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 Sujet du message: diesel haute pression.
MessagePosté: Mer 11 Juin, 2014 5:26 pm 
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un problème dont il faut tenir compte sur ce type de moteur, s'il y a un incident sur un cylibndre, injecteur, ou canalisation, c'est la panne complète, sur tous les cylindres.
cela est arrivée dernièrement sur un robin diesel dans la région de Caen, heureusement, il avait un bon terrain ( et pas de taureau ! ) donc pas de casse.
J'en ai profité pour demander à la DGAC des infomrations sur la réglementation, à ma connaissance, sur un CDN la panne sur un cylindre doit permettre de conserver 80 % de la puissance...dans le cas de la haute pression, ce ne pourra jamais être le cas
espérons que la DGAC daignera répondre prochainement.


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 Sujet du message: Re: diesel haute pression.
MessagePosté: Jeu 12 Juin, 2014 3:38 pm 
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Bonjour,

Effectivement, le principe du « Common Rail » ou « Rampe Commune » en français, c'est d'avoir un pompe très haute pression (200 MPa, voire plus) qui alimente un petit réservoir nourrice où avec un peu de réchauffage, le gazole est stocké à un état proche du point triple où on ne distingue plus l'état liquide haute pression et l'état gazeux très dense.
(On peut se le représenter comme un liquide chaud très fluide qui aurait acquis une certaine élasticité.)

Sur chaque cylindre, il y a un injecteur commandé électriquement (soit avec un électroaimant soit avec une pastille piézo)qui laisse passer le gazole à la demande d'un calculateur électronique.

Ceci permet une injection fractionnée, généralement en 6 phases : 2 pré-injections, 2 injections, 2 post-injections.

Ce fractionnement permet d'améliorer considérablement la combustion diesel.

Avec une pompe mécanique classique, l'auto allumage ne se produit pas immédiatement au début de l'injection: il se crée une "bulle" de gouttelettes de gazole qui explose soudain au bout "d'un certain temps". Ce délai est d'autant plus grand que le moteur est froid, que le gazole est mal pulvérisé et donc qu'une grande quantité de gazole refroidit l'air chaud qui l'environne et retarde donc le craquage thermique du carburant qui libère l'hydrogène qui est le premier à s'auto-enflammer...
C'est ce délai qui produit le claquement caractéristique des diesels froids.

Les deux pré-injections stabilisent l'auto allumage : En effet en injectant une toute petite quantité de gazole à très haute pression, on réduit la taille de la bulle de gazole et le délai d'auto-inflammation.
Mais comme cette petite quantité ne tarde pas à être entièrement brûlée, on en réinjecte très rapidement une deuxième (avant que la chaleur de la première combustion ne se diffuse dans le volume d'air).
Ces deux pré-injections ont ouvert la voie aux injections:

Les injections représentent une quantité de gazole nettement plus importante que les pré-injections. L’inflammation est immédiate puisque le gazole de la première injection est envoyée dans la "zone chaude" créée par les deux pré-injections.

Mais pourquoi continuer à fractionner l'injection ?
Pour résoudre le deuxième problème de la combustion diesel : faire rencontrer le carburant et l’oxygène de l'air.

Au moment de la pré-injection, il n'y a pas de problème : il y a très peu de carburant dans de l'air pur.
Mais ensuite, même si le diesel est un moteur qui tourne toujours avec un excès d'air, le carburant injecté finit par consommer tout l'oxygène disponible autour de lui. L'hydrogène libéré par craquage thermique brûle d'abord, mais les molécules riches en carbone qui restent ne trouvent pas toutes l'oxygène nécessaire : Le diesel fume noir... et consomme plus.

Pour éviter cela, on interrompt l'injection pour attendre que les turbulences ramènent de l'air frais (enfin, très chaud... mais contenant encore assez d'oxygène…) avant de démarrer la seconde injection.

Pour la même raison, on attend encore deux fois (entre la deuxième injection et la première post-injection, puis entre la première post-injection et la deuxième post-injection).

