Calculs autour du moteur mange-flammes

[gégé62]

Rebonjour,
en réponse @philippe2
Oui, il est bien difficile de faire une optimisation sur plusieurs paramètres à la fois, et je me demande même si, au-delà de la complexité, c'est vraiment possible. Avec un seul paramètre, on trouve assez facilement un extrémum, avec plusieurs, ce n'est pas dit qu'il y ait une solution, il doit y en avoir beaucoup, et cela est plutot bien je trouve, comme déjà dit il y a quelque temps, c'est mieux qu'on ne puisse pas définir "le" moteur qui serait mieux que les autres.

Pour illustrer, car ce n'est pas facile à être clair là-dessus, tu as eu un progrès sur le rendement en diminuant le diamètre. Effectivement, en faisant cela, on favorise l'échange thermique puisque la surface d'échange varie moins vite que la cylindrée, qui elle détermine la consommation de carburant. Mais on sait aussi (la feuille me l'a montré, et j'ai ensuite compris pourquoi...) qu'il y a un optimum au coefficient d'échange. Donc, selon qu'on se trouve d'un coté ou de l'autre de cet optimum, on pourrait avoir la conséquence inversée. Il est probable que les conditions d'échange soient plutôt inférieures à l'optimum (*), mais c'est à voir, cela pourrait expliquer que certains moteurs marchent mieux à chaud, indépendamment des questions de condensation. Avec le même coefficient d'échange, l'énergie échangée est réduite si le cylindre est plus chaud.
(*)je rappelle que sa valeur reste à préciser, mais il n'y a pas de raison pour qu'il soit très différent d'un moteur à l'autre, varie un peu en fonction des dimensions et de la vitesse, c'est tout....

De même, l'influence relative du frottement du piston est sûrement plus grande pour un moteur plus petit. Donc il faudrait corriger à ce niveau, car la prise en compte se fait en tant que pression perdue, donc elle se trouve fort diminuée quand on diminue le diamètre.

A part ça, j'ai un peu avancé, j'ai ajouté des macros qui permettent de chercher en automatique la vitesse qui maximise la puissance, le couple, ou le rendement. (au choix bien sûr, ce sont des situations différentes d'un même moteur). Je planche sur une autre chose qui est plus ardue. Comme on a vu l'effet important du décalage de vilo, et que cet effet ne peut être lié qu'à la différence de vitesse (ou de temps de parcours) entre l'aller et le retour du piston, je me suis dit qu'il n'était pas très légitime de négliger la variation de vitesse au cours d'un cycle, surtout à basse vitesse par rapport à l'inertie du volant. J'ai une piste mais c'est pas simple....

Il va de soi que les explications que j'ajoute souvent ci-dessus ne s'adressent pas aux experts en moteurs que sont entre autres philippe2, Gedeon mais aux non spécialistes de ce domaine

 

[philippe2]

Bonjour à tous une nouvelle fois,

@gégé62, j'ai édité pendant que tu postais, en essayant d'autres configurations, celles ci à cylindrée imposée. Sans changer les réglages optimaux que j'avais trouvé précédemment. Je t'avoue que c'est aussi déconcertant qu'amusant.

A+,

 

[gégé62]

re,
@philippe2
effectivement la cylindrée n'est pas calculée, elle n'intervient pas directement dans les calculs, du moins pour l'instant, je l'ajouterai car bien sûr c'est une donnée de référence pour tous les moteurs. Et pour une optimisation à cylindrée fixe, en faisant varier d'autres paramètres, il le faudra...
La longueur de bielle joue aussi un rôle, si on l'allonge c'est comme si on diminuait le décalage, pour une même course.

En ce qui concerne l'appréciation du rendement, je suis assez confiant dans ce que dit la feuille, mais surtout à titre comparatif. Car les pertes par frottement et pertes de charge ne sont qu'estimées, et les fuites ne sont pas comptées. Sur ce dernier point je peux essayer de prendre en compte une fuite qui équivaudrait à un petit trou. On peut déjà prévoir que cela fera entrer de l'air à température modérée (réchauffé au passage), le débit étant nul quand la dépression est environ nulle, et fonction de la racine carrée de la pression différentielle autrement. Il y aura donc un effet casse-vide et un effet de refroidissement par dilution.....Qui sait si on n'aurait pas encore quelques surprises....????

