Moteurs à pistons - types |
Moteurs à pistons : les moteurs à pistons existent depuis les débuts de l'aviation (les premiers étaient des moteurs d'automobiles modifiés), ils sont encore largement utilisés de nos jours, les turbines étant d'un coût d'achat et de maintenance plus élevé.
Ces propulseurs peuvent avoir une structure en ligne (cylindres alignés, en V ou en H), à plat (cylindres opposés avec un angle de 180°) ou encore en étoile (cylindres dans le même plan que l'hélice). Le nombre de cylindres peut être faible, quatre par exemple ou atteindre un nombre plus important douze ou seize, il est généralement impair pour une structure en étoile.
Le refroidissement est très souvent par air pour les moteurs en étoile (exception, le Canton-Unné du Salmson 2A.2), par air globalement pour les moteurs à plat et souvent par liquide (éthylène glycol) pour les moteurs en ligne (cependant, ils peuvent aussi être refroidis par air, le problème est de ventiler correctement les cylindres arrière). Les radiateurs peuvent être placés à proximité du moteur (cas du Lancaster), plus loin sous le fuselage (cas du Mustang) ou sous les ailes (cas du Spitfire). Les moteurs refroidis par air sont souvent équipés de volets qui permettent de régler le flux autour des cylindres.
La puissance des moteurs à pistons est très variable, d'une centaine de chevaux, à 2.500 ch pour certains hydravions de la Coupe Schneider (Macchi M.C. 72) ou même à plus de 3.000 ch pour les moteurs double étoile les plus performants (avions de la Deuxième Guerre mondiale, moteurs Bristol Centaurus, Wright Cyclone ou Pratt & Whitney Wasp Major monté par exemple sur le B-36).
Moteur rotatif : un moteur rotatif est un moteur en étoile ou le bloc est solidaire de l'hélice, le vilebrequin étant fixé au bâti. Ce type qui permet un fonctionnement régulier et un bon refroidissement car le moteur tourne avec l'hélice a été principalement utilisé sur des avions de la Première Guerre mondiale (Clerget, Le Rhône du Nieuport 11). Sur le Gnome Monosoupape, l'alimentation en mélange s'effectuait par l'intérieur du vilebrequin, des lumières pratiquées dans les cylindres permettaient de remplir la chambre de combustion, l'échappement restant standard. Le graissage était assuré par un lubrifiant non miscible à l'essence, de l'huile de ricin. La plus grande partie de cette huile était projetée par effet centrifuge dans les cylindres ou elle brûlait avant d'être expulsée par les échappements. La consommation pouvait atteindre 25 à 50% de la consommation en essence et le pilote et l'avion étaient copieusement arrosés.
Compresseur : le principe du compresseur était d'injecter plus d'air dans les cylindres sans changer la richesse du mélange pour obtenir une puissance supérieure. Pour un avion, cela servait surtout à conserver celle-ci quand il prenait de l'altitude et ainsi augmenter le plafond. Les compresseurs pouvaient être entraînés par le moteur (compresseurs mécaniques) ou utiliser le flux des gaz d'échappement pour les turbo-compresseurs. Dans le cas des avions de course, les compresseurs suralimentaient les moteurs à basse altitude.
