est conditionné par des réflexes de défense contre le «gavage intel-lectuel ».

Or le propre du conditionnement, c'est que lors-que le signal se répète (le signal étant ici le cours dogmatique), sans apporter la satisfac-tion attendue (ici la connaissance), alors le

comportement normal s'atténue (le comporte-ment normal étant la curiosité). Il en résulte parfois une forte inhibition et un manque de curiosité pour le cours dogmatique.

Ce n'est pas le cas du travail que nous vous présentons, car nous pouvons vous assurer que nos étudiants ont toujours été vivement intéres-sés par la découverte de ce moteur. Ils ont eu une part de travail active, le rôle du professeur semblant secondaire, il consiste surtout à :

apporter les données du problèmei

assurer l'efficacité de l'organisation et pro-curer les moyens nécessaires aux étudiants i

apprendre aux étudiants à acquérir une méthode de travail et développer leur es-prit d'initiative et de création i

assurer le contrôle de la qualité du travail effectué.

1.3. Culture et analyse technologique

Cette étude nous donne l'occasion d'examiner la place de la technologie dans la culture de l'homme d'aujourd'hui.

On peut tout d'abord remarquer que la connais-sance des particularités et de la nature pro-fonde de l'instrument dont on use, qu'il s'agisse d'un objet technique, d'un instrument de mu-sique, ou même de l'organisme humain qui est aussi un instrument d'expression, permet d'uti-liser cet instrument au mieux de ses possibilités intrinsèques. Or cette connaissance demande une analyse profonde, une concentration de la pensée sur l'objet, ce qui permet à l'observateur d'accéder aux idées de l'inventeur et de faire la synthèse des concepts ayant permis de créer l'objet. Par l'éveil du sens critique et du juge-ment, l'observateur parvient a lors, au-delà de la compréhension, à la créativité.

Or cette faculté de création n'est-elle pas ca-pable d'assurer la dignité de l'homme?

Si nous aidons nos élèves à retrouver les prin-cipes d'origine de l'objet de leurs investigations, nous leur permettons de comprendre clairement cet objet et nous tendons l'utilisateur libre devant l'instrument. Evidemment il ne s'agit ici que de la libération de l'homme par rapport à "objet extérieur, il lui reste encore à libérer sa propre infériorité, mais nous pensons que les méthodes d'investigations mises au point dans la première démarche peuvent aider la se-conde. Ceci nous paraît important, car la liberté n'est-elle pas le plus beau fleuron de la cul-ture ?

1.4. Moteurs NSU-Wankel

et analyse technologique

Ce sujet a été retenu parce qu'il a été demandé par nos étudiants, qu'il est d'actualité et qu'il assure Cf priori une forte motivation. En effet, outre les essais de Citroën en France sur la M 35 et NSU en Allemagne sur la RO 80, de nombreuses firmes ont acheté le brevet.

Citons : Mercedest Toyo Koqyo, Porsche, Ford, Chrysler, General Motorst Perkins, Rolls-Royce, Alfa-Romeo.

Plusieurs revues ont publié des articles et ce sujet était l'occasion de développer l'esprit cri-tique et le jugement. Enfin et surtout, ce sujet montre clairement que la technologie est un enseignement de synthèse.

Les coordinations entre disciplines différentes sont multiples et nous avons été amenés à

l'étude des éléments suivants:

1. Etude de mathématiques à propos des équations paramétriques des épicycloïdes. 2. Etude de cinématique à propos de la

double génération des épicycloïdes. 3. Etude de thermodynamique pour

recher-cher une définition du cycle à 4 temps et le rapport volumétrique.

4. Etude de statique pour la recherche du couple moteur disponible sur l'arbre. 5. Etude de métallurgie pour la recherche

des matériaux et traitements capables d'améliorer le contact seqrnent-stctor. 6. Etude de conception d'un appareil

péda-gogique destiné à engendrer les épitro-choïdes.

