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Schéma d'automobile
Schéma d'automobile : moteur et roue motrice. Source : En_ff001_english.svg ; traduction en français Cyprien Gay, Christophe Catarina.
Arbre à vilebrequin
Un ensemble bielle-piston-vilebrequin assure la rotation du moteur. Le piston est l'élément mobile assurant la variation de volume de la chambre de combustion d'un cylindre. Généralement lié à une bielle, il assure la compression des gaz de combustion et subit leur détente, engendrant ainsi un mouvement rotatif du vilebrequin. Lorsque la chambre est ouverte par une soupape, il expulse les gaz brûlés ou aspire le mélange du cycle suivant.
Dessins et plans, Chemins de fer, Bogies, Technologie ferroviaire, Chemins de fer -- Courbes et branchements, Essieux
Bogies et essieux
Représentation d'un véhicule (profilé en bleu) équipé de deux bogies (en jaune orangé). Les essieux sont figurés en rouge. L'utilisation des bogies permet la circulation sur une voie dont le rayon de courbure est relativement faible. La fonction essentielle des bogies est de faciliter l'inscription en courbe. En effet, les bogies du véhicule peuvent pivoter indépendamment les uns des autres, ce qui autorise des rayons de courbure plus faibles, et un éloignement plus important entre les essieux (qu'ils soient moteurs ou porteurs). Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Bogie.
Deux serpents robots
Deux serpents robots : celui de gauche a 64 moteurs (avec 2 degrés de liberté par segment), celui de droite en a 10.
Distribution comparée de l'énergie dans une voiture en ville et sur autoroute
Distribution de l'énergie dans une voiture (rendements).
Photographie, Handicapés moteurs, Matériel médical, Motricité, Paraplégiques, Troubles de la motricité
Exosquelette pour paraplégique
Exosquelette biomécanique pour paraplégique. Un exosquelette ou squelette externe, par opposition à un endosquelette, est une caractéristique anatomique externe qui supporte et protège un animal. Beaucoup d'invertébrés, comme les insectes, les crustacés et les mollusques, possèdent un exosquelette. La partie abdominale d'un exosquelette est communément appelée "carapace". Des recherches technico-scientifiques développent actuellement des exosquelettes biomécaniques ou motorisés pour des besoins militaires, mais aussi médicaux ou industriels. Ce sont des versions modernes et techniques des armures des chevaliers du Moyen Âge, lorsqu'ils enveloppent des êtres humains; ce sont aussi les peaux des robots humanoïdes. Robert A. Heinlein est l'inventeur du concept de l'exosquelette en science-fiction. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Exosquelette
Générateur électrostatique de Van Marum
Grande machine électrostatique de Van Marum, exposée au musée Teyler, à Haarlem, Pays-Bas. À droite, batterie de bouteilles de Leyde. La machine électrostatique est ainsi nommée parce qu'elle fait appel aux lois de l'électrostatique à la différence des machines dites électromagnétiques. Bien que des moteurs électrostatiques aient été imaginés (ils fonctionnent sur le principe de la réciprocité des générateurs électrostatiques), ils n'ont pas eu de succès. La puissance des machines du XVIIIe siècle et du XIXe siècle était en effet infime (quelques watts) et les frottements mécaniques ne leur laissaient qu'un très mauvais rendement. La raison en est que la densité maximale d'énergie du champ électrique dans l'air est très faible. Les machines électrostatiques ne peuvent être utilisables (de manière industrielle) que si elles fonctionnent dans un milieu où la densité d'énergie du champ électrique est assez élevée, c'est-à-dire pratiquement dans un gaz comprimé. L'invention du condensateur électrique sous la forme de la bouteille de Leyde (par E.-G. Kleist, Van Musschenbroek et son élève Cuneus, améliorée par sir William Watson, 1745-1747) permet de renforcer l'intensité des décharges : 1768, machine de Ramsden ; 1784, la machine de Van Marum.
