Projet de bateau à vapeur télécommandé

Vu le poids de tout ça + le bateau je pense pas que ce petit moteur à cylindre oscillant puisse pousser ça correctement, la télécommande c’est une chose mais naviguer avec une telle chaudière c’est risqué !

Intéressant cette petit télécommande à lampes!

Effectivement, ça pose question. Si j’augmente trop la puissance du moteur, je suis obligé de prendre une chaudière plus grande et donc plus lourde. Sinon, l’autonomie tombera à un niveau ridicule. Pour le moment, j’ai prévu de garder la même chaudière qui va partir avec environ 100ml d’eau et une vingtaine de grammes de combustible solide.
Pour le moteur, comme je l’ai dit plus haut, dès que la partie radio et transmissions de commandes sera au point, je m’attaquerai à la réalisation d’un moteur à deux cylindres opposés à plat. La cylindrée sera simplement doublée (2 cm3). Ce sera un maximum pour cette chaudière si j’en crois les articles que j’ai pu trouver sur le sujet.

Sur cette réalisation commerciale, on parle d’un moteur « monocylindre à simple action » c’est à dire comme le mien et d’une « chaudière en laiton chauffée à l’alcool sec (Esbit) » comme moi également. Il est vrai qu’on ne connaît ni la cylindrée du moteur, ni la capacité de la chaudière.
Une différence importante concerne la masse de la partie radiocommande avec sans doute seulement quelques dizaines de grammes.

https://www.scientific-mhd.eu/bateau-bateau-radiocommande-anna-avec-machine-a-vapeur-v2-s02120214-10322.html

Concernant les risques liés à la chaudière, il y a le réservoir d’eau qui peut exploser et le foyer qui peut mettre le feu à l’ensemble. Les risques d’explosion sont normalement parés par une bonne soupape de sécurité. Les risques d’incendie sont plus préoccupants, d’autant plus que si on coule un tel bateau sur une pièce d’eau naturelle, on va générer une pollution grave et durable. Il va falloir sécuriser le foyer avec un entourage métallique.

Enfin, comme il est conseillé un peu partout, il s’agira de construire le bateau autour du matériel terminé et au point et non d’essayer d’intégrer le matériel dans un bateau existant.

L’échappement électromécanique est maintenant complété par un sélecteur 4 voies. En bout d"axe tout à fait à droite, est fixé un disque comportant 4 plots cuivrés. Un curseur rotatif vient distribuer le courant (positif) successivement sur ces 4 plots. Juste avant, à sa gauche, une lame reliée au + alimente un premier disque en chrysocale qui lui-même apporte le courant au curseur.

L’obtention d’une certaine fiabilité, notamment des contacts, m’a pris pas mal de temps.

Vérification du fonctionnement avec 4 ampoules (changer la définition au besoin: 720p par exemple):

https://youtu.be/Mu61RiN-GFs

Prochaine étape; étude de la commande du gouvernail ainsi que de la modulation de la pression de vapeur.

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Sur la platine, on aperçoit 3 relais. Celui du premier plan est un relais 1RT qui commande la rotation de l’échappement à chaque signal reçu du récepteur.
Les deux autres à l’arrière sont destinés à assurer l’inversion du sens de rotation du moteur du gouvernail.

L’inversion du sens se réalise grâce à un relais appelé DPDT selon le principe suivant (source electroniqueamateur.blogspot.com):

inversion moteur

Sur mon montage, le relais DPDT (noir) est à droite et sa bobine est elle-même commandée par un relais 2RT (à gauche). Ce dernier n’est actionné que pour l’inversion du sens de rotation.

Sur l’ébauche du montage de gouvernail, deux capteurs de fin de course sont intercalés sur les sorties 1 et 2 du sélecteur rotatif. Pour le moment, les sorties 3 et 4 sont inutilisées.

Le schéma général ci-dessous se lit en partant du bas puis de gauche à droite et enfin de droite à gauche:

Vérification du fonctionnement en vidéo:

https://youtu.be/K42fkxR63Tg?si=bUl1eC3qWwx_-7WH

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Pour la commande du régime moteur, je vais sans doute utiliser la vanne du sifflet. Cette fois, pas d’inversion du sens du moteur mais une rotation en continu.
Avec ce moteur basique, il ne faut pas descendre trop en régime, sinon il faut relancer le moteur à la main.
Un seconde version du moteur (deux cylindres) permettra peut-être un démarrage sans aide ou apportera tout au moins plus de souplesse.

