Sur le site, "Vapeurs et Modèles à vapeur", Jacques CLABAUX a mis en ligne en janvier 2022, les plans d'un tri cylindres oscillants dans l'album de Roberto SUPERCHI. C'est un projet d'un vaporiste, Malcolm BEAK. Ce moteur de bateau à aubes est inspiré d'un moteur de Henry GREENLY (1876-1947), publié dans Model Engineer de 1944. Ce moteur a inspiré notre ami Hervé, qui c'est lancé dans la réalisation de ce moteur, voici les notes de sa réalisation.
  
 Page du site "Vapeur et modéles à vapeur en Polynésie" : ici
 Vous trouverez le site et les plans de Malcolm BEAK : ici
 
 

Pourquoi le choix de ce moteur ?

  • La simplicité d'un moteur oscillant.
  • les 3 cylindres à 120° qui permettent un démarrage tout seul et une inversion facile. Ils rendent presque inutile le volant d'inertie.
  • une distribution inhabituelle, par l'axe d'oscillation, qui permet de supprimer les ressorts.
  • un vilebrequin pas commun, qui apporte à l'esthétique du moteur.
  • un moteur conçu pour actionner des roues à aubes. La longue course des pistons le rend  lent par construction. Cela permet de mieux regarder fonctionner un joli embiellage.

Le choix des mesures

Les plans fournis par Roberto Superchi, sur le site de Jacques Clabaux (vapeur et modèles à vapeur en polynésie), sont en mesures dites impériales, c'est à dire en inches (pouces). Le pouce est égal à 25,4 mm, et il faut bien reconnaître que la conversion de toutes les côtes est un peu fastidieuse, surtout avec les fractions en 1/8, 1/16 et 1/32, sans compter les perçages et alésages... J'ai choisi la solution proposée par Patrick Leclere, qui est de prendre le pouce à 32 mm, et tout devient simple ! Le seul inconvénient est d'augmenter la taille du moteur de 26%, ce qui ne me gênait pas...

Le bâti

 
J'ai utilisé du laiton de 3 mm pour les montants, et de l'acier de 6 mm de diamètre pour les entretoises.
 
 J'ai appris à réaliser des courbes à la fraiseuse.
Les coussinets sont en bronze et brasés à l'étain. 

Le vilebrequin

 
 
 J'ai utilisé du laiton de 8x6 mm, tiré d'un carré de 10, et de l'acier stub de 4 mm.
 
 
Les extrémités sont arrondies à la fraiseuse. 
 
La géométrie doit être rigoureuse, les axes étant placés aux 3 sommets d'un triangle équilatéral. 
 
Pour cela, j'ai préféré maintenir les pièces par des montants provisoires réalisés dans des chutes en aluminium.
J'ai d'abord tenté un brasage à l'argent, mais les contraintes thermiques ont provoqué une déformation de la pièce. Je l'ai refaite avec cette fois une brasure à l'étain. 

L'axe d'oscillation

J'ai utilisé du laiton de diamètre 8 mm.
Le perçage des deux canaux vapeur a été réalisé dans un mandrin 3 mors, avec une petite cale. Une très grande précision n'est pas nécessaire et le 2ème canal n'a pas besoin d'être à 180°.
   
Il n'en est pas de même des trous de distribution de la vapeur. 
 
Un calcul géométrique simple permet de montrer que l'écart théorique des centres des trous devrait être de 1,45 mm.
 
Nous avons choisi de réaliser sur l'axe d'oscillation des trous de 0,8 mm, avec un écart de 1,8 mm, et des trous de 1 mm sur la culasse du  cylindre.
 
Pour atteindre cet objectif, nous avons préféré utiliser un gabarit de perçage, ce qui nous a permis un perçage avec une fraiseuse ordinaire, et une précision très satisfaisante. 

Les cylindres

 
J'ai utilisé du tube de laiton de 10/9 mm, donc à paroi très fine, ce qui diminue la masse en mouvement.
 
 
Pour le rodage intérieur, j'ai usiné un rodoir dans un tourillon de hêtre, fendu pour pouvoir insérer des cales d'épaisseur variable, et permettant le polissage au tour avec de la pâte à roder.
 
Pour la grosse extrémité du cylindre (la culasse), et compte tenu des dimensions du cylindre, je suis parti d'un carré de laiton de 14 mm, percé et alésé à 8 mm, puis tronçonné en 3. Reprise au tour dans une bague, pour réaliser un épaulement de 2,5 mm, puis le perçage de l'orifice vapeur de 1 mm. Fraisage final pour obtenir des côtés de 11,5 mm.
 
 
 

Les cylindres sont brasés sur leur culasse à l'étain. L'orifice à l'extrémité est un trou d'évent de 1 mm.

Pistons et bielles

 
Le piston est en laiton; je n'ai pas réalisé de gorge. La tige de piston est en inox de 2 mm. Le bouchon de cylindre est emmanché en force sur l'extrémité du cylindre, cela suffit, mais on peut préférer un collage ou un brasage.
Le pied de bielle était une chape dans le plan d'origine, mais j'ai préféré réaliser 3 petits paliers usinés dans un carré de 10 mm en laiton.
 

Le volant

 
 
 Le mien fait 53 mm de diamètre. C'est une pièce de récupération, tirée d'une dynamo de vieux téléphone.
En fait, il est un peu trop léger pour un volant, mais cela n'a pas d'importance, car il y a très peu de différence dans le fonctionnement avec et sans volant, en raison de la construction avec trois cylindres à 120°. 

L'inverseur

 
  
J'ai utilisé le plan de l'inverseur d'une locomotive de Vapeur 45, que j'ai adapté pour être en position horizontale.
Au final, je trouve ce petit moteur plutôt sympathique, même si sa fonction est surtout décorative ! Il tourne joliment avec une simple pompe à bicyclette.