Dessins et plans, Automobiles, Véhicules automobiles, Inventions, Véhicules, Arnaud Pérat, Moyens de transport, RyXéo, ABCD, ABCD-inventions, Léon Serpollet (1858-1907), Locomotion, Tricycles à moteur
Le tricycle à vapeur Serpollet en 1888
Le tricycle à vapeur Serpollet exposé au Musée des Arts et Traditions de Paris. Léon Serpollet (1858-1907), inventeur et industriel. - Concepteur, avec son frère Henri, d'un générateur de vapeur à vaporisation instantanée, constructeur de moteurs et de véhicules automobiles à vapeur (notice data-bnf). Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:TricycleSerpollet.jpg
Machine à vapeur Millot
La société Millot, fondée à Gray en 1804, arrêta sa production de machines à vapeur dans les années 1890 pour se consacrer à la construction de moteurs. Champlitte, musée des Arts et Techniques : série de commerces et d'ateliers de la première moitié du XXe siècle. Il est le dernier né des trois musées départementaux de la Haute-Saône.
Photographie, Rotors, Mécaniciens, Mécaniciens de moteurs d'avion, Ouvriers spécialisés, Turbines, Turbines à vapeur
Mécanicien au travail
{Mécanicien au travail sur le rotor d'une turbine à vapeur, Siemens, Allemagne.
Moteur AMX 1968
Gros plan sur le moteur AMX 1968 par American Motors Corporation (AMC), une voiture GT de deux places.
Moteur de Mercedes V6 DTM
Moteur d'automobile à combustion interne V6 (six cylindres disposés en V)
Photographie, Biscarrosse et de Parentis (Landes), Étang de, Interdits, Biscarrosse (Landes), Supports de panneaux de signalisation
Panneau d'interdiction aux moteurs
Panneau d'interdiction aux moteurs, Balade en barque à Biscarrosse-Landes, juillet 2015.
Particules de suie autour de la Terre
Cliché pris par la NASA en décembre 2009 montrant les particules de suie autour de la Terre. Connu sous le nom de suie, le noir de carbone entre dans l'air par combustion incomplète du charbon, du bois et du diesel. Le noir de carbone est l'un des polluants de l'air quand il est émis par les pots d'échappement (des moteurs Diesel principalement) et par la combustion domestique ; à l'horizon 2020, dans la CEE, les petits appareils de chauffage des habitations deviendront la principale source d’émission de noir de carbone et produiront à peu près la moitié des émissions totales ; cette tendance pourrait s’accentuer si la combustion de la biomasse est préconisée comme mesure de protection du climat. L'usure des pneus sur les routes libère également du noir de carbone. C'est peut-être un produit cancérogène.
Parties fonctionnelles d'une machine automatisée
Un mécanisme est un ensemble de pièces dont au moins une est mobile par rapport aux autres. Le but d'un mécanisme est de réaliser un mouvement tout en effectuant un effort, soit essentiellement : saisir un objet et le déplacer ou déformer de la matière (fabrication, marquage). Le mécanisme agit sur un objet, éventuellement sur une personne ou un animal (par exemple dans le cas d'un véhicule, d'un ascenseur). Un tel système comporte : A) une partie commande (PC) : 1) pupitre de commande et de contrôle : c'est l'interface avec l'utilisateur, il comprend des moyens d'action (manivelles, manettes, pédales, boutons, volants, …) et de contrôle (voyants, cadrans) ; il peut s'agir d'un ordinateur. 2) automate : tout ou partie des opérations peut s'effectuer sans l'intervention d'une personne, 3) sécurités : évite l'accident ; B) une partie opérative (PO) : 1) effecteurs : ce sont les pièces qui agissent sur l'objet, 2) guidage : ce sont les pièces qui assurent que l'effecteur suit bien le mouvement prévu, comme les rails (déplacement en translation), les charnières (pivotement), … 3) actionneurs : ce sont les pièces qui provoquent le mouvement : moteurs, vérins, … 4) capteurs : ce sont les pièces qui renseignement la partie commande et permettent la régulation : détecteurs de position, de mouvement, thermomètre, … Source : http://fr.wikiversity.org/wiki/M%C3%A9canique_pour_l%27enseignement_technique_industriel/Notions_de_m%C3%A9canisme_et_de_structure.
