Comment avionner un moteur d'automobile

Boxeer
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Boxeer »

Voila!

Bon c'est pas l'avion mais c'est deja une etape de faite de le faire tourner en dehors de son environement original!

Champagne!! :beer:

http://www.youtube.com/watch?v=1qSg_kSAO1k


A+
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Ebonv
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Ebonv »

Bonjour et bravo pour le travail réalisé.

L'adaptation au véhicule roulant est plus simple que pour l'avion car c'est surtout l'adaptation mécanique et "volumique" qui est a faire.

Pour l'avionnage, il faut d'abord tester le moteur à la résistance pleine charge à régime constant et il vaut mieux le faire au sol.

Ensuite il faut faire la jonction moteur-cellule en réalisant le bâti moteur adapté en fonction des poins d’attache du moteur qui ne sont pas forcément adapté à l'avion.

Et en finale réaliser le "ménage à trois" cellule-moteur-hélice".

Pour l'instant j'en suis à la finalisation du banc sol et la réalisation de la console de visualisation des paramètres à surveiller : vitesse rotation moteur, température eau, consommation instantané , couple calculé fournis par l'ECU et vitesse rotation hélice, couple mesuré sur le banc, pression huile fournie par la console et puissance délivré calculé par la console.
La vitesse de rotation de l'hélice est différente de la vitesse de rotation du moteur, puisque la transmission se fait par un convertisseur de couple.

J'ai le convertisseur de couple, la pompe hydraulique et l'arbre de sortie.
Je doit encore réaliser le palier d'hélice et le pylône de raccordement au moteur.
Le couple résistant est réalisé par un moulinet de Renard.

Des photo sous peux.

A+

Etienne
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Ebonv
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Ebonv »

Bonjour,

Voici le EE20 installé sur le banc et fonctionnel Image

Le coté spaghetti Image Je doit encore laisser branché l'ensemble des combinés. Une info est necessaire sur le CAN BUS en provenance du combiné. en cas d’absence le moteur ne fonctionne pas.

Je vais analyser les trames et fournir à l'ECU les infos nécessaires que le combiner doit envoyer.

Voici le "tableau de bord" Image.

En haut du boité un écran LCD qui m'affiche les différentes infos couple puissance conso pression d'huile qui pourront être transmise à un PC pour analyser les différents paramètre moteur.

Au milieu un indicateur de pression d'huile (info non disponible dans l'ECU), et dessous un CAN TRAC qui affichera les infos CAN du moteur.

Le refroidissement moteur est provisoire.

Le "réservoir" amovible Image les tuyaux sont juste introduit dans le bidon et peuvent être extrait (au cas où :alien: )

Et pour finir le convertisseur de couple tout juste déballé en provenance de US Image

Pour l'instant le développement moteur est ralenti car je profite des bonne température pour faire le reste des travaux bois.

A bietôt.

Etienne
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Ebonv
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Ebonv »

Bonjour,

Modification volant moteur

La sortie vilebrequin et le capteur vitesse rotation du moteur (origine)
Image

Montage d'un écarteur car le convertisseur est plus grand que l'ancien volant
Image

La Flexplate pour recevoir le convertisseur
Image

L'ensemble convertisseur pompe et axe de sortie
Image

13 kg de plusque le volant d'orignine

Un petit pas de réalisé.

Maintenant il faut créer le "pylône" supportant l'axe d'hélice.

A+

Etienne
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Philippe Dejean
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Philippe Dejean »

Bonjour Etienne,

un dessin (ou une photo) est toujours plus explicite qu'un long discours pour nous autres occidentaux...
(oui, j'ai écrit occidentaux parce que j'ai remarqué que les chinois :bowdown: sont très forts pour s'expliquer et se comprendre rien que par la parole... Chapeau ! Mais ce n'est pas mon propos...)

Donc, si je comprends bien, la couronne du démarreur est placée sur (autour de) la "flexplate" qui doit recevoir le convertisseur TCI.

Et re-donc, pour un montage en prise directe où l'hélice aurait une inertie suffisante, au moins comparable à celle du volant initial, il suffirait de faire partir un arbre porte-hélice de la "flexplate".

On perdrait la fonction du convertisseur de couple (puisqu'il n'y en aurait pas), mais on gagnerait les 13 kg de ce dernier, plus l'allègement du volant initial...

