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 Sujet du message: Moteur Diesel
MessagePosté: Lun 02 Mai, 2011 8:53 pm 
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J'ai vu que vous mentionné le moteur diesel de subaru.

J'ai un Saphir avec un O 360, qu'est ce qu'il y a comme moteur diesel dans cette catégorie?

Farbice


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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Lun 02 Mai, 2011 9:02 pm 
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Inscription: Ven 08 Oct, 2010 6:49 pm
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Bonjour,

Je pense qu’apriori le moteur SUBARU BOXER diesel que suis en train de convertir
http://www.avions-piel.com/moteur-et-helice/topic1524.html
peut convenir, Mais Philippe en dira certainement plus.
A bientôt.

Etienne

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"La reforestation sera le signe et l'œuvre de l'authentique civilisation." Jean PAIN
Et surtout ne jamais oublier que l'on est consommateur et producteur.


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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Mer 04 Mai, 2011 1:51 am 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour à tous,

Comme calculé précédement (voir fichier joint), le subaru Boxer D 2 litres peut remplacer (facilement) un O-235 en prise directe, et faire jeu égal avec un O-320 avec un réducteur mécanique de rapport 5/7 : 1.

Comparé au O-360, il manque de 30 à 50 HP, suivant qu'on considère un 180 ou un 200 HP.

Alors il y a deux manières de prendre le problème :

1/ se souvenir que le Saphir a été dessiné autour d'un O-320 de 160 HP et non un O-360.
passer de 160 à 180 HP devrait se traduire par une augmentation de vitesse de croisière proportionnel à la puissance 1/3 de l'écart de puissance des moteurs
soit allègrement 4%, ou 11 km/h...
monter un Subaru développant seulement 147 HP se traduirait par une réduction de vitesse de croisière de moins de 3%, ou 7 km/h
Sachant qu'une hélice à pas variable permettrait de regagner de l'efficacité au décollage et en montée, les performances ne seraient pas tellement dégradée, d'autant que le moteur turbodiesel conserve beaucoup mieux sa puissance en altitude.

2/ Chercher un moteur plus gros, certes forcément plus lourd, mais aussi plus puissant.
On tombe automatiquement dans la game des turbodiesels dont la cylindrée varie de 2,5 litres à 3 litres.
En attendant le Subaru 6 cylindres Boxer D de 3 litres directement dérivé du 4 cylindres de 2 litres, on peut trouver des choses intéressantes (carter alu) chez Mecedes, BMW, mais surtout un très beau V6 chez VAG (différentes cylindrées selon les époques).
Ce V6 a l'avantage d'être plus court que les 4,5 ou 6 cylindres en ligne, et avec un réducteur à courroie ou à chaine, s'intégrer assez bien sous un capot de O-360.
Bien sûr, il faut reporter le radiateur et son diffuseur d'air dans la partie arrière du fuselage pour conserver un centrage correct.

Personnellement, je préfère la première approche, qui permet de ne pas tomber dans le cercle vicieux de la puissance et du poids.
Sinon, on peut trouver des diesels encore plus puissants, comme celui du Hummer H1 (360 HP pour 300 kg, avec la régularité de couple du V8 en prime !), mais là, c'est la cellule du saphir qui ne suit plus : il faudrait plutôt un Broussard...

Bons Vols

Philippe Dejean


Fichiers joints:
Etude préliminaire d'avionnage du moteur SUBARU 2.0D.pdf [1.23 Mio]
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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Mer 04 Mai, 2011 2:53 pm 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour à tous,

Voici un peu plus d'informations sur le GROS turbodiesel de General Motors (Fabriqué par Isuzu), le Duramax V8 de 6,6 litres de cylindrée qui existe depuis 10 ans.

Le poids de l'ordre de 300 kg n'est impressionnant que quand on néglige que la puissance est en rapport.
La régularité de couple peut simplifier la mise en oeuvre d'un réducteur, mais le faible régime de fonctionnement rend la solution prise directe d'autant plus intéressante.

Le tableau présente les références et les carctéristiques des différentes versions en fonction des années de fabrication.

Ce moteur est aussi comparé à des moteurs aéronautiques qui présentent des puissances maximales comparables.

Les photos montrent que ce moteur est relativement compact, avec l'axe du turbo parallèle à l'axe moteur (et donc l'axe de roulis)
Un retournement (vilebrequin en haut) serait une piste à creuser pour un avionnage avec l'hélice en prise directe.