Ce qui distingue les injections des post-injections, c'est que ces dernières apparaissent pendant la descente du piston et contrairement aux injections, n'augmentent pas la température des gaz chaud, mais maintiennent plus longtemps une température élevée pendant la détente. C'est un peu la même fonction que la resurchauffe dans un cycle vapeur.

En cas de perte de la pompe, le diesel « Rampe Commune » s'arrête donc net. Mais on obtient exactement le même résultat avec une défaillance de la pompe à injection mécanique unique d’un diesel automobile traditionnel. Ce n’est donc pas une spécificité de ce type de diesel haute pression.

Si je précise ce point, c’est qu’il existe un autre type de diesel haute pression qui n’est pas sujet à ce type de défaillance de mode commun : L’« Injecteur-Pompe » de VAG.
Dans cette technologie, l’injecteur commandé électriquement est fonctionnellement identique à celui de la technologie « Rampe Commune », mais au lieu d’être alimenté par du gazole provenant d’une rampe commune, il est directement alimenté par sa propre pompe mue par l’arbre à came.
Il est évident que la défaillance de l’« Injecteur-Pompe » d’un cylindre n’entraine pas la défaillance des « Injecteurs-Pompes » des autres cylindres. Pour ce type de défaillance, l’injection haute pression à « Injecteur-Pompe » est même plus sûre que l’injection des autres diesels (anciens et « Rampe Commune »).

Un autre équipement présente un mode commun de défaillance : Le FADEC. Quel que soit le type de moteur (moderne), le calculateur « de pleine autorité » est nécessaire au fonctionnement du moteur. Sa bonne fiabilité globale (dans les chiffres objectifs, mais aussi démontrée dans l’automobile) et les gains de rendement qu'il permet justifie sa généralisation aux moteurs aéronautiques certifiés (Lycoming O233 du Simba par exemple)…

Ces remarques amènent à une réflexion concernant la réglementation. Sous réserve que les 80% de puissance soient bien requis en cas de panne sur 1 cylindre pour les avions en CDN, que signifie exactement cette panne « sur 1 cylindre ».
A l’évidence, il s’agit de la défaillance d’un équipement spécifique à ce cylindre (bougie, fil d’allumage, injecteur…) ou d’un composant même de ce cylindre en termes de fonctionnement mécanique (culasse, piston…).
Qu’en cas de bougie défaillante, ou de piston percé, le moteur doive maintenir 80% de sa puissance (temporairement dans le deuxième cas, car l’huile s’épuise rapidement !) me semble compréhensible.
Par contre, si la défaillance est due à un élément commun à tout le moteur, comme un carburateur, je pense qu’il serait absurde de demander le maintien de 80% de la puissance.

Dans le cas d’un moteur diesel à pompe unique (diesel classique ou « Rampe Commune ») on se trouve exactement dans le même cas qu’avec l’injection essence d’un classique IO-360. Une défaillance de la pompe ou de la ligne de carburant implique l’arrêt du moteur (et quelque fois en prime un risque de feu…).

Pour les moteurs plus modernes dotés de calculateurs, qu’ils soient certifies ou non ne change rien, une défaillance de calculateur (rare heureusement !) entraine l’arrêt du moteur, mais ce n’est pas spécifique au diesel.
Le diesel haute pression à « Injecteur-Pompe » semble avoir un léger avantage de fiabilité, dans la mesure où la perte d’un injecteur pompe n’entraine a priori pas de réduction de puissance sur les autres cylindres.
Une solution améliorant la fiabilité pourrait être trouvée sur la base d’un V6 Tdi de VAG en technologie « Injecteurs-Pompes » doté de deux calculateurs indépendants, un par banc de cylindre comme sur le V12 Falconair du Thunder-Mustang…
Il faut cependant rappeler que la panne moteur est toujours possible, et que sur un monomoteur, cela implique un atterrissage anticipé souvent dans un champ.

