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Concept
Moteur à air comprimé
Résumé
Un moteur à air comprimé est un type de moteur tirant sa puissance mécanique de la détente d'air comprimé avant l'entrée dans le moteur.
Un moteur à combustion interne tire aussi sa puissance mécanique de la détente d'air comprimé, mais l'air est entré non comprimé dans le moteur à combustion interne. En effet, l'air agissant sur un piston a été comprimé par une combustion dans une phase précédente du processus cyclique de fonctionnement du moteur à combustion interne.
De manière générale, on extrait un travail de l'air comprimé (sous-entendu : air avec une pression plus grande que la pression de l'air ambiant) en utilisant une paroi (le piston) soumise d'un coté à la pression de l'air ambiant, et de l'autre coté à la pression de l'air comprimé sur une surface S. La force engendrée sur le piston par la différence de pression Δp est alors :
F = Δp × S
Si la force engendrée est supérieure à la résistance au mouvement du piston, ledit piston va se déplacer et générer ainsi un travail mécanique.
On peut classifier les différents moteurs possibles selon la trajectoire de déplacement du piston et la manière de transmettre le mouvement.
Ces moteurs pneumatiques sont des vérins pneumatiques ou à tiges, contraints mécaniquement de manière à permettre seulement un déplacement linéaire.
Les vérins « simple effet » ne comportent qu’une chambre et le retour du piston à sa position initiale est assuré par un ressort. Les vérins double-effet comportent deux chambres, de part et d’autre du piston, qui sont alternativement alimentées en air comprimé ou mises à l’échappement.
Ces vérins permettent d’obtenir des vitesses de déplacement importantes qui, pour être obtenues nécessitent le dimensionnement correct des valves d’admission et d’échappement et de l’alimentation en air comprimé.
Le déplacement linéaire peut être transformé en une rotation d’angle limité par un dispositif mécanique.
Ces moteurs peuvent être à turbine ou à pistons, assurant la rotation continue d’un axe, pouvant se substituer aux moteurs électriques, particulièrement pour des applications qui nécessitent une grande souplesse de fonctionnement, et notamment un couple élevé à vitesse faible ou nulle.
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