Bons Vols

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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Lun 23 Jan, 2012 7:29 pm 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour à tous,

N'en déplaise aux inconditionnels des 4 cylindres à plat ou en ligne, il faut remarquer que ce ne sont pas des moteurs équilibrés en terme d'inertie (sauf les V4 tel l'antique Ford qu'on trouvait sur les Matra 530...)

Ajouter un réducteur à ces moteurs nécessite d'intercaller un volant lourd et/ou un limiteur de couple entre le moteur et le réducteur...

D'autre part, dès que la puissance devient importante (supérieure à 140 HP), les diesels à 4 cylindres dont la cylindrée tourne autour des 2 litres (2,2 litres pour tout au plus) ne permet pas l'utilisation en prise directe...

Pourtant, il existe des diesels automobiles plus gros, 6 cylindres de 3 litres en ligne ou en V.

Le 6 cylindres en ligne est excellent en terme d'équilibrage dynamique et d'inertie... Le seul "petit" problème, c'est qu'il est long, et quand on rajoute le réducteur, il est plus long encore...

Le 6 cylindres en V est nettement plus facile à faire rentrer sous un capot.
Parmi les moteurs les plus répandus, il y a le VAG 3.0 Tdi et le PSA 3.0 Hdi V6 qu'on trouve aussi sous le capot des Jaguar XF...

Ce dernier moteur, équipé d'un réducteur de rapport 11/16 aurait des performances largement suffisantes pour donner d'excellentes performances de montée à un quadriplace de voyage (voir courbes de couple et de puissance maximale calculées à partir de données dynamométriques), tout en conservant (comme tout bon diesel) un très bon rendement énergétique à charge réduite pour une croisière économique à 50% ou même moins - de quoi assurer une autonomie considérable.

Bons Vols

Philippe Dejean


Fichiers joints:
PSA 3.0 HDi réducté_Couple.jpg
PSA 3.0 HDi réducté_Couple.jpg [ 67.3 Kio | Vu 3438 fois ]
PSA 3.0 HDi réducté_Puissance.jpg
PSA 3.0 HDi réducté_Puissance.jpg [ 68.64 Kio | Vu 3414 fois ]

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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Mar 24 Jan, 2012 3:51 pm 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour à tous,

Dans le message précédent, j'ai fait une petite impasse...

Le CNRA limite la puissance du moteur des avions à 150 kW (201 HP environ), sauf pour les monoplaces et biplaces qui peuvent être plus puissants.

Donc sans dérogation, le moteur du gros quadriplace que j'évoquais ne pourrait pas dépasser 150 kW.

En reprenant la caractéristiques du moteur PSA 3.0 Hdi V6, il apparait que si on limite la puissance à 150 kW, on peut envisager de tourner un peu moins vite et donc de changer le rapport du réducteur.

Avec le même moteur bridé à 150 kW et avec un réducteur de rapport 4/5, on obtient les courbes ci-dessous.

En croisière à 75% à 2400 t/min, c'est à dire à 112,5 kW (soit à 151 HP environ) le couple moteur est de 358 Nm soit 80% du couple max du PSA, mais moins de 60% du couple max du même moteur utilisé sur la Jaguar XF S...
Donc la fiabilité ne devrait pas souffrir de cette charge nettement plus importante que celle du moteur en usage routier.

La consommation ?

Dans ces conditions de croisière, on peut viser une consommation spécifique de 220 g/kWh, soit 24,75 kg/h de gazole ou de kérozène dont la densité moyenne est 800 kg/m3, c'est à dire 31 litres à l'heure de gazole ou de kérozène.
Ces chiffres sont à comparer à ceux d'un moteur Lycoming IO-360 200HP qui à 75% ne descend pas en dessous des 41 litres de 100 LL.

Pour pousser plus loin la comparaison, j'ai recalculé les performances d'un vrai quadriplace classiques (Le D140 Mousquetaire IV) avec le moteur PSA limité à 150 kW

Le gain en vitesse en altitude est notable : la vingtaine de 20 HP de plus permet de croiser à 230 km/h
Mais ce qui est encore plus important, c'est le gain en distance franchissable qui gagne 50% aux faibles puissances où le diesel est particuliairement efficace.

On voit bien que même en restant dans la définition stricte du CNRA, il y a des choses intéressantes à faire avec les "gros" diesels.

