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

diamant78 · Posté le: Mer Mar 08, 2006 7:37 pm Sujet du message:

J'ai également les mêmes infos. Les bon vieux diesel bien fumant sont bien mieux adaptés aux carburants alternatifs qui vont se développer Crutch

(au passage, les diesels modernes sont bien plus emetteurs que leurs ancêtres de NOx, respirez à plein poumon derrière et vous sentirez).

Sinon il y a aussi une piste assez prometteuse qui devrait prendre pas mal d'essor c'est le carburant de synthèse (procédé fisher tropsh) fabriqué à partir du gaz de pyrolyse de la biomasse (du bois pour faire simple). On pourrait même faire tourner un diesel avec directement de l'huile de biomasse pyrolysée à basse température mais là encore c'est pas pour un HDI ...

Philippe Dejean · Posté le: Mer Mar 08, 2006 8:46 pm Sujet du message: diesel automobile - Colza

Bonjour à tous

Effectivement, je pense que le colza est une piste prometteuse pour tous les diesels issus de l'automobile qui ont des pompes classiques.
Pour ce qui est de l'usure des pompes, le premier critère reste toujours... la qualité de la filtration!

Pour les moteurs aéronautiques diesels (Deltahawk, Dair, Wilksch... ) dont les pompes classiques sont prévues pour le JET A1 qui n'est pas aussi lubrifiant que le gazole, le colza ne devrait pas poser de problèmes non plus.

Le gros avantage du diesel, c'est que même si la pompe et les injecteurs ont un taux de fuite prohibitif, le moteur ne fait plus sa pleine puissance, fume noir, mais... ne vous laisse pas tomber!

Par contre, l'article d'Aviasport d'aviasport sur l'avion biplace qui a fait son premier vol équipé d'un moteur diesel PSA DV4 1,4 litre 16 soupapes dévelopant 92 chevaux, m'a mis mal à l'aise... D'autant plus mal à l'aise qu'à quelques pages de là, il y avait un article sur le manque de fiabilité du TAE de 1,7 litre qui développe 135 CV.

C'est vrai qu'un diesel turbocompressé a ceci de merveilleux qu'il suffit de pousser un peu la pression de suralimentation pour pouvoir brûler plus de carburant et augmenter la puissance en proportion pour un coût en poids de zéro!
On se prend à rêver... Mais les lois de la mécanique sont incontournables :
- plus de puissance dans le même volume ça fait des températures pistons et culasses plus élevées (oui, avec un bon intercooler, on arrive à les abaisser de quelques degrés, mais ça ne compense pas tout...)
- plus de puissance au même régime ça fait plus de couple et donc plus de contraintes dans les manetons, bielles, vilebrequin...

Le moteur Mercedes a beau être certainement un des mieux construits parmi les petits diesels automobiles, à près de 80 CV par litre de cylindrée, il atteint (et probablement dépasse) la puissance maximale qui permet d'assurer la fiabilité nécessaire pour un avion léger. Et une rupture de vilebrequin ou de bielle, c'est autre chose qu'une perte de puissance !
(Bien sûr, on devrait toujours pouvoir se poser dans un champ, mais contrairement à un planeur ou à un ULM qui a une vitesse d'atterrissage limitée, un avion n'est pas conçu pour aller aux vaches)

Sortir 92 CV d'un 1400 cm3 (et même 1360cm3 si je ne me trompe pas), c'est encore flirter avec les 67 CV par litre de cylindrée...

Et ça m'amène à une autre réflexion : Puisque le moteur diesel PSA n'est pas sensé être plus lourd que de Continental d'origine, quel besoin avait-on de passer de 65 à 92 CV?
L'inflation généralisée de la puissance en aviation légère se traduit par une augmentation du coût de carburant (à technologie comparable), mais dans le cas présent ça mène surtout à des risques de défiabilisation.

Limité à 65 CV (tout simplement par une hélice de pas réduit) le moteur PSA serait à 48 CV par litre de cylindrée, c'est à dire à la limite de 50 CV/ litre sous laquelle on trouve les moteurs "stationnaires" dont l'usage est plus proche de celui d'un avion (puissance élevée pendant des heures à régime constant) que celui d'une voiture (puissance supérieure à 60% limitée à quelques secondes, moyenne entre 20 et 30%).