 

[mvt]

Bonjour,

Merci pour vos explications (je ne suis expert en rien )
J'avais retenu un chiffre qui semble relativement invariant sur les différents moteurs (à vérifier sur les différents plants), le rapport course/alésage qui semble être optimal serait de 1,6 (1,58 à 1,62).

j'avais retenu les références en ZZ parce que c'étaient celles que j'avais sous la main. Les roulements sans flasques sont plus rares dans cette taille (chez BangG...) Je regarde si je retrouve mes roulements de disque dur (récup)

 

[philippe2]

Bonjour à tous,

@mvt : même si les flasques des roulements peuvent se déposer, cela reste assez délicat surtout sur de tout petits. Donc pourquoi pas effectivement des roulements de disque dur que je ne connais pas.

@gégé62 :
Je me suis encore amusé ce matin avec ton fichier, en imposant la cylindrée 50cm3. Pour la cinématique bielle manivelle c'est un facteur d'ordre 1 (sans négliger le calage de distribution qui a aussi un impact considérable, mais pour faire du comparatif j'ai conservé les valeurs qui donnaient un bon résultat pour des calculs précédents soit valeur ligne 19 = 145°; ligne 20 = 240°).
Comme je l'avais dit précédemment je me suis gratté la tête, car j'avais trouvé les meilleurs résultats avec un moteur hyper carré de 50 d'alésage pour 12,7 d'excentration de vilebrequin ligne 26, ce qui ne collait pas avec "l'intuition" sur le rapport surface/volume pour les effets d'échanges aux parois. En rappel, le rendement n'était déjà pas si mal, à 0,240%.

J'avais conservé forfaitairement la valeur de -10 de décalage vilebrequin ligne 25 pour tous ces calculs.

Je les ai refaits avec un alésage de 30, excentration de vilebrequin 35,5 ligne 26. Puis au lieu de -10 en ligne 25 en me basant sur les ratios 1/2 course excentration qui donnaient le meilleur résultat précédemment, donc valeur -28 toujours à la ligne 25.

Là le rendement fait un bon à 0,346%. Soit 8 fois les valeurs par défaut du fichier.

En résumé :
L'impact du désaxage axe vilebrequin sur la cinématique toutes choses égales par ailleurs est donc fondamental, mais il faut y aller fort pour y voir quelque chose.
Je n'ai pas tenu compte des alertes sur la bielle entraxe gardé à 74 "trop courte". Cela doit pouvoir se construire en augmentant le porte à faux du maneton pour que le bas du piston ne rencontre pas le vilebrequin.

Le calcul réagit bien en ayant une course longue, favorable aux échanges thermiques aux parois (ce qui est en accord avec l'intuition), mais cet effet peut être masqué par le ratio désaxage vilebrequin vs demi course.

Bien cordialement,

 

[roland88]

Bonjour a tous,
un capteur ou autre donnant la température instantanée de la masse gazeuse pendant son évolution
règlerai énormément d'incertitudes et d'hypothèses sachant que la théorie a ses limites dans ce domaine...

Bien cordialement
Roland88

 

[philippe2]

Bonjour a tous,
un capteur ou autre donnant la température instantanée de la masse gazeuse pendant son évolution
règlerai énormément d'incertitudes et d'hypothèses sachant que la théorie a ses limites dans ce domaine...

Bien cordialement
Roland88

Bonjour,

Oui. Mais il faudrait "instrumenter" un moteur démonstrateur. Avoir le bon capteur avec une inertie thermique quasi nulle au niveau de la sonde. Ce n'est déjà pas évident à trouver pour le capteur. Et où le mettre au niveau de l'admission qui est discontinue ? De plus il faudrait une chaîne d'acquisition de données donnant la position vilebrequin vs la dite température (capteur de position angulaire), et après avoir le logiciel qui va bien pour exploiter les résultats, cela existe dans le cadre de la R&D sur les moteurs thermiques dans le monde automobile et industriel.

L'idée est quand même bonne et à explorer, mais difficile à mettre en œuvre dans un contexte purement amateur, à mon modeste avis.

