Le Forum Avions Piel, consacré aux Pierres Précieuses. Super Emeraude, Beryl, Saphir, CP80 etc

Avions Claude Piel, CP1315 CP1310 CP320 Super Emeraude, CP30 Emeraude, CP80, CP1320 Saphir, CP70 Beryl, CP60 Diamant, ML250 Rubis
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 Sujet du message: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Ven 19 Juin, 2009 6:17 pm 
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Bonjour,

Claude Piel avait monté un VW 1100 sur son CP20.
Avec ses 25 CV annoncés pour un avion de 270 kg, ce moteur n'était pas puissant, mais probablement plus léger d'une dizaine de kilos que les VW1200 à 1600 qui ont été produits ensuite (disons 70 kg avec l'hélice au lieu des 77 kg à sec et sans hélice des Limbach...)

Bien sûr, le Jabiru de 80-85 CV propulse très bien le CP210, mais multiplier la puissance par 3,5 (et la consommation horaire, donc le poids de l'essence embarquée pour la même durée de vol) ça nécessite des renforts de structure.
Cela donne certainement un très bon avion qui croise aux alentours de 200 km/h pour une quinzaine de litres d'essence à l'heure, mais on tourne un peu le dos à l'esprit "Ultra-Léger"

Pour le CP20 ULM, voici deux moteurs "possibles". Pour faire simple, j'ai choisi des moteurs refroidis à l'air, avec des soufflantes pour les basses vitesses.

1/ Le Briggs&Stratton Vanguard de 993cm3 qui est donné pour 35 HP à 3600 T/min, et qui peut facilement être poussé, si necessaire, à 45-50 HP à 4000 T/min. Avec un réducteur à courroies, on arriverait à peu près au poids du VW1100 originel, mais avec une poussée statique plus que double (décollage raccourci de 110 à moins de 70 m)
Le moteur neuf vaut dans les 3500 Euros avec son démarreur. En ajoutant un réducteur à courroie, un échappement accordé "maison", une batterie, un bâti en tube directement inspiré de celui du CP20 originel, et une hélice bois lente mais de grand diamètre (jusqu'à 1,80 au lieu des 1,37 de l'hélice originelle = +70% de surface balayée pour améliorer l'efficacité à basse vitesse), on reste sous la barre des 5500 Euros...
A moins de le défiabiliser en le gonflant inconsidérément, ce moteur de type "stationnaire" doit avoir un "potentiel" pratique supérieur à 1000 heures (une éternité pour un constructeur amateur!)
Avec une consommation en croisière (160 km/h) de l'ordre de 8 litres de SP95 à l'heure, on arrive à un cout total (carburant + huile + remplacement courroie+investissement initial) inférieur à 20 Euros de l'heure pour le GMP.
C'est la solution qui me semble le mieux adaptée à l'esprit du CP20 originel (un petit spitfire économique pour se balader au dessus de la campagne...) tout en évitant les bossages disgracieux, ou pire, les cylindres du VW qui dépassent du capot moteur...


2/ Le rotax 503 qui est également donné pour 45-50 HP, mais qui pèse moins de 40 kg tout équipé avec son hélice.
Là, on gagne donc 30 kg sur la motorisation originelle, et si on ne rajoute rien sur les 170 kg à vide du CP20.
Avec une masse maximale réglementaire de 300 kg et une masse à vide de 140 kg, on fait un monoplace plus agile (limite voltige à l'ancienne avec moins de 6 kg/HP) qui peut emporter un pilote assez lourd, et garder une autonomie importante, même si le deux temps consomme un peu plus que le quatre temps.
Le coût du moteur neuf est plus élevé (rotax 503 + réducteur type E et démarreur = 5246 Euros TTC), et surtout, le potetiel pratique est nettement plus faible (300 heures environ - même un amateur risque d'en voir le bout assez vite)
En ajoutant des pots d'échappements résonnants (pour améliorer le rendement du 2 temps en croisière) une batterie et un bâti moteur maison, on dépasse forcément 6000 Euros, soit donc déjà un investissement pour le GMP de 20 Euros par heure de vol (hors coût de carburant !)
Pour une version franchement voltige (comparable au Rans S9 "Chaos") mais encore plus chère d'environ 1500 Euros :ala: , les 65 HP du rotax 582 nous amèneraient à guère plus de 4 kg/CV, c'est-à-dire aussi bien qu'un cap 10 B de 180 HP en biplace...
Pour une machine de ce niveau de performances, 50 Euros par heure de vol pour le GMP (20 euros d'essence et 30 euros d'investissement sur une base de 300 heures) peuvent sembler très raisonnable, mais on est déjà loin de la version "sage" à moteur Briggs.

