Moteurs "Vacuum" ou "Avaleur de flamme", Page n° 1/2

Bien que ces moteurs soient aussi des moteurs dits à « air chaud »
ils n’ont rien à voir avec les moteurs Stirling
le moteur Vacuum a été inventé en 1758 par l’Anglais Henry Wood

 « Flammenfresser » en Allemand ou « Flame licker » et encore « Flame eater » en Anglais.

N’ayant pas trouvé de site Français dédiés au moteurs « Vacuum », j’ai décidé de faire cette page . Je n’ai pas d’immenses connaissances dans ce moteur, mais je souhaite ici partager l’expérience acquise pour éviter certains déboires et/ou déceptions à ceux qui voudraient se lancer dans la pratique de ces moteurs puisque j’ai moi même dès le début vite été très déçu et je pensais que ça ne valait pas le coup de continuer avec ces moteurs. Mais c’est tout simplement parce que j’ai fait des erreurs qui ont engendrées des dysfonctionnements de mes moteurs, et aujourd’hui je suis arrivé à les « apprivoiser » et à les faire tourner correctement et surtout pendant de longues minutes, voir des heures sans qu’ils ne s’arrêtent et refusent de re démarrer.

Je vais donc essayer de vous expliquer au mieux les problèmes que j’ai eu et surtout les solutions que j’ai pu y apporter.

mais tout d’abord voici le principe de fonctionnement du Vacuum qui est classé dans les moteurs à air chaud mais à ne pas confondre avec un moteur Stirling.
1 – la flamme est aspirée dans le cylindre par le piston
2 – la soupape d’admission se ferme
3 – la flamme brule l’oxygène, les gaz refroidissent et créent le vide
4 – le vide aspire le piston
le cycle recommence grâce au volant d’inertie.

Mon premier moteur vacuum, modèle HB-22 de Böhm Stirling-Technik
Dimensions: Longueur 157mm x largeur 107 mm x Hauteur 125 mm Poids : 2,3 Kg.

Le moteur tel que je l’ai reçu avec son brûleur réglable pour accélérer ou ralentir.
la taille du briquet donne une idée de la taille assez imposante de ce moteur.


Le 3 Mars 2008. Le « Maiwald » 
le deuxième moteur Vacuum que j’ai reçu,
c’est un moteur de fabrication artisanale construit par Monsieur Maiwald en Allemagne.
Il est très joli avec son balancier et ses rivets tout autour du volant d’inertie.

on peut voir qu’il est très imposant puisque à côté de mon HB22 il est plus grand.

La différence entre les deux modèles :
le HB22 tourne dans les deux sens car lorsque le piston arrive au point mort haut, la came est exactement à mi course (180°) et quand le piston est de retour au point mort bas la came aura encore fait un demi tour, alors que le Maiwald ne tourne que dans un sens.

L’autre grande différence :
Le HB22 possède sur le dessus un petit godet dans lequel il faut mettre de l’eau qui va permettre le refroidissement du cylindre alors que le Maiwald n’en a pas, au début je me posais la question de savoir pourquoi cette différence, et j’en ai déduit que d’une part le laiton est peut être plus conducteur de chaleur que l’aluminium et ensuite parce que le HB22 tourne beaucoup plus vite que le Maiwald, et dans ces conditions il me paraît évident qu’il lui faut un système de refroidissement, mais je suis déjà en train de réfléchir à une solution pour mettre un refroidisseur aussi sur le Maiwald, pas parce qu’il en a besoin, mais tout simplement pour optimiser légèrement ses performances et surtout augmenter son temps de fonctionnement.