Bien cordialement,

 

[gégé62]

bonjour,
@philippe2
oui je vois que tu t'amuses bien.... Je suis quand même surpris de cette importance du décalage sur le rendement annoncé, j'espère qu'il n'y a pas "un loup" quelque part, qui nous ferait retomber sur terre bientôt,...et t'aurait fait perdre ton temps. Mais je ne vois pas où cela pourrait dérailler, toute semble venir de la différence de position du piston en fonction du temps, et les courbes ne sont pas choquantes. Ce qui me vient à l'esprit, c'est de contrôler que lorsqu'on décale (dans le bon sens), le ratio "échange thermique avant PMB/ échange thermique après PMB" est bien déplacé en faveur de ce dernier, et que l'échange total reste à peu près identique. Je vais essayer de regarder cela.
Une façon aussi de faciliter les manips serait peut-être de disposer de plusieurs feuilles de calcul identiques, mais bien sûr dans lesquelles on mettrait des paramètres différents, et renvoyer les résultats principaux tous réunis sur une autre feuille, ainsi que les courbes.

un capteur ou autre donnant la température instantanée

oui ce serait le pied . Je ne connais pas le matériel existant sur le marché. J'imagine que les équipements sophistiqués dont parle philippe2 coûtent un bras. Cela dit, on voit souvent dans le domaine de l'électronique amateur, arduino etc....des capteurs assez performants pour quelques euros. C'est un domaine à explorer.
L'idéal bien sûr serait de mesurer l'évolution de la température au cours du cycle, mais où...?
si on avait déjà la température du gaz qui entre, je pense qu'on pourrait en tirer des choses. Déjà cela n'est pas facile, car si la sonde n'est pas assez rapide on aura qu'une valeur moyenne. Je me demande dans quelle mesure la température du gaz varie d'un point à un autre dans le volume, à ces vitesses là, elle n'a sûrement pas le temps de s'équilibrer, @philippe2 tu as des infos là-dessus ? le problème
est accentué du fait qu'il y a mélange de gaz....
Il est un peu plus facile de mesurer la température au niveau de la flamme, mais quelle erreur fait-on ? il peut y avoir un entrainement d'air en même temps, et donc une température d'entrée bien plus faible....(d'où l'intérêt aussi du carter de "guidage de flamme").
Je pense avoir trouvé un moyen de mesurer la quantité de chaleur cédée par le gaz au cylindre. Mais cela demande un peu de matos et de la préparation, et bien sûr ce n'est pas pour demain..... Je fais un copié-collé de ce que j'ai écrit pour moi ailleurs:

Evaluation du coefficient de transfert thermique "h".
La valeur de h dépend surtout du nombre de Reynolds. Celui-ci est une fonction des dimensions du moteur, de sa vitesse, de la nature et de la température du gaz. Pour deux moteurs distincts, mais de mêmes dimensions, et pour une même vitesse, Re est identique et h sera donc identique ou très voisin. D'où l'intérêt de le mesurer, même si cela reste approximatif.
On suppose que le cylindre est bien isolé à l'extérieur, et possède des cartouches chauffantes électriques noyées dans sa masse. On connait sa capacité calorifique.
On mesure la vitesse du moteur, et on peut la régler à une valeur assez stable.
Tout d'abord en marche normale, on mesure et on enregistre l'élévation de température au cours du temps. L'idéal est de se trouver en dehors du domaine de condensation de l'eau, qui impacterait les mesures.
Ensuite, à l'arrêt, on chauffe électriquement le cylindre, de telle façon que sa température suive une courbe identique en fonction du temps. Cela suppose que l'on adapte manuellement la puissance de chauffe à tout instant pour décrire la même courbe. Cette puissance électrique est donc à chaque instant égale à la puissance de chauffage du cylindre par le gaz en fonctionnement.

Pour en déduire la valeur de h, il est nécessaire de connaitre aussi la température du gaz pendant le fonctionnement du moteur. En fait on ne mesure pas vraiment "h", car il varie à tout instant et à tout endroit au cours du cycle, mais une valeur moyenne de h au cours du cycle. Par conséquent une valeur moyenne de la température est suffisante, et une telle mesure devrait être faisable. La valeur de "h.moyen" pourra être utilisée ensuite quelque soit le moteur si les conditions (dimensions, vitesse) sont comparables. Une base de données pourrait être constituées à partir d'expérimentations successives avec différentes tailles de cylindre, et par conséquent être utilisable pour tout moteur.