Dessins et plans, Aubes (technologie), Énergie hydraulique, Génie hydraulique -- Instruments, Moteurs hydrauliques, Pompes rotatives
Pompe centrifuge
Pompe centrifuge : machine rotative qui pompe un liquide en le forçant au travers d’une roue à aube ou d'une hélice appelée impulseur. C’est le type de pompe industrielle le plus commun. Par l’effet de la rotation de l’impulseur, le fluide pompé est aspiré axialement dans la pompe, puis accéléré radialement, et enfin refoulé tangentiellement. On appelle « corps de pompe » l’enveloppe extérieure de la machine. C’est la partie fixe de la machine ou stator. Le corps est constitué principalement de la « tubulure d’aspiration », de la « volute », et de la « tubulure de refoulement ». La partie mobile ou rotor est formée de l’impulseur (roue à aubes), monté sur un arbre. Le rotor est actionné par une machine d’entraînement qui est le plus souvent un moteur électrique mais peut être également une turbine. Comme l’arbre traverse le plus souvent la volute, il est nécessaire de réaliser à cet endroit un dispositif assurant l’étanchéité globale. Ceci est effectué à l’aide de deux types principaux d’accessoires : le presse-étoupe et la garniture mécanique. On appelle aubes les lamelles grossièrement radiales qui, à l’intérieur de l’impulseur, canalisent le fluide de l’intérieur vers l’extérieur de la volute. On appelle « flasques » les parois de l’impulseur qui enserrent les aubes. (Les roues à deux flasques dites aussi impulseur fermé sont les plus fréquentes. Il existe également des roues sans flasque, et des roues à une seule flasque (impulseur ouvert ou semi-ouvert).
Dessins et plans, Portraits, Véhicules automobiles, Dessin de portraits, Transport, Transports routiers, Inventeurs, Véhicules, Transport de voyageurs, RyXéo, Yvain Coudert, ABCD, ABCD-inventions, Alphonse Beau de Rochas (1815-1893), Moteurs à explosion
Portrait de Beau de Rochas
Portrait d'Alphonse Beau de Rochas (1815-1893), mécanicien. - Attaché au Service central des Chemins de fer du Midi. - Inventeur du cycle à quatre temps pour les moteurs à explosion des automobiles (notice data-bnf).
Réacteur nucléaire à eau bouillante
Réacteur nucléaire à eau bouillante : 1 Cuve du réacteur, 2 Élément de combustible nucléaire, 3 Barres de contrôle, 4 Pompes de circulation, 5 Moteurs des barres de contrôle, 6 Vapeur, 7 Eau d'alimentation, 8 Turbine haute pression, 9 Turbine basse pression, 10 Génératrice, 11 Excitatrice, 12 Condenseur, 13 Eau froide, 14 Pré-réchauffeur, 15 Pompe à eau d'alimentation, 16 Pompe à eau froide, 17 Enceinte (ou caisson) en béton, 18 Raccordement au réseau électrique.
Dessins et plans, Avions, Énergie solaire, Aéronautique, Inventions, Voyages autour du monde, RyXéo, ABCD, ABCD-inventions, Avions solaires, Solar Impulse, Solar Impulse (avions solaires)
Solar Impulse
Le Solar Impulse est un projet d'avion solaire entrepris à l'initiative des Suisses Bertrand Piccard et André Borschberg. Ce projet vise à construire et faire voler un avion à moteurs électriques alimentés uniquement par l'énergie solaire, jusqu’à effectuer un tour du monde. Infographie + montage sur photo : Arnaud Pérat. Auteur de la Photo d'arrière plan : Hansueli Krapf (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2011-11-17_13-35-27_Switzerland_Canton_de_Vaud_Pr%C3%A9verenges.jpg).