Un aperçu en vidéo:

https://youtu.be/6aA2h6Iwkbc

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J’en arrive maintenant à l’expérimentation des moyens de propulsion et de transmission. Sur le premier point, on peut envisager l’hélice ou la roue à aubes.
Pour la transmission : directe ou démultipliée, rectiligne ou oblique avec un joint Cardan.
J’envisage d’utiliser un embrayage électromécanique qui me permettrait de lancer le moteur à vide avant le déplacement ou bien de stopper le bateau en laissant le moteur au ralenti.

Premiers essais en transmission directe en ligne brisée vers une hélice :

L’embrayage m’a posé un problème de connexion avec la couronne noire. J’ai trouvé une solution à partir d’un bouchon de plomberie en cuivre.

Comme on le voit sur la vidéo, le moteur se révèle incapable d’entraîner l’hélice, tout au moins sur cette maquette d’étude. Sans doute trop de frottements dus à des défauts d’alignement ajoutés à l’énergie perdue dans le joint Cardan. Le moteur tourne en position débrayée, mais cale dès que j’embraye.

https://youtu.be/CkC6BJbi6u8?si=m_7yCWhALXIqxG6H

Second montage : transmission démultipliée.

Cette fois, le moteur se révèle capable d’entraîner l’hélice. Par contre, une telle vitesse réduite ne permettrait pas la mise en mouvement d’un bateau.

https://youtu.be/AiPBZfBRmfw?si=6ZStEqIgZ8MZcUvh

Avec un moteur aussi peu puissant, on pourrait peut-être envisager une transmission démultipliée rectiligne actionnant des roues à aubes.

Le chantier qui va s’ouvrir dans quelques jours sera la construction d’un nouveau moteur plus puissant. Il va falloir soigner la précision des ajustages, des perçages et des alignements.

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Bonsoir @ro-g-g
Je suis avec interet votre projet, j’ai moi aussi construit un emetteur/recepteur de Charles Pepin…fait fonctionner, mais pas allé plus loin, il y a longtemps.
Depuis j’ai fabriqué un petit moteur à vapeur…
Et puis pas mal de maquettes de bateau…
Jamais finalisé ce projet…
Alors,bon courage…!


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Bonsoir Dubus,
C’est très intéressant. Vous souvenez-vous du modèle de l’émetteur ?
Pour ce qui est de votre moteur, apparemment, c’est de la belle mécanique. Pouvez-vous me donner quelques précisions : cylindrée, simple ou double effet, mode de distribution ? Vous devez posséder un outillage adéquat, je suppose.
Cordialement,
Roger

Belle mécanique, bravo :slight_smile:

Bonsoir…
L’émetteur est le XN4 ,un tube monté en auto-oscillateur,formellement interdit aujourd’hui. Le recepteur le RA55,je crois,pas de " relais sensible",mais un relais ordinaire avec un transistor en amont,et un petit convertisseur qui me fourni 45V pour la HT …
Le moteur,fabriqué 25 ans plus tard(…!) a partir d’un plan paru dans revue MRB N°287 de juin 1987…9,5 cc ,2 cylindres,double effet,distribution par tiroir plan…coulisses Stephenson…
Juste un petit tour Hobbymat ,une perceuse à colonne, des limes de toutes tailles et formes…:smile:
Je viens d’apprendre que ce moteur est mal conçu, il ne faut pas le reproduire…!Ca fonctionne,mais trop gourmand en vapeur…pour diverses raisons…
Je vous conseille de visiter des forums comme « Bloooo » « Le cercle des amis de la vapeur » ,le site « Vapeur en Polynesie » ,Jl Soumard…etc
Beaucoup de sites en tapant "Modelisme vapeur "…
On y apprend beaucoup de choses…en particulier à resoudre l’equation suivante:
Poids du bateau/puissance moteur/capacité d’évaporation de la chaudière = un tuc qui avance…
Pour votre radiocommande, je pense qu’il vaut mieux rester ici…:grin:

Bonjour et bonne année à tous, surtout la santé (pas très original, mais je pense que c’est le plus important pour nombre d’entre nous sur ce forum).