 

[philippe2]

Re sur ce fil à tous qui j'espère ne vous lasse pas.

@gégé62 : je continue de jouer mon rôle de bêta-testeur sur ton fichier, qui a quand même l'air de répondre qualitativement aux changements de paramètres dans un sens logique (les tendances semblent correspondre au bon sens et bien sûr aux lois de la physique). Comme tu l'as vu, une cylindrée imposée permet de s'affranchir de cette variable concernant l'effet d'échelle. Il y a peut-être un loup mais je n'en suis pas certain. A toi de voir...

Pour le capteur de T° qui est une bonne idée, la question est effectivement où le mettre et lequel avec une inertie thermique proche du zéro. En revanche et sachant que cela coûte aussi un bras, les piézo pour la mesure de pression sont très réactifs. Mais là nous retombons dans un domaine inaccessible à l'amateur.

Pour info dans le monde réel et industriel, le logiciel d'acquisition de données le plus courant qui permet en plus d'exporter des résultats sous XLS est INCA. Mais cela demande beaucoup de moyens...

Donc faute d'avoir derrière soi le moteur démonstrateur sur lequel on peut jouer sur plein de paramètres (ceux de la feuille de calcul), un banc d'essai et quelques ressources pour dépouiller toutes les mesures, la feuille de calcul XLS a le mérite de se baser sur un minimum d'hypothéses physiques et de raisonnement scientifique.

Ce qui est infiniment mieux que le doigt mouillé du boy scout pour évaluer la direction du vent.

Bien cordialement,

Edit : @gégé62. Je n'ai pas de notions utiles pour le gradient de température de gaz présent dans ce type de moteur. En revanche, je retiens ton idée de mesure des températures de parois du cylindre à l'extérieur, et il y a peut être plus simple que ta proposition. Encore que tu fais appel à la notion de travail absorbé en f(t) donc de flux thermique qui est en théorie est bonne, mais compte tenu de l'équilibre de fonctionnement avec les phénomènes d'inertie thermique, je pense qu'on risque de n'y rien voir même à quelques dizaines ou centaines de tours/mn, sur l'impact des réglages possibles sur un cycle. Mais je garde ça dans un coin...

Idée : une succession de simples enroulements locaux de fil de cuivre émaillé type moteur électrique. En effet, la résistivité du cuivre comme celle d'autres matériaux augmente avec la température. C'est du R=R20° (1+alpha delta T°). Grosso modo et d'après mes souvenirs d'électro mécanique, la résistivité à 125° est de 40% supérieure à celle à 20° pour du cuivre quasi pur. Je n'ai pas vérifié, mais cela se manie facilement en calcul (linéaire), et la variation est suffisamment significative pour être mesurée avec un ohm-mètre basique.
Cela restera quand même du lourd à mettre en œuvre. Peut-être qu'il existe maintenant des caméras thermiques à infra-rouges pour pas cher ?

 

[Gedeon Spilett]

le gros problème c'est le temps de réponse des sondes thermorésistantes ou des thermocouples.

La mesure de la température instantanée moyenne du gaz dans le cylindre n'est pas facile, voire inaccessible pour un amateur...
voici un exemple peu encourageant.
température instantanée dans le cylindre...

par contre un capteur dans la lumière d'admission et d'échappement donnerait les informations souhaitées sur le refroidissement !
hélas les capteurs commerciaux accessibles financièrement ne sont pas rapides, de l'ordre de la seconde pour une mesure d'un gaz et 10 fois plus rapides pour une mesure sur du "solide".
reste la pression, qui est abordable à mon avis.
l'acquisition de données peut simplement passer par la carte son du PC, et un logiciel oscilloscope, la courbe PV se fait en "live"...c'est déjà pas mal !

 

[philippe2]

Bonjour,

A tous : n'hésitez pas à réagir et à apporter votre "eau au moulin", cette conversation étant ouverte. Toute idée ou retour d'expérience est bonne à prendre.