Pour des motorisations d'avions plus puissantes (100 à 110 CV) mieux vaudrait prendre une plus grosse "gamelle", comme le superbe moteur Honda de 2,2 litres en aluminium mince (et donc pas trop lourd) qui développe 140 CV sur une voiture.

Et si on veut vraiment se faire tirer par 180 CV, il existe de gros V6 de 3,5 litres... ou le Deltahawk qui est un peu cher pour un amateur, mais vraiment fait pour voler.
En moteur d'automobile, on peut même trouver un V8 de 6,5 litres qui développe facilement 300 CV à 3000 T/min et 200 CV à 2000 T/min (plus de 700 Nm de 1800 à 3000 T/min !)
C'est le General Motors/ISUZU "Duramax" (LB7 et ses dérivés qui équipent, entre autres, le... Hummer H1 et H2) - Hummer France est même susceptible de le fournir, ainsi que ses pièces détachées...
Ce moteur pèse dans les 300 kg. Ce n'est pas léger, mais ramené à sa puissance ou à sa cylindrée, c'est encore fort honorable, d'autant qu'il pourrait être équipé d'une hélice en prise directe...

Mais là encore, ne s'éloignerait-on pas quelque peu de l'aviation "légère" amateur où la qualité de la conception et de la réalisation de la cellule permet voler pour le plaisir avec une puissance (et donc un coût de carburant!) limités?

Mael · Brevet de Base Inscrit le: 26 Nov 2004 Messages: 81

Alors la, BRAVO :smile7:

Voila un expose rondement mene que meme un manche en mecanique (comme moi...) arrive a comprendre. Tout ca est tres encourageant !

Il semble que des adaptations de moteurs diesels voitures aient vu le jour a plusieurs reprises en france et en Europe...avec plus ou moins de succes. Les retours d'experience sont parfois difficiles a obtenir. Dommage, car nous sommes nombreux a nous interesser a cette alternative qui devrait nous permettre de voler moins cher... ou de continuer a voler tout cour. Laughing

A quand le developpement de maniere collective d'un moteur de 100 cheveaux d'origine automobile, qui pourrait etre adapte a un grand nombre d'avions en CNRA ? Ce Honda 2.2 semblerait pouvoir faire l'affaire Question

Qui plus est, un montage identique sur plusieurs machine devrait permettre d'accelerer les essais et d'obtenir un rapide retour d'experience.

N y a t'il pas la une occasion a saisir ? un defi a relever ? Les competences des uns et des autres donneront lieu a coup sur a un debat de qualite, qui doit pouvoir deboucher sur du concret.

Alors, qui est pour Question

En tous cas bravo Philippe pour ce brillant expose.

Le printemps arrive, bon vols.
Mael.

cp1315 · Administrateur Inscrit le: 07 Sep 2004 Messages: 1907

Salut

Pourquoi perdre son temps avec le diesel à pistons alors que certains concentrent toutes leurs forces sur les turbines ?

Elles sont de plus en plus petites, performantes et moins cheres !!!!

Regardez l'explosion sur le marché des micro jet d'affaire.

Dans quelques années, ca sera tres certainement abordable.

D'ici la, mon Potez à encore de beaux jours devant lui !!!!

Qui fera voler un Piel avec une turbine ? !!! Jumpy

Laurent

Mael · Brevet de Base Inscrit le: 26 Nov 2004 Messages: 81

Quelqu'un peu me donner le raccourci vers le site de la turbine de 90 HP car celles d'ynnodine commencent a 165 HP si je ne dis pas de betise.

Merci,
Mael.

Philippe Dejean · Posté le: Mar Mar 14, 2006 5:44 pm Sujet du message: Turbines

Bonjour à tous,

La turbine 90 CV utilisée sur quelques ULM (et même un banbi à train classique!) est une Garett (voir photo )

Il y a aussi la TEC95 (100 CV) développée par Berger engineering (suisse), mais 55 kg pour 100 CV, ce n'est pas mieux qu'un 2 temps (simonini)... en encore plus gourmand!

A priori le rendement des turbines augmente avec la puissance (effet d'échelle) autrement dit, la plupart des "petites" turbines consomment proportionnellement beaucoup de carburant.

En dessous d'une taille critique qui dépend de la durée du vol, de l'altitude, et de la nature du vol (voilure tournante ou fixe), la turbine est moins intéressante que le moteur à piston.
Actuellement, cette limite semble être environ à 250 CV pour un hélico et à 400 CV pour un avion à hélice.