Actuellement, la première cause de panne moteur est la panne sèche, qui est totalement inexcusable. Ensuite, viennent celles dues à la qualité du carburant (défaut de purge essentiellement), et ensuite seulement les autres causes.
Qu’il faille soigneusement filtrer son essence, son kéro ou son gazole, purger ses réservoirs et emporter assez de carburant pour ne pas tomber en panne reste une évidence. Que le diesel haute pression soit moins fiable qu’un autre type de moteur ne l’est pas.
En France, ou plus de 50% des voitures, et plus de 65% des kilomètres parcourus en voiture équipées de diesels haute pression, les assurances ne font pas état d'un nombre de voiture qui tombent en panne à cause du moteur plus important qu'ailleurs…

Bons vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: diesel haute pression.
MessagePosté: Jeu 12 Juin, 2014 9:08 pm 
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le titulaire du brevet sur les injecteurs/pompe est cumins qui avait une longueur d' avance avec ce système, mais il s'est ratraper avec la THP( plus de 2.000 bars ) VW l' a amélioré avec le système piezo ( à l' oriigne le cumins était totalement mécanque)
de ce que j'avais pu savoir, SMA avait conservé la pompe en ligne pour respecter la réglementation
le problème du carbu sur les gros moteurs, était surtout un cafouillage, mais rarement une panne complète, sauf sur les stampe, ou il y avait régulièrement le perçage du flotteur, ce qui fait qu'un modèle à membrane a remplacé le premier,
avec le IO360 j'ai vu des avions se poser avec le système de " l ' araignée " en vrac , cela cafouillait beaucoup, mais le moteur tournait encore.
j'attend quelques mois pour avoir des infos complémentaires, car le rapport d' enquête concernant le Robin diesel qui a été aux vaches, risque d' avoir une influence dans la réponse...ou une cN
sauf le dépannage, la panne sur les pompes rotatives sur voitures, sont encore relativement fréquentes, mais ce n'est pas l' assurance qui paie , soit c'est la garantie constructeur ( rare, car cela intervient après un Km important ) soit le cient paie ( il ne peut pas faire autrement ! ) et j' en ai entendu plus d'un " rouspéter " et comme à cette époque, je montais du GPL , j'en profitais.
la réponse de la DGAC sera intéréssante, car il ne semble pas que la réglementation, qui a pour origine les US aient été modifiee , comment aurait fait Diamond ? et Ex-thielert ...maintenant centurion....racheté par Télédyne au profit des Chinois ! bonjour la mondialisation.


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 Sujet du message: Re: diesel haute pression.
MessagePosté: Sam 14 Juin, 2014 9:24 pm 
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Inscription: Dim 13 Jan, 2013 3:43 am
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une information complémentaire qui permet de faire la comparaison entre le diesel haute pression, ou même basse pression avec pompe rotative comme le précise PH. Dejean.... c'est l'injection essence, même en en injection directe, qui n' a pas cet important défaut de la panne complète, et brutale.
en injection essence, qui est toujours en basse pression, chaque injecteur alimenté séparement, il n'y a pas de panne complète,

2 - concernant ma remarque concernant la panne sur automobile, elle n'est pas si exceptionnelle que cela en diesel! hélas,

Dans le cas de l' essence, il y a une position défaut sur le calculateur, qui, sans interviention pas du conducteur ( ou du pilote si le moteur est monté sur avion, ou ULM ) continue de faire tourner le moteur, certe avec une baisse de puissance, mais c'est moins stressant que la panne complète.
bien entendu, cela implique de se posser le plus rapidement possible et suivant l' altitude, rejoindre un aerodrome ( même privé ) est possible,

c'est à prendre en compte dans le choix de la ( future ) motorisation de votre aéronef, surtout que compte tenu des importantes améliorations sur les derniers moteurs essence, et vu le faible nombre d' heures effectuées par les privés, le diesel ne s 'impose pas, bien au contraire.
et vous ferez encore plus d' économies !


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