7. Etude des procédés à mettre en œuvre pour la réalisation de cet appareil. 8. Etude critique de deux solutions voisines :

moteur Wankel et moteur à pistons clas-siques.

9. Etude de la pollution atmosphérique et des facteurs qui y interviennent dans la combustion des moteurs.

la.

Etude de questions économiques : il est possible qu'un constructeur fabrique ce moteur en très grande série, le vende à bas prix, ce qui supprimerait les opéra-tions traditionnelles de réparations. Les moteurs rotatifs seraient jetés à 50 000 km et remplacés par un moteur neuf acheté dans un supermarché!

11. Etude de questions historiques : réalisa-tions cntérieures, avenir de cette solution face à la turbine et à la pile à combus-tible.

12. Etude de traduction de documents rédigés en allemand et en anglais.

13. Etude d'ordre psychologique : apprendre

à observer et savoir se débarrasser des préjugés.

14. Etude des relations possibles entre l'ensei-gnement et la vie professionnelle. D'une part les constructeurs nous ont prêté des moteurs, d'autre part un directeur tech-nique nous a demandé de bien vouloir informer son personnel.

Toutes ces études montrent qu'il n'y a pas de technologie sans éclectisme, elles permettent à

l'étudiant de prendre conscience de la synergie incluse dans l'objet de son étude, c'est-à-dire que les différentes études ana lysées convergent vers un effet d'ensemble.

DEUXIEME PARTIE :

ASPECTS TECHNOLOGIQUES

11.1.

Figure

Observation

Vue de face de l'épitrochoïde avec le rotor triangulaire. Le vilebrequin excentré apparaît nettement, ainsi que les doubles segments d'étan-chéité sur les faces latérales du piston triangulaire.

2 Moteur Citroën M 35. Da gauche à

droite: flasque palier gauche, carter épitrochoïde avec orifices d'admis-sion et d'échappement, vilebrequin, piston, flasque palier droit, sur le-quel on distingue au centre le pi-gnon fixe.

Figure 3 Moteur NSU Rü 80 : les éléments

de base sont le; mêmes que ceux du moteur Citroën M 35. Il Y a deux carters épitrochoïdes et un flasque centra 1 supplémentaire.

Figure 4 Pistons rotors et leurs segments

En haut : NSU Rü 80. En bas : Citroën M 35.

Les segments latéraux sont poussés par une lamelle ondulée en acier à

ressort. Les segments d'arêtes sont légèrement différents chez NSU et Citroën.

..

Figure 5 Ensemble du birotor NSU RO 80.

On reconnaîtra : pompe à eau, pompe à huile, engrenages de commande d'allumeur, radiateur d'huile, cartouche de filtre à huiler boîte de vitesses assurant la trac-tion avant.

1959

Figure 6

1963

Evolution de la segmentation, le segment d'arête passe 5 parties à

1 puis 3.

1966

 Figure 7 : Principe de refroidissement par

En position 3, A' est à gauche de 0, sur l'horizonta le, donc a.

'=

n, et en position

4,

3 n

a.

= - - .

En revenant en position l , nous

2

aurons a.

=

n, donc un tour de vilebrequin. Ces schémas montrent que pour un tour de vilebrequin le segment S1 a pris la place du segment S2, c'est-à-dire que le rotor a tourné d'un tiers de tour.

Au cours du mouvement il est intéressant de suivre les variations de volume de la masse gazeuse repérée l, 2, 3, ... 11, 12.

Texte proposé aux étudiants :

Les schémas représentés sur feuille annexe montrent le déplacement, selon un mouvement planétaire, du piston rotatif en forme de triangle curviligne équilatéral dans une épitro-choïde (ou épicycloïde allongée à deux arcs) formant stator.

Les seules pièces en mouvement sont le piston rotor et le vilebrequin excentrique.

On demande de justifier les réponses aux ques-tions suivantes, dans un style précis et concis. Il s'agit ici d'un exercice individuel réalisé en trois heures après les observations précédentes.