D'autre part, le prix d'étude et d'outillage d'une turbine ne peut être amorti que sur une petite série (quelques milliers au mieux), alors que si on détourne un moteur d'automobile vers l'aviation, on profite de séries qui se chiffrent en millions... (ce qui est heureux car un programme de développement d'un nouveau moteur automobile coûte environ 1 milliard d'euros - Pas étonnant que bien que relativement cher, un jabiru ou un rotax soit simplissime comparé à un moteur d'automobile)

Philippe Dejean · Posté le: Mar Mai 16, 2006 7:50 pm Sujet du message: Honda 2,2l

Bonjour à tous,

J'ai (enfin!) remis la main sur la revue "Ingénieurs de l'automobile" de Janvier-Février 2004 où l'article suivant me semble assez intéressant...

Je pense que ce moteur serait un bon candidat pour une version avionnée limitée à 100 - 110 CV (Disons 105 CV pour faire référence à un autre moteur très réussi...)

Je sais "YAPUKA", mais du Diéselis et du Delvion jusqu'aux développements sur base PSA 1,4l, ça a déjà été fait quelques fois... Alors ça devrait encore être faisable une fois de plus... non?

Bons Vols

FAUVET Damien · Brevet de Base Inscrit le: 28 Mar 2006 Messages: 76

Bonjour à tous,

Comme je vois que ça parle turbine, je ne peux pas m'empêcher de mettre mon petit grain de sel...

Comme vous le savez, ou pas, je travaille actuellement sur le développement d’un turboréacteur destiné aux avions amateurs. Ce moteur étant un double flux/double corps, il est directement et TRES SIMPLEMENT transformable en turbo-propulseur (c’est prévu depuis longtemps d’ailleurs).

Avant de continuer, je veux juste apporter une petite rectification/précision concernant la citation de Philippe DEJAN :
« A priori le rendement des turbines augmente avec la puissance (effet d'échelle) autrement dit, la plupart des "petites" turbines consomment proportionnellement beaucoup de carburant.

En dessous d'une taille critique qui dépend de la durée du vol, de l'altitude, et de la nature du vol (voilure tournante ou fixe), la turbine est moins intéressante que le moteur à piston »

En fait, le rendement d’une turbomachine dépend UNIQUEMENT de son cycle thermodynamique (taux de compression et température en sortie de chambre de combustion), et du rendement de ces éléments constitutifs (compresseur, turbine, chambre de combustion…), et non pas de sa taille.
Il est vrai que les petites turbines, comme la Garrett ci-dessus, n’ont pas un bon rendement (elles ont une forte consommation de carburant au regard de la puissance fournie).
Pourquoi ?
Ces petites turbines sont dérivées d’APU d’avions de ligne ou de chasse, elle ne servent qu’a fournir de l’électricité quand les moteurs principaux ne tournent pas, ou, comme cette turbine Garrett, à démarrer le réacteur du bon vieux Crusader sans l’aide d’un groupe de park. La conso n’est donc pas le point crucial : elles doivent, par contre, être légères et pas chères. Garrett (et les autres) ne s’embêtent donc pas à réaliser une petite turbomachine ayant un cycle thermodynamique trop poussé : compresseur monoétage avec un faible taux de compression (3,5 bars), temp en sortie de chambre basse (700 à 750degC).

Je vous joint également l’abaque du parfait petit thermodynamicien, qui montre clairement les bénéfices d’un cycle thermodynamique optimisé par rapport au rendement thermique pur (avec comparatif par rapport au moteur diesel).
Pour commenter un peut ce diagramme, on peut voir qu’avec le cycle thermo de la Garrett (3,5 bars à 750degC), le rendement thermique pur de la machine est de 0,165 environ….pas terrible : cela donne un moteur avec une conso spécifique tournant aux alentours de 0,7 Kg/KW/h (si la turbine délivre 73,6KW, soit 100ch, elle consommera 51,5 Kg ou 64,4 L de kéro par H…petite gourmande !!!).
Les turbo-propulseurs actuels (Turboméca par ex) fonctionnent avec un cycle thermo à 10 bars et 1100degC, le rendement thermique passe alors à 0,33 (là, on est aussi bon qu’un moteur essence) : cela donne alors une conso spécifique de 0,3 Kg/KW/h…comme un Lycoming…mais avec un carburant coûtant 0,8 Euros/L, ET SURTOUT, ON A UN MOTEUR PESANT 140 Kg POUR 1600 ch (conte 800kg pour un piston à essence de même puissance...)