Le HB22 :
j’ai fait le plein d’alcool dans le brûleur et de l’eau dans le refroidisseur, j’allume la mèche que j’ai laissé dépasser de 7mm comme c’est indiqué dans la notice d’utilisation, je lance vigoureusement le volant qui est très lourd puisque en laiton massif, et tout de suite le moteur émets de jolis « plop plop plop » caractéristiques des Vacuums, mais au bout de quelques secondes seulement il s’arrête, je le relance encore une fois et là il ne démarre pas??? je le lance alors plusieurs fois de suite et il toussote un peu et fini par démarrer mais j’entends au bruit qu’il est encore très hésitant, je me demande s’il ne doit pas démarrer dans l’autre sens, à ce moment là je ne savais pas qu’il pouvait tourner dans les deux sens, et en essayant, je sens comme une résistance et je me dis qu’il ne peut tourner que dans le sens ou je l’ai lancé, alors je le lance une fois de plus dans le sens du début à plusieurs reprises puis il commence à tourner déjà beaucoup plus régulièrement, ah ça fait plaisir, je me dis qu’il avait besoin d’un petit rodage, et le voilà qui tourne allègrement, et plus je rapproche la flamme en réglant la petite vis prévue pour en dessous du brûleur, plus il accélère, je suis vraiment très content de ce moteur, et plusieurs fois dans la journée je fais le plein et je le mets en route, tout en remarquant que au début il a toujours du mal à démarrer, ce n’est que plus tard que j’ai compris pourquoi.

Vidéo du moteur HB-22 en fonctionnement :

Le 10 Mars2008. On affine les réglages.
Mais au fil des jours je remarquais aussi que j’avais vraiment de plus en plus de mal à le lancer, abandonnant même parfois car il refusait de démarrer, jusqu’au jour ou il ne voulait plus tourner du tout :-((
J’ai donc contacté Quirao qui s’est renseigné auprès du fabricant Böhm, et d’après lui, il faut démonter le cylindre après 5 à 10 heures d’utilisation pour nettoyer les résidus, mais ça ne faisait que 1 heure ou deux qu’il avait tourné? j’ai quand même démonté le cylindre et c’est bien ce que je pensais, il n’y avait pas beaucoup de résidus et d’après moi ce n’étais pas ça qui l’empêchait de tourner.
Böhm disait aussi qu’il fallait absolument utiliser de l’alcoolà brûler pur à plus de 94% !
ça c’était un problème car je n’ai jamais vu de l’alcool à 94% dans un magasin, et je me suis dit que ça ne pouvait pas influer sur le bon fonctionnement de mon HB22 !
Et j’ai donc tout de même bien nettoyé l’ensemble piston cylindre et j’ai fait de nouveau plusieurs tentatives infructueuses pour mettre mon moteur en route, je désespérait déjà de le voir tourner à nouveau quand j’ai eu l’idée de sortir la mèche un peu plus que les 7mm conseillés par la notice, et là, oh miracle ! le moteur émet plusieurs « plop plop » mais ne démarre pas encore, alors je sors encore un peu la mèche, j’en suis maintenant à 12/14mm, et cette fois c’est bon, le moteur démarre à peine le volant lancé légèrement, et je dois dire que je ne l’ai jamais vu aussi bien tourner!
J’en déduis donc qu’il ne faut pas absolument prendre la notice au pied de la lettre, mon HB22 tourne maintenant à merveille et deuxième bonne surprise, il tourne dans les deux sens!
et surtout avec de l’alcool à brûler classique.


Le Maiwald :
Quand j’ai reçu ce magnifique « Flammenfresser » (traduction : bouffeur de flammes) que Monsieur Maiwald m’avait envoyé, j’ai également tout de suite fait le plein du brûleur, au passage je remarque la mèche qui est en une espèce de laine d’acier qui me fait penser à ses éponges spéciales pour gratter le fond des casseroles dans lesquelles quelque chose à brûlé, et je trouve l’idée très astucieuse puisque c’est donc une mèche pratiquement inusable.

Je lance le volant qui est plutôt léger par rapport à celui du HB22, et le moteur émet tout de suite de jolis « plop plop plop », je suis enchanté par la basse vitesse à laquelle il tourne car généralement nous les vaporistes aimons plutôt une basse vitesse pour plus de réalisme.
Mais alors que je m’émerveillais devant cette magnifique construction, le moteur s’arrête, machinalement je relance la le volant plusieurs fois mais le moteur ne redémarre pas, et je ne cacherais pas que ma deuxième impression était que ce genre de moteur de fabrication artisanale ne pouvait pas tourner aussi bien qu’un moteur fabriqué en usine, mais vous verrez par la suite que c’était une grossière erreur de penser ça.
J’ai alors lu la notice que Monsieur Maiwald avait mis dans le colis, et oui, je suis toujours tellement impatient de faire tourner l’engin et je me dis que je n’ai pas besoin de notice pour savoir qu’il suffit de faire le plein d’alcool du brûleur et de lancer le volant pour qu’il tourne, autre erreur de ma part! sur la notice je lis ceci :