On voit que si le Briggs passe tout juste, le rotax est très à l'aise: On a toute la place pour loger des pots d'échappements résonnants et organiser une circulation efficace de l'air sous le capot.
La position inversée, liée au rapport de réduction assez élevé du rotax est préférable dans la mesure où on peut remonter l'axe d'hélice et donc augmenter le diamètre de celle-ci pour une meilleure adaptation aux basses vitesse et à la voltige... sans réduire la garde au sol !

Merci d'avance pour vos commentaires


Bons Vols


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Dernière édition par Philippe Dejean le Mar 23 Juin, 2009 11:07 am, édité 3 fois.
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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Mar 23 Juin, 2009 10:14 am 
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Bonjour,

Je pensais que ce sujet provoquerait des réactions... ...et me guiderait sur la voie qui intéresse le plus de monde pour le CP20 ULM.

mais il fait beau alors vous devez être tous en vol (on peut toujours rêver)

Alors Bons vols !

Philippe
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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Jeu 16 Juil, 2009 11:33 am 
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Bonjour,

Deux autres voies à l'étude :

1/ Le B&S de 626 cm3 réducté et poussé à 30-33 CV, évidement plus petit et évidement moins lourd que le 993 m3. On se rapproche de la puissance du CP20 Original...

2/ Le Smart 0.8 L CDI de 40 à 45 CV :
Sûrement le turbo diesel léger le plus adapté au CP20... Encore qu'il y tout à faire et que je n'arrive toujours pas à savoir la meilleure méthode pour m'en procurer un (pas d'échange standard, rien dans les casses... )

Si quelqu'un a une piste, merci de me le faire savoir

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Sam 16 Jan, 2010 5:36 pm 
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Bonjour Philippe,

Comme toi, et à propos des moteurs de petite puissance (inférieure à 60 cv) pour un monoplace genre CP 20, j'ai beau retourner le problème dans tous les sens, je revien toujour aux VW (1500 ou 1600 cc) ce n'est certe pas le meilleur rapport puissance/poids, mais pour les autres moteurs, soit c'est trop compliqué (exemple refroidissement à liquide) donc trop lourd, soit c'est pas assez puissant, soit c'est pas assez fiable (ex les 2 temps) etc...

Le VW est lourd, certes, mais c'est ultra simple, et hyper fiable... je pense que l'on est pas près de faire mieux !!! Il y a bien les Jabiru, mais on démarre à 80 cv, (c'est trop) et du côté fiabilité... j'ai entendu et lu pas mal de critiques sur ces moteurs, vrais ou pas, il est prudent .... d'être prudent !!

Les VW ne sont plus produit depuis longtemps, mais de l'avis d'amis Belges et Allemands, on en trouve encore facilement au fond des garages ou dans les casses, et à prix dérisoires.
Eviter absolument les carters Mexicains de piètre qualité et source de trop de problèmes.
On trouve également de nombreux moteurs JPX ou Limbach opérationnels, de plus beaucoups de boites fabriquent encore des pièces (nettement améliorées) nottament pour les "Buggy" donc il n'est pas bien compliqué de trouver des VW de 1300 à 1600 cc utilisable sur nos petits appareils... le CP 20 a d'ailleur été conçu par Claude Piel, autour de ce moteur et il est particulièrement bien adapté à l'avion, tout comme les Ménestrels, Turbullent, Jodel D-9 etc... tous conçus pour les VW ..
Il y a bien eu, il y a quelques années de splendides petits 4 cylindres 4 temps, bien plus léger que les VW (moteurs Italiens) mais ils n'ont pas eu de suite...dommage !
JCA


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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Jeu 11 Mar, 2010 11:54 am 
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Bonjour Jean-Claude,

Je suis d'accord sur le fait que le VW1200-1600 d'une part et le VW1700 d'autre part sont des solutions de motorisation qui ont à la fois fait leur preuves et qui restent très économiques...

Pour motoriser un CP20 en CNRA, c'est à dire sans avoir l'oeil rivé sur l'aiguille de la balance, ça reste évidemment la solution la plus évidente, même si le Jabiru de 80 HP est une alternative qui transfigure complètement cet avion.