11.3. Exercice écrit d'analyse technologique proposé aux étudiants de l'I.U.T. de Reims Lawpressure

rotor

Schéma de principe du moteur Die-sel Rolls-Royce, avec un étage de compression préalable avant trans-fert dans l'épitrochoïde de combus-tion. (Cycle Diesel Rolls-Royce.) 1. Admission et échappement NSU.

2. Disposition latérale de l'admis-sion de Toyo Kogyo assurant un meilleur remplissage donc un meil-leur couple moteur.

•

Figure '9 Inlet transfer passage ~~jr~.

•

Figure 8

11.2. Schémas de prmcipe (voir fig. 10) Les quatre schémas repérés l, 2, 3, 4

corres-n pondent à des rotations successives de - du

2

vilebrequin. Le schéma l correspond à une position où l'axe du rotor A' est sur l'horizon-tale de l'axe du vilebrequin O. Dans le schéma 2, l'axe du rotor 0' (qui est aussi celui de l'axe de la partie excentrée du vilebrequin) est passé à la verticale de l'axe 0 du vilebre-quin, ce qui correspond à une rotation du

n vilebrequin d'un angle a.

= - .

2

1° Entre l'admission A et le refoulement E, les gaz ont des volumes variables l, 2, 3 ... 12. Etudier successivement chaque volume l , 2, 3... , et indiquer de quelle phase il s'agit (détente ou admission ou al-lumage ou compression ... ).

2° Quand le vilebrequin du moteur fait un tour, de combien tourne le piston rotor (d'après les schémas donnés)?

3° a) Le cycle est-il à 2 ou 4 temps?

b) Combien y a-t-il de temps moteurs par tour de vilebrequin?

Cf. vilebrequin

=

0

5

-"

ex

1

f.>

=

2 bougie.

CI. vilebrequin

=

lt

@

Fig. 10 Schémas de principe.

cl

En fonction du nombre de temps mo-teurs par tour de vilebrequin, préciser quel doit être le nombre de cylindres d'un moteur à piston coulissant pour que ce moteur soit équivalent au moteur ro-tatif :

1. Cas du moteur à 2 temps.

2. Cas du moteur à 4 temps.

fJ. vilebrequin

=

lt/2

@

fJ. vilebrequin

=

3 lt/2

4° Faire le schéma d'un matériel pédagogique simple à réaliser et destiné à mettre en évidence le mouvement du rotor en fonc-tion de celui de l'arbre. Ce matériel doit comporter les roues dentées Z, et Z" l'excen-trique et une manivelle pour animer le vilebrequin. Prévoir le montage d'un crayon et prévoir un support d'une feuille de pa-pier pour tracer /'épitrochoïde avec cet ap-pareil.

être entier. Ces conditions entraînent que Zl soit pair.

3 II

b) On sait que l2

= - -

et que Z» doit

2 N. II N2

- -- +

1

= - -

comme N' l2 N' 3 N.-N' II =

+--

or N,=O Nl-N' l2 3 II soit l 2 = -2 3 2 l2

JO On considère le schéma 1. Isoler le rotor et l'arbre excentrique et montrer par un schéma les forces qui assurent le couple moteur. Exprimer littéralement la valeur approchée de ce couple.

8° En appelant Vl, V" V,.." les volumes défi-nis sur les schémas de principe, exprimer le rapport volumétrique de compression de ce moteur.

5° a) Etablir une relation entre les nombres de dents II et Z» pour assurer la trans-mission du mouvement du rotor au vile-brequin.

b) Peut-on prendre pour II n'importe quel nombre de dents? (Préciser l'ensemble des nombres E auquel II appartient.)

6° On donne Z»

'=

57 dents et le module

m=2,5.

Calculer II et l'excentricité e.

liA. Correction de l'exercice précédent

1° Etude des phases.