@Gedeon Spilett : je ne suis pas surpris pour la mesure instantanée de T°. Un "fil" de 12µ a quand même son inertie thermique, c'est ce que montre le document que tu as mis en lien. Plus les effets intrusifs des T° de paroi sur lequel est posé l'ensemble capteur et support... Donc ce qui n'est pas envisageable à l'échelle d'un bon labo sur un moteur lent n'est pas à notre portée.
Pour la pression je ne sais plus où on en est, au niveau de la technique des capteurs. Il y en a peut-être maintenant des grand public qui répondent à la question. D'autant que la pression à mesurer est faible (de Patmo = 1 bar absolu à quelques centaines de millibars de dépression relative).
L'idée est à gratter, la pression est un moyen indirect mais pertinent pour déduire une T° moyenne dans la phase motrice, admission fermée.
Il faudrait aussi avoir l'acquisition de l'angle vilebrequin, par un autre capteur. Du genre capteur à effet Hall automobile regardant une roue dentée dont on aurait enlevé une ou deux dents pour se donner une origine angulaire.
Si la carte d'un PC permet de gérer tout ça, avec un oscilloscope, pourquoi pas.
Mais cela restera des choses relativement lourdes à mettre en œuvre...

@gégé62 :
Je m'amuse encore avec ton fichier. Record de rendement pulvérisé à 1,55% je vous mets en pièce jointe une copie de ton fichier avec les paramètres modifiés.
En remarque : j'avais d'abord joué sur les géométries alésage course, longueur de bielle et désaxage vilebrequin, en conservant les valeurs d'angle d'ouverture de l'admission.

Mais bon sang c'est bien sûr comme disait Souplex en Maigret tirant un coup sur sa pipe... Vous avez trouvé ?

Comme j'ai bidouillé la cinématique bielle manivelle, les angles d'ouvertures ne suivent pas. Il serait peut être plus judicieux de parler d'ouverture et fermeture en course de piston, les angles de calages en degré vilebrequin étant une résultante de cette cinématique.
Je retiens aussi ton idée : "Une façon aussi de faciliter les manips serait peut-être de disposer de plusieurs feuilles de calcul identiques, mais bien sûr dans lesquelles on mettrait des paramètres différents, et renvoyer les résultats principaux tous réunis sur une autre feuille, ainsi que les courbes."
Concrètement, je n'ai pas regardé comment tu as modélisé les pertes de charges au niveau du clapet d'admission dues à sa cinématique propre. Est-il ouvert à 100% immédiatement ou tiens-tu compte des déplacement de ce clapet (et donc de la section utile) en cours de cycle, avec une partie de sinusoïdale pour son déplacement ?
L'effet des calages est très réactif, sur le fichier cela se joue à quelques degrés près.

En tout cas et pour apporter des éléments concrets, le système d'ouverture du clapet d'admission devrait être réglable en phase (excentrique positionnable angulairement par rapport au vilebrequin), et en amplitude (en jouant sur les jeux du système excentrique et du poussoir). Il faut que cela puisse se régler, en pratique.

Bien cordialement,

Ci-joint le fichier du record à 1,55% :

 

[gégé62]

Bonjour à tous,

mesure des températures de parois du cylindre à l'extérieur

non, je ne parle pas de mesure sur la paroi, mais de mesurer comment s'élève la température de masse du cylindre. Bien sûr, cela suppose une durée d'opération limitée, surtout si on doit commencer à > 100°C. Mais mettons que l'on observe l'élévation de température du cylindre pendant quelques instants ou quelques minutes, le temps qu'elle passe de 100 à 150°C environ par exemple, en relevant la courbe fonction du temps. Un relevé toutes les 10 secondes c'est facile, sur 2 ou 3 thermocouples simples répartis dans la masse pour améliorer la précision. Connaissant la masse et le matériau du cylindre, on peut déjà facilement en déduire la puissance de chauffe, c'est à dire le flux thermique capté par le cylindre (qui doit en principe diminuer un peu avec l'augmentation de température). Mais si on peut faire le test comparatif avec le chauffage électrique (par des cartouches logées dans l'épaisseur du cylindre), cela permet de s'affranchir des pertes thermiques vers l'extérieur, qui seront identiques dans les deux cas.
Reste aussi la question de l'influence de la culasse et du piston dans ces phénomènes thermiques, il faudra en tenir compte d'une façon ou d'une autre sinon grosse erreur....