Photographie, Plongée sous-marine, Bases sous-marines, Calypso (navire), Écologie sous-marine, Exploration sous-marine, Habitat sous-marin, Jacques-Yves Cousteau (1910-1997), Soucoupes volantes, Véhicules sous-marins, Véhicules sous-marins télécommandés
Soucoupe plongeante de Cousteau
La soucoupe plongeante de Cousteau : Lancement et récupération par la Calypso. Le SP-350 Denise est un petit sous-marin conçu pour abriter deux personnes et capable d'explorer des profondeurs allant jusqu'à 400 mètres pendant 4 heures. Il a été inventé par Jacques-Yves Cousteau et l'ingénieur Jean Mollard à l'Office français de recherches sous-marines (OFRS). Sa propulsion consiste en des jets d'eau dirigeables actionnés par des moteurs électriques, qui lui permettent de naviguer dans toutes les directions et de tourner autour de son axe vertical. Les membres d'équipage entrent dans le vaisseau par une écoutille située au-dessus de la coque et le dirigent allongés côte à côte sur des matelas, observant les alentours à travers des hublots inclinés qui leur permettent de s'approcher à quelques centimètres de leur objectif. Des lampes électriques sont prévues pour la plongée de nuit et pour fournir la lumière nécessaire à la photographie dans des profondeurs de travail extrêmes. Un bras manipulateur dirigé électriquement peut être installé à l'avant du vaisseau pour rendre des objets et les examiner à travers les hublots. La coque d'acier pressurisée, presque circulaire dans le plan horizontal, a deux mètres de diamètre et 1,43 mètre de haut. Elle peut résister à une pression de plus de 90 kg par centimètre carré, équivalente à une profondeur de presque 900 mètres, bien que les plongées n'excèdent jamais 300 mètres pour des raisons de sécurité. Bien que disposant d'une flottabilité positive, le SP-350 est lesté avec des ballasts qui lui confèrent une flottabilité négative, ballasts qui peuvent être éjectés en cas d'urgence. Pour corriger l'attitude de la coque, le pilote peut déplacer un ballast constitué d'une masse de mercure liquide. Si le vaisseau se trouve à moins de 100 mètres de la surface, l'équipage peut l'abandonner par l'écoutille supérieure, à condition d'être équipé d'un dispositif respiratoire d'urgence.
Dessins et plans, Inventions, Transports, Coussins, Technologie, Manutention -- Appareils et matériel, Technologie -- Recherche, Véhicules sur coussin d'air
Technique du coussin d'air aérostatique
Schéma numéroté de la technique du coussin d'air : 1) Hélices propulsives ; 2) Air ; 3) Compresseur ; 4) Jupe souple. Le coussin d'air est une technique de sustentation utilisée dans les domaines du transport et de la manutention pour maintenir en sustentation des véhicules ou des charges sans contact avec le sol (ou une autre surface suffisamment plane, comme l'eau ou la glace) au moyen d'une couche d'air sous pression. Cette couche d'air est confinée sous le plancher du véhicule et en périphérie par des jupes souples ou rigides. Dans ce schéma, il ne faut pas comprendre qu'il y ait une liaison mécanique entre le compresseur et l'hélice. Les deux fonctions (portance aérostatique et propulsion) sont le plus souvent assurées par des moteurs séparés. Cette technique fut découverte et brevetée par l'ingénieur Louis Duthion en 1961. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Coussin_d%27air
Tourne-disque
Platine tourne-disques haute fidélité Thorens, des années 1980. Avec l’apparition des chaînes haute-fidélité, on a dissocié l’amplification de la lecture proprement dite, le tourne-disques étant alors désigné par le terme de platine ou de table de lecture. Ce dispositif est le seul à être encore couramment commercialisé pour un usage personnel. Les platines sont destinées à une reproduction de qualité sur un spectre de fréquences aussi large que possible, qui s’étend environ de 30 Hz à 18 kHz. Les exigences quant à leur fabrication sont donc considérablement plus strictes que celles imposées aux électrophones. Leur plateau a un diamètre légèrement supérieur à celui des disques microsillons de 30 cm et le niveau de bruit toléré est extrêmement faible, surtout aux basses fréquences. Elles sont équipées de moteurs à courant continu et d’une régulation électronique précise de la vitesse de rotation, ou de moteurs alternatifs synchrones qui mettent en rotation un plateau lourd par l’intermédiaire d’une courroie élastique. Leur tête de lecture est une tête magnétique, différente des têtes piézo-électriques, et délivre un signal électrique considérablement plus faible, de l’ordre de 5 mV environ. Elles nécessitent un préamplificateur spécial qui respecte rigoureusement la norme RIAA. Un tel préamplificateur, désigné sous le nom de préamplificateur correcteur, est en général inclus dans les équipements Hi-Fi de bonne qualité, mais peut aussi être installé dans un boîtier séparé.