A moins que je je sois complètement à côté de la plaque (de la "flexplate"), je pense que ça serait intéressant pour un avion un peu moins puissant (mono ou biplace prévu pour un O-200 ou un O-235) où la masse du GMP complet doit rester entre 100 et 150 kg...

Bons Vols

Philippe Dejean
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Ebonv »

Bonjour Philippe,

Tu a tout compris.

Le volant (bi-masse) moteur d'origine pèse 14 kg.

Lorsque l'on passe du dessins CAO, même si il est très réaliste, au montage, certaine chose apparaisse et je pense que la plaque qui supporte le moteur passera en AU4G, puisque tous les efforts de traction/torsion/radial seront transmit par les tubes acier.

Dès que j'ai finalisé le pylône d'axe d'hélice je devrai tous démonté et je pourrait être plus précis sur les poids.

A+

Etienne

J'ai un petit problème pour le dimensionnement des images :annoyed:
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cp1315
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par cp1315 »

Euh, comment çà fonctionne un convertisseur de couple ?
Un avion Piel, sinon rien ....
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Ebonv
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Ebonv »

Bonjour,

Tout est dit là http://philippe.boursin.perso.sfr.fr/pd ... #fonction1

A+

Etienne
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par cp1315 »

Merci Étienne

J'ai fouiné un peu sur la toile

Un avion Piel, sinon rien ....
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Ebonv
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Ebonv »

Bonjour,

Le moteur SUBARU est parti de l'avion et revient à l'avion :lol:
http://auto.lapresse.ca/actualites/2011 ... e-auto.php

a+

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Philippe Dejean
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Philippe Dejean »

Bonjour Etienne,

Là, le journaliste s'est fait plaisir sur un sujet bien peu solide.

Le moteur 1000 cm3 à refroidissement liquide de la première Subaru n'a pas grand chose à voir avec le lycoming O-320 (que nous connaissons bien).
Bien sûr ce sont tous les deux des 4 cylindres boxer, mais c'était également du VW de 1936 refroidi par air et de ses descendants, qui n'avait aucune origine aéronautique.
Plus tard Citroen à équipé ses GS traction avant (mêmes causes mêmes effets) de 4 cylindres boxer refroidis par air qui, à ma connaissance n'ont pas eu de succès pour propulser des avions. De même pour le 4 cylindres boxer (à refroidissement liquide cette fois) de l'Alfasud qui était aussi une traction avant.

Le quatre cylindre en ligne s'est révélé adapté à la traction avant quand on l'a tourné pour que son vilebrequin soit parallèle à l'essieu (Il suffisait d'oser : Austin l'a fait avec sa Mini dès 1959 !)

Tout ça ne retire rien aux qualités du Subaru 2.0 D

Voici une esquisse de ce que pourrait être un petit monoplace de sport capable de :
- croiser en altitude moyenne (FL85 à FL115) plus vite qu'un TGV pour une consommation d'environ 8 litres de fioul ou de kérozène au 100 km,
- ou de voler tranquillement à 230-240 km/h pour à peine plus de 3 litres de fioul ou de kérozène au 100 km...

Moteur Subaru 2.0 D avec hélice de 1,415 m de diamètre en prise directe (sans convertisseur de couple pour garder la masse la plus basse possible...)
En retirant les ailes, le tout pourrait se loger sur une remorque de gabarit routier et le tout dans un boxe pour voiture...

Bons Vols

Philippe Dejean
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Ebonv »

:Jumpy: :Jumpy: :Jumpy: :Jumpy: :yop: :yop: :yop: :yop:

Il est beau

Pour mon post précédent, ce n'était qu'un clein d'oeil.

A+

Etienne
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cp1315
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par cp1315 »

Philippe, ce monoplace économique se doit d’être un Piel, sinon on te jette aux oubliettes :Jumpy:

A toi de jouer .........
Un avion Piel, sinon rien ....
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Philippe Dejean
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Philippe Dejean »

Bonjour Laurent,
cp1315 a écrit :Philippe, ce monoplace économique se doit d’être un Piel, sinon on te jette aux oubliettes :Jumpy:

A toi de jouer .........
Je ne sais pas pourquoi, mais ta phrase me fait penser à un album d'Astérix où les galériens se plaignent du chant du barde, et celui-ci répond :
"Vous finirez tous aux galères!... ...d'ailleurs vous y êtes déjà !..."