équilibre de fonctionnement avec les phénomènes d'inertie thermique, je pense qu'on risque de n'y rien voir

Oui je suis d'accord, mais là je raisonne par cycles complets, je ne regarde pas ce qui se passe au cours d'un cycle. Je m'intéresse à l'énergie totale échangée sur un cycle, c'est ça que je voudrais mesurer, pour ensuite utiliser la feuille de calcul et voir quelle doit être la valeur de "h" qui donne cette énergie en Joule/cycle. ("h" qui est aussi dans cette feuille la valeur moyenne du coefficient d'échange). L'énergie est sommée dans la cellule "Total échange thermique sur le cycle", au-dessus de la pression instantanée.J'insiste encore sur le fait qu'il s'agit d'un "coefficient de transfert thermique moyenné", puisqu'il n'est pas constant à l'intérieur d'un cycle. Mais il sera relativement voisin pour deux moteurs de construction et à vitesse voisines.
Cette manip demande une bonne préparation, mais n'est pas compliquée dans le principe, et je ne pense pas qu'on puisse s'en passer étant donné la difficulté des mesures thermiques en général, bien rappelée par les posts récents et le dernier de Gedeon:

La mesure de la température instantanée moyenne du gaz dans le cylindre n'est pas facile

Effectivement, sauf bonne surprise, je ne pense pas qu'on trouvera des thermocouples capables de faire de telles mesures en dynamique.
Par contre une mesure de température moyenne dans le cylindre apporterait une information. Dans la feuille de calcul, il doit être possible de calculer aussi une température moyenne, à partir des températures calculées à tout instant du cycle. Mais je ne sais pas encore comment , je me demande même ce que cela signifie "une température moyenne". Si c'est la température d'équilibre du thermocouple, elle sera différente de la simple moyenne arithmétique, car certainement la réponse de ce thermocouple sera plus sensible lorsque l'écoulement est plus turbulent, (c'est le doigt mouillé de philippe2 ) donc fonction de la vitesse instantanée, peut-être même aussi de la densité du gaz à chaque instant...??? à voir ! La comparaison des deux valeurs, mesurée et calculée, pourrait confirmer la valeur de température d'entrée par exemple....enfin tout ça n'est pas très clair, mais le principe est de croiser le maximum de données, calculées ou mesurées, à condition de conserver la cohérence.

 

[gégé62]

Pour la pression je ne sais plus où on en est,

je ne pense pas que le temps de réponse pose un problème pour la pression, les systèmes habituels à base de jauges de contraintes ou surtout piezo-électriques sont très rapides, et je pense pas très coûteux. Leur implantation par contre sera sans doute délicate. Une idée toute bête: le cylindre serait (pour une fois...) une enveloppe très mince, et la pression serait mesurée par un (ou plus) pont de jauges collé dessus....

Il faudrait aussi avoir l'acquisition de l'angle vilebrequin

oui, on ne peut pas se priver de cette donnée, je pense que c'est assez facile si l'on admet que la vitesse est régulière, il suffit de détecter le top de chaque PMH par exemple. On peut à partir de là générer d'autres tops pour les angles voulus. Arduino n'est pas loin.....

Record de rendement pulvérisé à 1,55% j

alors là je suis sur le c....!

Il serait peut être plus judicieux de parler d'ouverture et fermeture en course de piston

je vais voir si c'est simple à modifier

les pertes de charges au niveau du clapet

la perte de charge au passage du trou d'entrée est fixée comme on veut, mais constante. Dans la vraie vie cette perte de charge dépend du débit de gaz. Mais l'important étant de choisir une valeur qui reflète bien la réalité sur un cycle total, je pense que ce serait compliquer pour peu de chose si la valeur était paramétrée en fonction du débit. Au pire il vaudrait mieux compliquer carrément en la calculant vraiment, à tout instant.....mais ça va vraiment loin.
Le clapet est supposé 100% ouvert ou 100% fermé. C'est bien sûr une facilité, si on pense que cela peut fausser sensiblement le calcul, je pourrais voir comment adoucir l'ouverture et la fermeture, mais j'ai peut que ce soit là aussi un gros truc....d'autant qu'il serait stérile de faire ça sans toucher au point précédent sur la perte de charge. Car en réalité c'est bien de la même chose qu'il s'agit: variation de la perte de charge à l'entrée, que ce soit en fonction du degré d'ouverture du clapet ou de la taille de l'orifice et du débit....

e système d'ouverture du clapet d'admission devrait être réglable en phase

tout à fait d'accord (ouverture et fermeture), si l'on veut optimiser un moteur pour certaines conditions de marche, et pourquoi pas avec asservissement si on veut des positions optimales quel que soit le régime....Je sens qu'on va très loin, heureusement, pour l'instant ça ne coûte rien

 

[philippe2]

Bonjour à tous,

@gégé62 (encore une fois...).

