Tiroir plan à recouvrement extérieur & avance angulaire

Pour pouvoir introduire une phase « détente » dans le cycle, il faudrait pouvoir arrêter le déplacement du tiroir dans sa position centrée pour une certaine durée. Chose mécaniquement impossible ! Nos illustres prédécesseurs avaient donc recours à une petite « astuce » et nous faisons de même…
Pour avoir « Détente », il faut que la lumière d’admission reste fermée durant une partie de la course du piston et donc du déplacement du tiroir. Pour cela, augmentons la largeur de la barrette du tiroir de manière à ce qu’elle soit supérieure à la largeur de la lumière, augmentation faite vers l’extérieur de la coquille.



Cette augmentation s’appelle le « recouvrement », noté « e » sur la figure.

Reprenons l’étude d’un cycle du piston :



- Avec le piston au PMH, prêt à commencer sa course descendante, l’admission doit commencer. Il faut donc que l’arête extérieure de la barrette coïncide avec l’arête supérieure de la lumière. Dans cette position et du fait du recouvrement, le tiroir n’est plus centré et doit déjà avoir « glissé » vers de le bas de « e », la largeur du recouvrement. La manivelle du tiroir devra donc se trouver à un angle de calage non plus de 90° comme dans le cas précédent du tiroir « normal », mais de 90° + « A ». Cet angle supplémentaire « A » s’appelle « avance angulaire ». Sa valeur dépend bien sûr de celle de « e ». En négligeant l’obliquité de la bielle, on obtient une relation paramétrique simple entre les trois éléments fondamentaux de la distribution : Sin(A) = e/(e+L)
- Lorsque l’excentrique du tiroir arrive en position extrême basse, la lumière d’admission est totalement découverte et nous sommes à pleine admission. Le piston lui est toujours en phase descendante.
- L’excentrique du tiroir amorce alors sa remontée et le tiroir va se retrouver dans la même position qu’au début du cycle avec l’admission obturée alors que le piston lui sera toujours en phase descendante. Commence donc la phase « Détente » qui était l’objectif de cette modification du tiroir et qui va durer jusqu’à ce le tiroir se retrouve en position centrée.

Examinons la suite du cycle :



- Lorsque l’excentrique du tiroir arrive en position moyenne remontante, le tiroir se retrouve en position « centrée » et la phase d’échappement va commencer. Toutefois, à ce moment, le piston n’a pas encore atteint le PMB, il lui reste un angle de valeur « A » à parcourir. L’échappement commence donc avant que le piston ait fini sa course descendante. Il y a « échappement anticipé » ou « avance à l’échappement ».
- Lorsque l’excentrique du tiroir arrive en position extrême haute, la lumière d’échappement est totalement découverte et nous sommes à plein échappement. Le piston lui est toujours en phase montante.
- L’excentrique du tiroir commence sa descente et arrive en position moyenne. Le tiroir est en position centrée et l’échappement est fermé alors que le piston n’a pas encore atteint le PMH. Il lui reste un angle « A » à parcourir. A partir de ce point, il y a donc une phase de « Compression » de la vapeur résiduelle contenue dans le cylindre.
- Finalement, le piston atteint le PMH, le tiroir se retrouve dans la même position qu’au début du cycle avec une admission prête à s’ouvrir. Notons qu’à cet instant la pression dans l’espace mort est supérieure à la pression atmosphérique.

D‘après le croquis il est facile de déterminer le rayon de l’excentrique du tiroir : Il doit être égal à L+e.

Notons bien que cette modification du tiroir permet la réalisation de la détente, mais déclenche aussi automatiquement l’échappement anticipé et la compression avec des durées équivalentes.