Adrnr''-Echcp' 4 Admission 7 Allumage 10 Détente- Echa pt

2 Admission 5 Compression 8 Détente 11 Echappement

3 Admission 6 Compression 9 Détente 12 Echappement

9° Analyser les avantages et inconvénients de ce type de moteur par rapport aux moteurs

à pistons coulissants. Présenter cette étude dans un tableau à deux colonnes.

2

6° II

'= -

X 57

=

38 dents. Calcul de

l'ex-3

centricité :

2° Le rotor fait 1/3 de tour pour 1 tour de vilebrequin du moteur.

3° a) Le cycle Admission - Compression - Allu-mage-Détente-Echappement està 4temps. 'b) Quand le rotor fait un tour complet, il y a trois allumages. Mais le vilebrequin a fait 3 tours. \1 y a donc un temps mo-teur par tour de vilebrequin.

c) Pour obtenir un temps moteur par tour de vilebrequin il faut :

1. Un cylindre de moteur à 2 temps.

2. Deux cylindres de moteur à 4 temps. 4° Voir schéma ci-contre.

e

2 2,5

e

= -'-

(57 - 38)

=

23,75 mm

2

JO Etude du couple moteur :

~ ~

La détente provoque F et la compression P. En négligeant les actions de contact Fl, FOI Fa, sur les segments, on a : couple moteur

#

FS- PS

Cm

#

(F-P)S

5° Etude cinématique :

a) Etude du mouvement planétaire pour la formule de Willis.

Soit N. tr/mn la vitesse de rotation de la roue à denture intérieure Zs,

8° Par analogie avec le moteur à pistons

V4

+

Vi

-AVANTAGES CERTAINS

Pas de mouvement alternatif~ pas de vibrations, silence.

Nombre de pièces réduits ~ prix de revient abaissé en grande série.

Peu encombrant et léger.

INCONVÉNIENTS POSSIBLES

- Etanchéité difficile ~ frottements, usure et consommation d'huile.

- Couple moteur faible (J faible), manque de puissance

à

bas régime ~ prévoir un conver-tisseur de couple.

- Chambre de combustion plate ~ imbrûlés et pollution atmosphérique.

- Moteur ramassé ~ refroidissement difficile.

11.5. Equations des épicycloïdes

Cette question est généralement traitée au ta-bleau par des étudiants volontaires, après re-cherche individuelle dans le groupe.

J. Equations paramétriques

En A, t = 0 et a = O.

~ ~

Par définition IA(R) = IM(R').

-"> -">

Soit t

=

(OA,01) le paramètre indépendant. Evaluons a d'après la définition: R t'= R' a,

R d'où a = - t.

R'

Pour former l'équation de (E), projetons la

-"> -"> -">

somme vectorielle OM = 00'

+

0'M.

-"> -">

Pour cela remarquons que (Ox, O'M)

-"> -"> -"> -"> - " > - " >

(Ox,OO')

+

(00',0'0)

+

(O'O,O'M),

-"> -">

donc (Ox, O'M) = t

+

M

+

a.

Projetons

-"> -"> -">

Ox ~ X

=

(R

+

R') cos t

+

R' cos (Ox, O'M) ce qui s'écrit:

x

=

(R

+

R') cos t - R' cos (t

+

a) = R (R

+

R') cos t - R' cos (1

+ -)

t

R'

d'où les équations paramétriques de l'épi-cycloïde:

o

R x = (R

+

R') cos t - R' cos (1

+ -)

t

R'

(E) R

v

> (R

+

R') sin t - R ' sin (1

+ -)

t

R'

Cas de l'hypocycloïde: il suffit de changer

+

R' en - R'.

II. Equation de la normale

Equation de la tangente en M :

y = y dy dy/dt

= t g x = =

-X=x dx dx/dt

Equation de la normale en M : la pente vaut

l dx dx/dt

m =

-tg x dy dy/dt

d'où l'équation de la normale

dy dx

( Y - y ) - -

+

( X - x ) - - = O

dt dt

L'équation de la normale en M à l'épicycloïde (ou hypo) est vérifiée pour les coordonnées R cos t, Rsin t du point 1 (C.I.R.).