– Durée de mise en œuvre environ 1 à 3mn
 Au démarrage du moteur il se forme immédiatement de la condensation qui freine le piston. Cette condensation doit d’abord être évaporée pour le bon fonctionnement du moteur
– Il est possible d’optimiser le démarrage et d’éviter cette condensation en faisant un « préchauffage » avec un sèche cheveux.
– Après un temps d’utilisation assez long laisser refroidir le moteur
– Après 10 à 20 heures d’utilisation il est nécessaire de démonter et nettoyer le piston et le cylindre des résidus de chauffe.
– Avant chaque utilisation, huiler très légèrement le piston

Après avoir lu cette notice je comprend que le moteur à tout de suite bien démarré mais qu’il s’est arrêté à cause de la dite condensation, et pour m’en assurer, je démonte le piston et je constate en effet qu’il y a beaucoup de gouttelettes d’eau au bout du piston et je comprend mieux maintenant pourquoi il ne tournait plus puisque cette eau l’en empêchait!
Je sèche la condensation avec du papier absorbant, je remonte le tout et je fais un deuxième essai, le moteur démarre de nouveau tout de suite, mais au bout de quelque secondes s’arrête à nouveau! je redémonte le piston et je constate qu’il y a encore beaucoup de gouttelettes d’eau de condensation, je sèche le tout mais avant de le remonter je chauffe un peu l’intérieur du cylindre et le piston lui même, le remontage fait, je lance à peine le volant et là le moteur démarre et tourne allègrement et sans s’arrêter!
C’est donc uniquement la condensation qui l’empêchait de tourner.
Je dois préciser que chaque fois que j’ai essayé de mettre de l’huile même en tout petite quantité sur le piston, le moteur refusait catégoriquement de tourner.

Je faisais donc tourner maintenant mes deux moteurs plus ou moins sans problèmes, le HB22 après avoir lancé plusieurs fois le volant pendant un minute environ et le Maiwald soit après avoir préchauffé le cylindre, soit après avoir démonté le piston et essuyé la condensation.
Mais malgré ma satisfaction, j’avais le sentiment qu’ils ne tournaient pas encore de la meilleure façon et je me disais qu’on pouvait certainement encore faire mieux.

Vidéo du moteur "Maiwald" en fonctionnement :

Le 16 Mars2008. Le bon carburant! Lors d’achats dans un magasin de bricolage j’ai vu dans un rayon des bouteilles d’alcool de nettoyage ou il y avait marqué « Alcool supérieur 95% », j’ai pris une bouteille et j’ai lu la notice sur laquelle je voit que c’est de l’éthanol, donc alcool pur à 95% avec 5% de méthanol, et sans hésiter une seconde de plus j’avais compris que ce que les Allemand appelle « Spiritus à 95% » et que nous Français traduisons par « Alcool à brûler à 95% » n’est autre que ce fameux « ETHANOL » à 95%, BINGO! j’étais tout content d’avoir enfin trouvé l’alcool conseillé par les fabricants, mais en même temps j’avais du mal à comprendre comment ça pouvait à tel point influer sur le bon fonctionnement de mes moteurs et je doutais fort avoir un meilleur résultat de fonctionnement que celui que j’avais déjà atteint, autre erreur de ma part!!!

Les Points les plus importants!!! Après tous ces essais j’en conclue donc que les points suivants peuvent influer de façon déterminante sur le bon fonctionnement des moteurs Vacuum: – la température ambiante et l’atmosphère (humide ou sèche) – La qualité du carburant – La longueur de la mèche et sa position par rapport à l’ouverture du cylindre, près, loin, plus haut, à la même hauteur et plus bas. – Le libre fonctionnement de toutes les pièces en mouvement – La propreté de l’ensemble cylindre/piston Par contre je ne suis pas encore convaincu de l’efficacité de l’huile sur le piston car à chaque fois que j’ai essayé le moteur refusait obstinément de tourner, donc actuellement je ne lubrifie pas du tout mes moteurs, mais comme je ne suis pas sûr d’utiliser l’huile adéquate je ne me permettrais en aucun cas de dire qu’il ne faut pas en utiliser.

Lire la suite de mes essais sur la
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