Bons Vols

Philippe Dejean


Fichiers joints:
PSA 3.0 Hdi bridé puissance.jpg
PSA 3.0 Hdi bridé puissance.jpg [ 78.87 Kio | Vu 3405 fois ]
PSA 3.0 Hdi bridé couple.jpg
PSA 3.0 Hdi bridé couple.jpg [ 69.22 Kio | Vu 3384 fois ]
Performances Mousquetaire IV - Lycoming.jpg
Performances Mousquetaire IV - Lycoming.jpg [ 46.26 Kio | Vu 3379 fois ]
Performances Mousquetaire IV - PSA 3.0 Hdi V6 150 kW.jpg
Performances Mousquetaire IV - PSA 3.0 Hdi V6 150 kW.jpg [ 47.76 Kio | Vu 3373 fois ]

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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Mer 25 Jan, 2012 6:45 pm 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour à tous,

Dans le message précédent, j'ai (encore) fait une petite impasse... mais vous vous doutez bien que c'est juste pour pouvoir y revenir ensuite :angel_not:

J'ai calculé le rayon d'action du Mousquetaire avec le diesel avec les même réservoirs qu'avec le Lycoming (90 litres à l'avant et 125 litres à l'arrière)
Or le gazole ou le kérozène ont une densité d'environ 800 kg/m3 soit 100 kg/m3 de plus que la 100LL.

215 litres de 100LL pèsent 150,5 kg alors que 215 litres de gazole ou de Jet A1 pèsent 172 kg. Ces 21,5 kg supplémentaires sont à prendre en compte pour le devis de masse (en plus du surpoids du moteur)

Par contre si on calcule à l'envers la masse du carburant à emporter pour avoir le même rayon qu'avec les 150,5 kg de 100LL, on ne trouve pas toujours la même masse de carburant car le rendement d'un diesel ne se dégrade pas comme celui d'un moteur à essence quand on réduit la charge.
Il faut emporter :
- 135 kg de kéro si on vise la croisière rapide (gain de 15,5 kg)
- 124 kg de kéro si on se limite à 80 kW et 190 km/h (gain de 26,5 kg)
- 115 kg de kéro si on se limite à 60 kW et 155 km/h (gain de 35,5 kg)

Ces gains de masse se déduisent du surpoids du moteur... :lol:


Certains se posent sûrement la question de savoir si on ne pourrait pas se passer du réducteur. :akuma:
En effet, le réducteur :
- pèse entre 10 et 20 kg suivant la technique employée,
- nécessite le maintien d'un volant moteur (qui pèse également)
- décale l'axe de l'hélice (ce qui dans notre cas serait plutôt un avantage tant pour la garde au sol de l'hélice que pour l'esthétique)
- apporte son taux de défaillance propre à l'ensemble du système.

En prise directe, on gagnerait :
- le poids du réducteur + l'allègement du volant (25 à 30 kg au total ?)
- de la fiabilité

Les courbes de performances du PSA 3.0 Hdi V6 montrent qu'on a 180 HP à 2700 t/min.

Les courbes de performances du VAG 3.0 Tdi V6 montrent qu'on a 180 HP dès 2350 t/min.
Cette marge de couple peut être intéressante pour tirer un peu plus de puissance du moteur (190 HP à 2600 t/min par exemple) mais il faut se souvenir que ce qui détermine la puissance du moteur, c'est le couple résistant qu'oppose l'hélice. Une hélice adaptée pour le PSA n'opposera pas un couple supérieur au VAG au même régime. C'est d'ailleurs la manière la plus simple de limiter la puissance d'un moteur.

La différence de performance des 2 moteurs est à relativiser : les données du PSA sont des données de mesure d'une Citroën C5 qui cadrent bien avec les données constructeur, mais ce même moteur est utilisé par Jaguar avec un couple maximum à 500 Nm pour la version normale et 600 Nm pour la version "S"
Le couple maximum du VAG (550 Nm) est juste entre les deux valeurs de Jaguar).

Ce qu'on peut affirmer c'est que ces deux moteurs en prise directe peuvent remplacer le Lycoming O-360.