Alors pourquoi les constructeurs ne fabriquent-ils pas des petites turbines avec un cycle thermo à 10 bars et 1100degC ? Et bien parce que le saut technologique à réaliser est très important pour passer à de telles conditions de fonctionnement. Voici un aperçu des obstacles à franchir :
- L’aérodynamique d’abord, pour avoir un compresseur délivrant 8 à 10 bars, il faut passer en multiétages…donc un peu cher et complexe, mais faisable.
- La métallurgie ensuite, qui constitue la principale barrière. En effet, la turbine d’une turbomachine est l’élément le plus sollicité : elle tourne à des vitesses très élevées (les aubes subissent des efforts de plusieurs dizaines de milliers de fois la pesanteur), tout en étant soumises à des températures très importantes. Cette pièce, très critique, doit donc être fabriquée dans des super alliages réfractaires a base de nickel…mais ces alliages, même très performants, ne peuvent résister à des températures de plus de 1000degC.
La parade consiste donc à réaliser des aubes de turbines refroidies par circulation d’air (frais) prélevé sur le compresseur. Cette technique permet de fonctionner à 1450degC et 30 bars de pression sur les turboréacteurs moderne (GE90, CFM56, V2500, etc…). Le rendement thermique de ces moteurs est ainsi supérieur aux moteurs diesels, mais au prix d’une très grande complexité.

Pour en revenir à mon moteur, je fonctionne actuellement avec un cycle thermo comparable aux petites turbines Garrett. Si je dérive un turbo-prop de mon corps HP, il aura une puissance de 112,7 ch (83KW) et une conso spécifique tournant aussi à 0,7Kg/KW/h, mais il ne pèsera que 25Kg. Pour le coût du carburant par H de vol, cela revient sensiblement au même qu’un Lycoming, car le prix du kéro compense la sur-consommation.

CEPENDANT ! Comme les estimations de Philippe DEJAN semblent être les bonnes pour ce qui est du SCx d’une cellule de Saphir à réaction (SCx=0,2), et comme il faut toujours chercher à progresser, j’ai amélioré le design du moteur.
Le 2ème proto étant quasiment terminé, je vais le tester, puis le modifier.
Le cycle thermo sera porté à 6,6 bars et 900degC….cela donnera une conso spécifique de 0,64 Kg/Kgp/h pour le réacteur et 0,4 Kg/KW/h pour le turbo prop…

Un tel turbo prop pèsera environ 28 Kg pour 120ch et consommera 33L/h de jet A1 à 75% (66KW):

- Turboprop : 33x0,8=26,4 Euros de l’heure de jet A1 (poids du moteur : 28 Kg, pas de vibration, juste un doux sifflement…)

- Moteur à piston essence (Cs :0,3Kg/KW/h): 28x1,68=47 Euros de l’heure d’AVGAS (poids du moteur+hélice : 130 Kg)

NO COMMENT…(TBO turboprop envisageable : 3000h, prix : pas trop cher…moins qu’un O200 neuf)…

Y a plus qu’a, patience…

cp1315 · Administrateur Inscrit le: 07 Sep 2004 Messages: 1907

Salut Damien

Ah ouais, la, ca devient interressant !!!!

Du moins, en esperant que le prix du Jet ne rejoigne pas celui de la 100LL, sinon ton projet est plus que compromis.

Un turboprop de 28 kilos delivrant 120 CV, pas plus cher qu'un O200, ca devrait interresser du monde, plus que le turboréacteur je pense.

Quand tu dis 28 kilos, c'est reducteur y compris ? Avec tous ses équipements ?

Pour infos, comme ça en passant, tu penses qu'il sera dispos dans combien de temps ???

Laurent

FAUVET Damien · Brevet de Base Inscrit le: 28 Mar 2006 Messages: 76

28 Kg avec tout les équipements : réducteur, régulation electronique, démarreur, etc...

Pour la date de dispo, cela dépend...disons, 2 ans maxi...

Lien interessant pour les tubinistes :

http://www.gasturbine.pwp.blueyonder.co.uk/list.htm