Si on vise le CP20 ULM, par contre où il faut impitoyablement chasser le moindre gramme, on ne peut pas faire l'impasse sur la masse du moteur, quitte à envisager de payer assez cher chaque kg gagné.

Une solution parmi d'autre est le HKS700 équipé du réducteur "A", dont les caractéristiques sont :

2 Cylindres opposés horizontaux; revêtement Composite Nickel-Céramique
Pistons : Segments revêtus de PVD
Cycle 4 temps
Alésage 85 mm
Course 60 mm
Cylindrée 680 cm3
Taux de compression 11.3:1
Allumage : Double CDI (Capacitive Discharge Ignition)
Bougies d’allumage : HKS40i (NGK Heat Range #8)Ecartement des électrodes : 0.8 mm
Lubrification sous pression avec carter sec. Les pompes de vidange et pompe trochoïde de mise en pression sont menées par l’arbre à cames
Refroidissement des cylindres à l’air, des culasses à l’huile
Alternateur 210 Watts, 12 Volts, régulateur triphasé, redresseur
Démarreur électrique
Potentiel (TBO) : 800 heures (devrait augmenter avec le temps d'après le constructeur, suffisant pour un avion d'amateur, et certainement plus important si on ménage le moteur en croisière)
Puissance 56 HP à 5800 T/min et 60 HP à 6200 T/min
Couple maxi 68.67 Nm à 5000 T/min
Sens de rotation anti-horaire (vu depuis le siège pilote, en configuration tractive)
Réducteur intégré avec amortisseur de torsion
Rapport réducteur "A" 2.58 => 56 HP à 2250 T/min ; 60 HP à 2400 T/min177 Nm à 1940 T/min
Rapport réducteur "B" 3.47 =>56 HP à 1670 T/min ; 60 HP à 1790 T/min238 Nm à 1440 T/min
Masse moteur 49,1 kg (avec tous les équipements électriques, démarreur, carburateur et réducteur)
Masse échappement 3,2 kg
Réservoir et radiateur d’huile 2,7 kg
Masse Totale 55 kg

A mon humble avis, c'est un gain d'au moins 15 kg par rapport à un VW1600 avionné...
Peut-on vraiment se passer d'un tel gain de masse à vide sur une version ULM ?


Bons Vols

Philippe DEJEAN


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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Jeu 11 Mar, 2010 12:44 pm 
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Effectivement, il semble que tu a trouvé l'oiseau rare... 55 kg pour un 56/60 cv c'est très intéressant (1 cv au Kg on a rarement fait mieux) reste à connaitre la fiabilité de ce petit moteur, j'en ai tellement vu des projets sans suite, que je suis devenus septique au vu des nouveautés.... mais si ce moteur est fiable, c'est sûrement une très bonne solution..
Voir sur quels avions il a été monté, et ce qu'en pensent les utilisateurs après un temps d'utilisation de quelques années.
Mais si le moteur n'a pas été encore utilisé sur un avion, en conditions réelles, et si tu ne dispose pas d'expérience prolongée de son utilisation, attention de ne pas "essuyer les plâtres" j'ai trop connu de copains qui y ont laissé des (grosses) plumes !!
En tout cas ton projet avance doucement, et en positif !!!! tu n'est pas bien loin d'avoir trouvé la bonne formule.
Petite remarque : démarreur veut dire également batterie .... et là c'est du lourd !!
JCA


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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Jeu 11 Mar, 2010 3:44 pm 
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Bonjour Jean-Claude,

Je peux te rassurer sur au moins un point, le HKS700E n'est pas un moteur qui vient de sortir...

Il a été conçu à la fin des années 1990 par HKS, constructeur japonais de pièces pour la compétition automobile (un peu comme JPX avec la moto en son temps).

En 2004, suite à des tests d'endurance, le TBO a été porté de 500 à 800 heures et de 5 à 8 ans. ( voir SL-700-001 jointe)

La même année, il est présenté à Blois sur différentes machines, dont le "Lambada".

En 2005, année "d'essuyage des plâtres" il y a eu des problèmes avec les "caoutchoucs" entre les carbus et les pipes d'admission qui -entre autres- ne supportait pas l'alcool et donc pas le SP95E05 et le SP95E10. Problème résolu dont on a pas entendu parler depuis (Voir SB0501).