L'abaissement de l'arbre hélice peut être partiellement compensé en utilisant une hélice silencieuse à 5 pales réglable au sol DUC qui a un très bon rendement tant à basse vitesse qu'en croisière, et dont le diamètre est de 1,68 m à comparer avec les 1,82 à 1,87 m des hélices habituelles (gain de 7 à 10 cm de garde au sol)


Bons Vols

Philippe Dejean


Fichiers joints:
comparaison VAG PSA prise directe couple.jpg
comparaison VAG PSA prise directe couple.jpg [ 66.96 Kio | Vu 3325 fois ]
comparaison VAG PSA prise directe puissance.jpg
comparaison VAG PSA prise directe puissance.jpg [ 72.64 Kio | Vu 3341 fois ]

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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Mer 18 Juil, 2012 7:19 pm 
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Inscription: Mer 18 Juil, 2012 9:37 am
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Bonjour
Mr Dejean, quel est le poids de ce moteur Citroen???
Je suis pascal, constructeur d'un BD4C, nécessitant 180 a 200 cv (CNRA). Je ne suis pas un "Pieliste", et j'ai d'autre par contacté Étienne pour le Boxer Subaru...
Je recherche désespérément un moteur diesel pour mon projet, mais les moteurs existants, Deltahawk, SMA, le fantôme Zoche sont hors de prix... J'ai aussi trouvé un turboprop Techque de 250 cv mais... 160 l/h....
Entre le moteur citroen ici ou le Subaru plus léger, lequel choisir???
Merci de votre conseil éclairé
Cordialement
Pascal

pour mon BD4C

http://www.bedecorp.com/airplane_designs/BD-4/BD-4C-top.html


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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Mer 18 Juil, 2012 11:56 pm 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonsoir Pascal,

Comme je l'ai décrit dans le sujet "le sucesseur", pour moi, pour une puissance de 180 à 200 HP, on est forcément dans la gamme des turbodiesels de 3 litres de cylindrée.

Le subaru est un 2 litres, Il est complètement déraisonnable de vouloir en tirer 200 HP. Ce ne serait possible qu'en poussant la pression turbo et en augmentant la pression moyenne effective bien au delà des 2 MPa (20 bars) qui constitue la limite au delà de laquelle la fiabilité est compromise.

La limite de puissance du Subaru 2 litres est d'environ 125 HP en prise directe et 140 HP avec un réducteur. Sauf pour un avion très lent qui gagnerait à avoir un hélice de très grand diamètre, on voit que le jeu n'en vaut pas vraiment la chandelle...

Si Subaru développait un 6 cylindres diesel boxer de 3 litres sur la base du 4 cylindre de 2 litres, comme il l'a fait pour les moteurs à essence, la question serait à reconsidérer.

Celui qui me semble le plus indiqué est le VW 3.0 Tdi V6 dont la masse à sec est de 219 kg
En prise directe, en comptant l'allègement du volant, on peut espérer un GMP complet pour 250 kg environ...

Un autre moteur prometteur est le Renault-Nissan 3.0 V6 "Dci concept" il a les même caractéristiques et performances (couple/puissance) que le VW, mais le V n'est ouvert qu'à 72° au lieu de 90°, ce qui devrait le rendre un peu plus compact à avionner... mais je ne connais pas sa masse (même si elle devrait être très peu différentes - le carter est réalisé dans le même matériau)

Je n'ai pas assez de données concernant le moteur PSA pour avoir un avis tranché, mais il me semble un petit peu moins performant que le VW et le Renault.

Après, reste à vérifier la garde au sol en fonction de la position basse du vilebrequin, le diamètre hélice qui doit rester suffisant et la longueur des jambes de train...

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: Moteur Diesel
MessagePosté: Jeu 19 Juil, 2012 5:07 pm 
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Elève Pilote
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Inscription: Mer 18 Juil, 2012 9:37 am
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Bonsoir Philippe.

Je vous remercie de votre réponse. Mais un GMP de 250 kg pour 200 cv, n'est concevable que si la cellule est construite autour des contraintes apportées par le GMP lui meme. Cas du Dieselis de Mr Lucas.
Mon projet est tout autre. Il est avant tout une cellule, qui recoit un GMP. Je ne peux pas envisager 250 kg de GMP, ou, si tel etait le vcas, les lests necessaires altéreraient considerablement les caractérisques d'emport....

Me reste donc deux cas (et croiser les doigts)
Subaru developpe un 6 cylindres
ou
J'attend Damien et son Turoprop de 200 cv.

Je suis sur ma cellule, j'ai encore du temps devant moi...

Cordialement
Pascal


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