III. Epicycloïdes particulières

Cardioïde (R'

=

R) (C) ~ x = R (2 cos t - cos 2 t)

t

y = R (2 sin t - sin 2 t) R Néphroïde (R'

= -)

2 3 cos 3 t x=R(- cos t - - - ) 2 2 (N) 3 sin 3 t y=R( sin t -2 2

1

IV. N éphroide raccourcie

R On a R'= - et O/N = Î. 2 ~ ~ '----':> Ecrivons ON = 00/

+

Q/N et projetons x = (R

+

R/) cos t - À cos(t

+

e) y = (R

+

R/) sin t - À sin (t

+

e) R

Comme 0 _ - t ~

e

= 2 t, d'où l'équation

R'

3 R x = - - cos t - À cos 3 t 2 3 R y = - - sin t - À sin 3 t 2

Il.6. Circuit logique

des relations fonctionnelles (fig. 11) Cette étude, qui résulte d'une initiative person-nelle, a pour but de mettre en évidence les dif-férents concepts à découvrir en observant l'objet. Ces concepts sont ensuite ordonnés et convergent depuis des données de départ vers un résultat final. Cette recherche n'est pas sans intérêt, car

elle permet d'inventer plusieurs objets répon-dant au même circuit. Nous sommes ici en face de la pensée de l'ingénieur. Ce circuit peut être tracé pour tout objet.

(J'aimerais connaître l'avis de nos collègues sur cet aspect de l'analyse.)

fig. 12 : Structure des fonctions techniques du moteur Wankel. oT Rovte~&""1-s _~v p~L~e.rs cT ViLeloreq\.J''''' e:Kc.e .... ~ r

'Cf

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Il.7. Structure des fonctions techniques du moteur WANKEl

(Voir fig. 12.)

Notre but est sensiblement le même qu'au cha-pitre précédent, mais pour permettre l'échange de documents entre techniciens nous avons adopté le langage défini par M. l'Inspecteur général Géminard, dans son livre Logique et Technologie. L'étude est rendue moins abstraite par l'indication de l'opérateur technique

ossu-rent chaque fonction technique.

11.8. Tracé de la néphroïde raccourcie (Voir fig. 13.)

Ce tracé a été obtenu point par point avec une grande précision puisque la tangente était défi-nie pour chaque point.

La courbe n'a pas été tracée à partir de la première génération qui correspond à la ciné-matique du moteur Wankel, mais à partir de la deuxième génération qui montre clairement qu'il s'agit d'une courbe de la famille des épi-cycloïdes raccourcies. Nos étudiants ont dû alors revoir le livre de cinématique de MM. Prud-homme et Lemasson (Editions Dunod).

II.9. Construction d'un matériel didactique pour le tracé d'épitrochoïde

Ce matériel répond à un triple but:

montrer les mouvements relatifs des pièces élémentaires du moteur Wankel i

tracer les familles d'épitrochoïdes i

montrer que trois points placés aux sommets d'un triangle équilatéral lié au rotor suivent bien la même épitrochoïde. Pour celo nous avons placé sur l'appareil trois croyons de couleurs différentes. Un seul exemplaire de ce matériel a été construit dans les ateliers de l'I.U.T. de Reims.

(Voir fig. 14, 15 et 16)

Nomenclature des pièces 1. Planche à dessin.

2. Fourreau pour rétraction du crayon. 3. Ressort.

4. Rondelle de repérage de posit'on. 5. Règle rainurée.

6. Vis à tête fraisée. 7. Vis de porte-crayon. 8. Rotor de forme simplifiée. 9. Vilebrequin-excentrique.

10. Pignon carter fixe. 11. Bouton de manœuvre.

Fig. 15

Fig. 16

11.10. Famille d'épitrochoïde;;

obtenue avec l'appareil précédent. En déplaçant le porte-croyon dans la règle rai-nurée on obtient la famille des courbes définies par la figure 17 (voir page suivante).