Pour toi Laurent c'est quoi un Piel ?
Si par là tu fais référence au sens strict à un proche cousin de l'émeraude et descendant direct du CP20 Pinocchio I, alors les CP10, CP40, CP80, CP1320 et CP150 n'en sont pas vraiment... Et le Rubis, encore moins.

A moins de déguiser un Racer F1 avec des formes inspirées du CP20, c'est plutot mal parti.
(Et de toute manière, ce d'est pas une mince affaire tant les racers sont optimisés - voir photo)

Sinon, au sens le plus large il suffirait que Jean Claude signe les plans du nouvel avion...

Bons Vols

Philippe Dejean
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Boxeer »

Salut!

Je vais faire la course de cote au cotes de Sebastien Loeb cet ete!! a Pikes Peak dans le colorado a 4302 metres... Je pourai vous dire comment le Subaru diesel tien a cette altitude tres precisemsent car j'ai un systeme d'enregistrement d'information connecte au calulateur.

Petit rafraichissement... Les Moteurs sont Toujours disponibles d'occas ou meme neufs! voici un lien pour avoir des nouvelles et rester a la page!

http://www.facebook.com/subarudiesel

et ici le site avec quelques pieces de Perf ou remplacement http://www.boxeer.com


bonne continuation !

Greg de Nashville ;-)
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Re: Comment avionner un moteur d'automobile

Message par Philippe Dejean »

Bonjour à tous,

Plus le temps passe, plus les moteurs d'automobile s'améliorent... mais ça n'arrange pas forcément nos affaires.

A l'époque du "Katapla" VW, le moteur de voiture à refroidissement par air était assez basique et encore assez proche d'un moteur aéronautique. L'avionnage d'un tel moteur pouvait se faire sans trop de difficulté...

Aujourd'hui, le "Downsizing" est dans sa période de maturité. Une voiture ayant une demande de puissance moyenne faible, on préfère utiliser un petit moteur assez chargé qu'un moteur plus gros qui tournerait la plupart du temps à charge très faible. La consommation s'en trouve très significativement réduite. Et la petite proportion du temps où plus de puissance est nécessaire (côte, dépassement, etc...) on utilise un turbocompresseur pour gaver le petit moteur.
Un excellent exemple est de Ford "Ecoboost 1.0" tric-ylindre d'un litre de cylindrée qui développe jusqu'à 125 CV (pour de très courtes périodes, bien sur !)

Sur le papier, un tel moteur est à la fois léger, compact, puissant peu gourmand et bon marché... Bref, c'est le jackpot !
Et effectivement c'est un excellent petit moteur pour une voiture... MAIS PAS POUR UN AVION !

En effet, ce petit moteur est conçu pour développer en moyenne environ 25 à 30 CV, et son système de refroidissement est dimensionné dans ce but. Bon, d'accord, il y a un peu de marge et on peut très bien lui demander 45 CV en continu sur de longues périodes, mais pas beaucoup plus... Et un moteur d'avion qui développe CV en continu en croisière est un moteur dont la puissance maximale est de... 60 CV ! (autrement dit, un VW 1700 ou un HKS700, mais pas un O-235 comme les 125 CV annoncés auraient pu le laisser croire)

Ne peut-on pas améliorer le système de refroidissement (pompe et radiateurs plus gros) ?
Si et un amateur va pouvoir envisager des puissances continues de l'ordre de 70 à 75 CV, qui correspondent en gros à un C90 ou un O-200, mais au prix d'une augmentation notable de la masse totale.

En partant d'un moteur comparable (Toyota tri-cylindre d'un litre), Loravia avec tout le sérieux et le savoir-faire et les moyens techniques nécessaire, s'efforce de faire un moteur d'avion qui finit par être ni aussi fiable ni tellement meilleur marché qu'un Rotax 912...

La plus grande difficulté vient du fait que ces moteurs sont parfaitement adaptés à leur usage de moteur de voiture :

- Pour augmenter la rapidité de réponse du turbocompresseur, celui-ci est conçu pour avoir la plus faible inertie possible (il est très petit et tourne très vite) et travailler (de temps en temps) à un taux de charge élevé.

- A la fois pour améliorer les performances du chauffage de la voiture, limiter la température des gaz d'échappement arrivant au turbocompresseur, et diminuer le nombre de pièces et donc le coût de fabrication, les pipes d'échappement sont intégrées à la culasse et le système de refroidissement liquide est séparé en deux, un pour le bloc cylindre, l'autre pour la culasse, avec 2 calorstats indépendants.