En 2008, rappel du constructeur sur la qualité d'huile à employer sous peine de perte des compressions (Voir SB0801)
Sur un moteur aussi poussé, il est évident que la qualité de l'huile doit être en rapport... Mais la même année, nouvelle extension du TBO qui a été porté de 800 à 1000 heures. ( voir SL0801)

Donc, même si en France, le HKS700 a vu son marché laminé par le haut par les ROTAX 912UL, et par le bas par les ROTAX 582 et même 503, c'est un moteur largement diffusé dans le monde, et qui a fait ses preuves tant en tractif qu'en propulsif.

Bons vols

Philippe Dejean


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SB0501.pdf [77.4 Kio]
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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Jeu 11 Mar, 2010 3:58 pm 
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Bonjour à tous,

Installation sur un avion monoplace (un Eros, beaucoup moins beau qu'un CP20 à mon goût, mais ce n'est pas la question...)

Et sur des biplaces...

Bons Vols

Philippe Dejean


Fichiers joints:
hks1.jpg
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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Jeu 11 Mar, 2010 4:01 pm 
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HKS700 Suite...


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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Jeu 11 Mar, 2010 7:57 pm 
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Effectivement, ce moteur n'est pas une nouveauté.... je ne connaissait pas !
Comme tu dit : les rotax ont visiblement "pris le marché", mais ce petit HKS, puisqu'il fonctionne tout à fait correctement semble tout à fait adpaté à nos petits avions, et surtout aux ULM.... merci de m'avoir ouvert les yeux (on en apprend tous les jours n'est ce pas ?)

Merci à tous, nottament pour les photos. JCA


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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Ven 12 Mar, 2010 10:28 am 
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Bonjour jean-Claude,

Il existe aussi une version turbo (HKS700T) de 80 CV, nettement plus cher, et dont le TBO est de 500 Heures seulement qui me semble sans grand intérêt, à moins de vouloir voler entre les FL100 et 195 avec un monoplace...

Le HKS700E (60CV) est fiable et léger, ces deux avantages ont un prix non négligeable. Je n'arrive pas à en connaitre le prix exact, mais il a toutes les chances de se placer entre les Rotax 582 et 912... neufs !

Donc, si le HKS700E me semble bien adapté à un biplace ULM, tel que le projet de CP30ULM, je pense qu'il reste un peu trop puissant pour un CP20ULM.
C'est pourquoi le regardais du côté des Briggs&Stratton bicylindres en V :

Le "petit" 626cm², non pas aux culasses réusinées pour gagner un point de compression et en prise directe à 26 CV comme sur la Luciole de M.Colomban, mais avec une admission et un échappement accordés et un réducteur à courroie pour une puissance de 33 CV et une masse totale de 35 à 40 kg.
(encore 15 kg de moins que le HKS700E, et quand même 8 CV de plus que le VW1100 du CP20 originel )

Le "Big Block" de 993cm3, également avec une admission et un échappement accordés et un réducteur à courroie pour une puissance de 45 à 50 CV et une masse totale de 55 kg environ .
(là on ne gagne pas de masse par rapport au HKS700E, mais le prix du "gros" B&S est plus du double de celui du "petit", il reste aux alentours des 3500 Euros...)

Les photos montrent le fameux "Big Block" de 993cm3, équipé avec un échappement accordé assez compact...
Dans sa version standard B&S annonce une puissance continue de 35 CV à 3600 t/min, et il n'est pas rare de dépasser les 3000 heures d'utilisation.
Il n'est donc pas délirant (et défiabilisant) de le pousser à 45-50 CV à 4000 - 4500 t/min pendant les phases de décollage, sachant qu'il se retrouve dans sa plage normale d'utilisation en croisière.

Sinon, bien sûr, il y a les deux temps... mais je trouve leur rendement et leur fiabilité vraiment insuffisants.

Bons Vols

Philippe Dejean


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 Sujet du message: Re: Motorisation du CP20 ULM
MessagePosté: Lun 14 Nov, 2011 10:37 am 
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Bonjour à tous,

Comme certains d'entre nous sont plus intéressés par l'autenticité (O - RI - GI - NAL !) :angel_not:
que par les performances pures de leur avion ...
(ce que je respecte parfaitement, même si ce n'est pas mon cas)
Il leur faut rechercher un moteur VW assez rare.
Voici une photo de la coupe d'un moteur du type exact de celui transformé et monté sur le premier CP20 :

- 1131 cm3
- 25 HP
- année de fabrication 1945

Je ne sais pas exactement à quoi correspond le numéro de série visible sur la photo : 82-0764440

Bons Vols

Philippe Dejean


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Volkswagen_motor_cut_1945_768.jpg
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