11.11. Adaptation de l'appareil précédent

peur le tracé d'hypocycloïdes

à trois rebroussements Ha

(Voir fig. 18 et 19, page suivante). Par inversion des pièces en mouvement, nous obtenons une nouvelle famille de courbes. Pour cela l'ancien rotor devient stator grâce à un centreur 1 et une vis à oreilles. Un nouveau vilebrequin 2 est construit ainsi qu'un nouveau pignon 3 porte-règle rainurée. Toutes les autres pièces de l'appareil précédent sont conservées.

Fig. 17 Ensemble d'épicycloïdes

Fig. 18

J1.12. Famille d'hypocycloïdes

obtenues avec l'appareil précédent La figure 20 montre la famille des H, obtenues par simple d5placement du po:te-crayon dans

la rainure (voir page suivante).

JI.13. Appareil de démonstration

du mouvement

(Voir fig. 21, 22 et 23, pages suivantes). Deux constructions ont été réalisées:

Fig. 19

l'une avec guidage par engrenage, excen-trique, et rotor-statori

l'autre sans guidage par engrenage. Les photos montrent l'appareil avec rotor sans engrenage. Cet appareil fonctionne avec les deux seuls guidages: excentrique et rotor-stator. Ceci conduit logiquement à la question: Quel est le rôle du pignon fixe de carter dans le moteur NSU Wankel?

Les réponses doivent tenir compte de l'aspect pratique concernant l'usure des segments.

Fig. 20 : Ensemble d'hypocycloïdes

Fig. 22

II.14. Machine de COLLEY (Voir fig. 24.)

A propos de l'historique de ce moteur, nous nous sommes spécialement intéressés à cette machine qui, à partir des mêmes idées que celles de l'ingénieur Wankel, aboutissait à une réalisation inversée. Ici l'épitrochoïde est mobile et le cor-ter est fixe. Dans son mouvement I'éplt.ccholde engendre des volumes variables, ce qui permet de réaliser un moteur. Dans le passé, les essois

Fig. 23

ont été décevants par défauts d'étanchéité sur ces trois points de contact du carter.

Pour expliquer lea mouvements, les étudiants ont construit à l'I.U.T. une épitrochoïde en tôle d'aluminium et ont fait glisser cette tôle entre trois punaises définissant les points fixes du stator.

En plaçant une mine de crayon dans les trous percés dans le rotor, on trace les H3 qui appa-raissent mieux sur la figure 25 (voir page sui-vante).

Fig. 25 Principe de la machine de Colley (inverse de celle de Wankel)

TROISIÈME PARTIE

INVENTIONS

Le titre est évidemment prétentieux, mais si vous aviez vu la joie de l'étudiant qui s'est écrié: «J'ai inventé le moteur I.U.T. Wankel!» je pense que vous nous accorderiez facilement votre pardon.

Nous avons déjà vu que l'observation et l'ana-lyse conduisent aux concepts, à la compréhen-sion, à la découverte de la pensée de l'inven-teur. Dès lors, pourquoi ne pas orienter cette pensée un peu différemment? C'est le processus qui a été suivi par quelques-uns de nos étu-diants qui ont pu ainsi monifester leur créati-vité : ils ont bel et bien inventé d'autres moteurs.

Malheureusement, et bien que nos étudlonts

l'ignoraient, l'ingénieur Wankel avait eu aussi d'autres idées sur la question!

Ces idées ont été publiées et nous ne pourrons donc pas prendre de brevets! Nous réa 1iserons cependant prochainement à l'I.U.T. des mo-quettes de moteurs qui ont probablement fait l'objet d'études de prototypes dans l'industrie. Nous pensons pouvoir publier les résultats dans cette revue avant la fin de cette année scolaire. D'ici là nous espérons avoir des compléments d'information de la part de certains d'entre vous. En particulier, nous voud:ions connaître les références d'ouvrages sérieux traitant de ce moteur et publier la bibliographie.