Dessins et plans, Avions -- Moteurs, Avions -- Turboréacteurs, Avions -- Turboréacteurs -- Entrée d'air, Moteurs -- Combustion, Moteurs -- Compresseurs, Moteurs -- Pièces
Turboréacteur
Schéma de turboréacteur d'avion typique (simple flux, simple corps). L'air est comprimé par les pales en entrant dans le réacteur, puis est mélangé avec le carburant qui brûle dans la chambre de combustion. Les gaz d'échappement donnent une forte poussée en avant et font tourner les turbines qui actionnent les pales de compression. Un turboréacteur fonctionne sur le principe d'action-réaction. La variation de vitesse de l'air entre l'entrée et la sortie du réacteur crée une quantité de mouvement (dénommée poussée) vers l'arrière du moteur qui, par réaction, — d'où le terme de moteur à réaction — engendre le déplacement du moteur, donc du véhicule sur lequel il est fixé, vers l'avant. Le turboréacteur fonctionne sur le principe des turbines à gaz. À l'admission, l'air est aspiré par la soufflante (le cas échéant) puis comprimé via un compresseur (dans tous les cas). Du kérosène est ensuite injecté puis mélangé avec l'air au niveau de la chambre de combustion puis enflammé, ce qui permet de fortement dilater les gaz. Ces derniers s'échappent du turboréacteur par la tuyère qui, en raison de sa section convergente, augmente la vitesse de l'air (suivant l'effet venturi) (l'écoulement étant maintenu subsonique au sein du réacteur). L'air passe au préalable par une turbine permettant d'entraîner le compresseur et les accessoires nécessaires au fonctionnement du réacteur ; le mouvement est auto-entretenu tant qu'il y a injection de carburant. En simplifiant, l'énergie de pression engendrée au sein du réacteur sera transformée en énergie cinétique en sortie, ce qui engendrera une forte poussée. À l'image des moteurs automobile, le turboréacteur réalise ainsi un cycle continu à quatre temps — admission, compression, combustion et détente/échappement — théoriquement décrit par le cycle de Brayton. Ce cycle est constitué d'une compression adiabatique réversible, d'une combustion isobare irréversible (le réacteur étant considéré comme un système ouvert), d'une détente adiabatique réversible et d'un refroidissement isobare réversible.
Photographie, Automobiles, Histoire, Dix-neuvième siècle, Musées historiques, Ford (automobiles), Henry Ford (1863-1947), Michigan (États-Unis), Thomas Edison (1847-1931)
Un quadricycle
Quadricyle de Ford, 1896 (Musée Henry Ford de Dearborn, Michigan). En 1891, Henry Ford (1863-1947) retourne à Détroit, accompagné de sa famille, en tant qu’ingénieur mécanicien chez Edison (Illuminating Company). Devenu ingénieur en chef en 1893, il a suffisamment de temps et d’argent pour se consacrer à quelques expériences personnelles sur les moteurs à essence. Elles aboutissent en 1896 avec l’achèvement de son propre véhicule automobile nommé « Ford Quadricycle », un véhicule de 4 chevaux à 4 roues refroidi par eau. La même année, lors d’une convention tenue à Manhattan Beach, à New York, destinée à trouver des investisseurs, Ford est présenté à Thomas Edison (1847-1931), expliquant que « ce jeune homme venait de mettre au point une petite automobile à essence ». Après lui avoir posé quelques questions, Edison finit par déclarer : "Jeune homme, c'est ça ! vous l’avez ! Votre voiture est son propre contenant et transporte son propre combustible." (Young man, that’s the thing ! You have it ! Your car is self contained and carries its own power plant. )
Vilebrequin
Modélisation plane du système moteur vilebrequin. 1 : bâti, 2 : manivelle, 3 : bielle, 4 : piston. Un vilebrequin est une pièce de moteur servant à convertir le mouvement rectiligne alternatif des bielles en mouvement circulaire.