Après cette interruption assez longue (désolé !), occupée par divers bricolages et autres réparations (motobineuse, tondeuse, mobylettes, magnétophones…), je me remets au chantier de la vapeur.
Mon premier moteur ne fournit pas une puissance suffisante pour au moins deux raisons : mauvaise planéité des surfaces en contact (sabot et glace), et imprécision des perçages pour la distribution (en partie due à une erreur de cote sur le schéma). Résultat : une perte importante de vapeur.

Je regarde maintenant ce que je pourrais faire. Je pense à un moteur à deux cylindres en V:

J’ai commencé par réaliser une maquette sommaire pour visualiser le décalage entre les phases d’admission/échappement sur les deux cylindres :

maquette V-twin

Résultat : peu de décalage. L’auteur présente aussi une version en deux cylindres à plat opposés. Dans ce cas, bien entendu, le décalage serait total. Par contre, la version en V apparaît moins encombrante.

Bonjour
Les moteurs à cylindre oscillant se trouvaient surtout sur les jouets à vapeur bon marché .
Il existait des modèles plus élaborés ,distribution à tiroir ,ils ont beaucoup plus de couple , la vapeur étant envoyée des 2 cotés du piston .

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Oui, je suis bien conscient que la puissance risque d’être insuffisante. Malheureusement, je ne pense pas être outillé pour usiner une distribution à tiroir. Par contre, même en version oscillante, on peut construire un système à double effet (vapeur des deux côtés). Avec quand même la difficulté de réaliser le joint autour de la tige du piston (presse-étoupe).

Votre projet est vraiment fascinant, et cela doit être une belle expérience de revisiter un schéma d’électronique appris dans votre jeunesse. Concernant votre question, le signe + près de la cathode de la diode peut indiquer un comportement spécifique du circuit, comme une polarisation particulière ou une fonction de redressement. Si le schéma place la cathode vers la grille du tube, je vous recommande de suivre cette configuration, sauf si une note dans le livre précise une autre interprétation.

On croit rêver …… :wink:

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Merci pour cet encouragement. Concernant le sens de la diode, j’ai suivi le schéma et ça marche. La partie électronique est provisoirement terminée. Provisoirement, car en toute fin de réalisation, je prévois de remplacer l’émetteur par un autre plus abouti et piloté par quartz.

Moteur terminé et assemblé. En l’absence d’outillage perfectionné (tour à métaux…) et ne disposant que des outils à main classiques plus une perceuse sur colonne premier prix, il a fallu beaucoup de réflexion pour trouver des solutions d’usinage à peu près satisfaisantes.
Axe monté sur roulements à billes. Pas de point dur en rotation à la main.
Prochaine étape : essai à l’air comprimé pour validation éventuelle et rodage.

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Ouaaaahh :+1: !
Vivement la suite :heart_eyes:

En attendant, je propose de partager un tour de main et deux outils utiles pour le perçage des tubes ou des ronds pleins.

D’abord, comment effectuer un perçage axial sur un rond plein sans avoir pu au préalable déterminer précisément le centre du disque de base ?
Un truc trouvé sur Internet :
Au lieu de placer le foret dans le mandrin de la perceuse, on y place le rond à percer. Quant au foret, on le dispose verticalement sur une pièce de bois ou autre qui n’est pas fixée à la platine.
On met la perceuse en marche, on descend le mandrin jusqu’au contact du rond avec le foret. On constate que le foret va s’auto-center sur le rond dans la mesure où il est libre de se déplacer latéralement.
Après ce premier perçage avec un petit diamètre, on inverse pour continuer l’opération normalement.

Autre situation : cette fois, on tente un perçage radial selon le diamètre du tube ou du rond.
On dispose pour ça de deux modèles de Vé de perçage. Premier modèle : on place le Vé sur l’étau et on descend le foret pour viser la rainure qui se trouve au fond du Vé. Ensuite, il reste à placer le tube dans l’outil et à percer.

Second outil : on le place dans le mandrin. On le descend au contact du tube et on ajuste pour que les repères situés en haut de l’outil coïncident. Quand c’est le cas, on remplace l’outil par un foret.

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Sinon, pour revenir plus précisément à la vapeur, la principale faiblesse de cette technologie des cylindres oscillants réside dans les fuites qui se produisent au contact du sabot du cylindre avec la platine (appelée aussi la glace).
Avec le rodage, on arrive à un meilleur contact. On peut jouer aussi sur la tension du ressort. Au final, il semble malgré tout qu’on aura toujours des pertes de pression.

Ici, sur les deux pièces démontées, on voit leurs surfaces de contact :

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