Pour une utilisation aéronautique, ces caractéristiques sont pénalisantes :

- Le petit turbo utilisé près de son régime maximum à peu de marge de vitesse et le risque d'emballement en altitude est beaucoup plus grand qu'avec un turbo plus gros, à la réponse certes plus lente, mais ce critère n'a pas d’importance pour un avion.

- L'intégration des pipes à la culasse implique une plus grande quantité de chaleur à évacuer par le radiateur qui doit donc être plus gros, et engendrer plus de traînée.

- Pour une utilisation aéronautique, les calorstats sont à proscrire car ils sont programmés pour se bloquer en position fermée ou intermédiaire au bout d'un certain nombre de cycles (obsolescence programmée). Et ce qui est une panne bénigne sur le bord de la route, peut être catastrophique pour un avion ! C'est donc deux circuits indépendants qu'il faut gérer ou un circuit unique mais plus complexe. Dans tous les cas, de la masse en plus et de la fiabilité en moins.

Avionner un moteur d'automobile nécessite de l'adapter à une mission pour laquelle il n'est pas conçu et plus il est abouti pour sa mission initiale plus il est difficile de l'adapter à une mission différentes.

Voici un croquis montrant comment utiliser un turbocompresseur pour un avion léger.
Les turbocompresseurs on fait beaucoup de progrès en terme de rendement. Ils sont capable de comprimer plus d'air que précédemment avec la même quantité de gaz chauds.

Sur une voiture, on se sert de ce bon rendement pour monter rapidement en puissance. Et quand la puissance utile du turbo dépasse ce qui est nécessaire, on ouvre une soupape (la "waste gate") qui permet à une partie des gaz chauds de contourner la turbine et d'aller directement vers le pot d'échappement. on peut ainsi réguler limiter la vitesse et/ou la puissance du turbo.

A certains régimes et charges, les gaz d'échappement des moteurs peuvent être très chauds, trop chauds pour entrer directement dans le turbo, on utilise alors une pipe assez longue qui "rayonne" la chaleur excédentaire, ou pour un moteur compact tel que les tri-cylindres la pipe est noyée dans la culasse en alliage léger et la chaleur excédentaire est transférée au liquide de refroidissement...

Dans les deux cas la chaleur excédentaire et l'énergie des gaz d'échappement est perdue pour la propulsion. Pour un moteur d'avion, c'est dommage, voire inacceptable.
L'idée du circuit ci-dessous, c'est de valoriser au maximum l’énergie des gaz d'échappement.
Suivons le circuit des gaz depuis la sortie des cylindres.

- Les gaz aboutissent à un désurchauffeur qui mélange un peu d'air comprimé issu du turbo aux gaz d'échappement. Les gaz sortant du désurchauffeur sont à une température acceptable pour le turbo. Il faut noter qu'aucune énergie n'a été envoyée "aux petits oiseaux", c'est à dire à l'échappement final. La diminution de température est compensé par un débit massique accru. Pour éviter toute perte d'énergie la pipe chaude est soigneusement calorifugée.

- C'est donc ce débit massique accru qui travaille dans un "gros" turbo qui comprime beaucoup d'air. Cet air alimente bien entendu l'intercooler du moteur, mais aussi le désurchauffeur. Pourtant, comme tous les turbos modernes, ce turbo produirait trop d'air comprimé si on le laissait faire. Plutôt que d'utiliser une "waste gate" pesante et sujette à défaillances, on préfère freiner les gaz beaucoup moins chauds en aval du turbo en les faisant travailler dans un éjecteur.

- L'éjecteur utilise l'énergie des gaz d'échappement pour entrainer un flux d'air, le flux d'air qui a traversé les radiateurs du système de refroidissement et d'huile du moteur. Tout en protégeant le turbo contre la survitesse en altitude, l'éjecteur réduit la trainée de refroidissement. De plus l'éjecteur agit en fonction de la puissance du moteur et pas en fonction de la vitesse indiquée de l'avion. Il contribue donc à refroidir beaucoup le moteur en montée pleins gaz et peu en descente moteur réduit.

Ce circuit est envisagé pour l'avionnage d'un moteur BMW 6 cylindres turbodiesel de 3 litres de cylindrée...

Bons Vols

Philippe Dejean
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