Pour les capteurs piezo que j'ai pu connaître, ils pouvaient être implantables dans une bougie spécifiquement construite, avec électrode décentrée pour le laisser passer. Mais c'était du matériel pro utilisé en R&D. Quelques mm de diamètre. C'est peut-être accessible maintenant pour pas cher, encore faut-il en trouver un acceptable dans la gamme des pressions à mesurer.

Pour la mesure d'un angle de rotation vilebrequin, le top permettant le calage angulaire est fait dans la phase de rotation instantanée proche de la vitesse moyenne. C'est par exemple sur un 4 cylindres 4 temps quand tous les pistons sont alignés avec un vilebrequin à 90° du point mort haut.
Cette objectif de concordance entre moyenne et à quel angle de rotation vilebrequin devrait pouvoir être trouvé, même avec une cinématique assez tordue comme je l'ai fait dans ton fichier. Surtout avec un volant à grande inertie.

J'ai bien noté pour le clapet, c'est du 0 ou 100%. C'est certainement pour cette raison que la feuille est aussi réactive. La réalité ne peut être que plus douce. Même avec un clapet assez rapide et avec de la surcourse pour s'approcher du modèle "on off".

Oui pour l'entrée des données ouverture et fermeture à course imposée avec angle vilebrequin en résultante en fonction de la cinématique bielle manivelle désaxage. Cela éviterait des boucles d'itérations "au pif". Si tu peux.

Ceci dit le pif n'est pas si mal aussi, c'est ce que j'ai pratiqué avec ta feuille et pas mal d'itérations... 1,55% de rendement on doit s'approcher des plus médiocres petits modèles à vapeur vive, par exemple les tout petits moteurs oscillants sans phase de détente. Je sais que tu es sur le c**, mais c'est quand même 36 fois les valeurs par défaut de ta feuille à 0,043%. C'est peut-être optimiste avec les limites du modèle, mais c'est une tendance forte qui doit se traduire concrètement sur le bon fonctionnement de cet avaleur de flamme. On devrait y voir quelque chose.

Et je n'ai pas encore "joué" tous les paramètres.

Bien cordialement,

 

[Gedeon Spilett]

L'admission est ouverte à 100% au PMH, normalement, seule la fermeture est progressive...et la réouverture à la fin du travail moteur, qui n'intervient plus vraiment dans le rendement.
la section du port d'admission ne devrait pas être inférieure à 8 % de la section du cylindre à cause justement du laminage.
de plus cette section doit être la plus courte possible pour ne pas refroidir les gaz à l'entrée; sur la culasse de mes moteurs je fais un évidement conique interne pour réduire cette longueur à 0.25 mm, et ça me semble efficace.

 

[gégé62]

@philippe2
aie aie je crains qu'il y ait un gros problème avec "ton" moteur.
Le fait de ne pas respecter la longueur mini de bielle le rend inconstructible. J'ai tracé sur papier l'embiellage, ce n'est pas possible de trouver une bielle, même de forme tarabiscotée, qui fasse la course sans rentrer dans le métal du cylindre. Sans compter l'inclinaison max de cette bielle à 59°, mais ça c'est encore discutable puisque c'est le piston qui tire.
En réalité la limite fixée n'est même pas une garantie de constructibilité car elle ne tient compte que des longueurs, du rayon et du décalage, or le diamètre de piston compte aussi. Il faut tracer l'épure pour être sûr. Dans le cas présent, j'arrive à passer une bielle de 98mm (mini demandé) avec une forme trafiquée (en forme de crosse (*)) pour un diamètre de 50 minimum.
Curieusement le rendement reste du même ordre, je pense que quelque chose ne colle pas je vais devoir vérifier. Par exemple si on augmente la perte de charge de la soupape le rendement augmente, ce n'est pas logique.

(*) la forme de crosse permet de passer une bielle plus courte, mais en utilisant le décalage, ce qui veut dire qu'on ne peut peut-être pas utiliser la même bielle avec un décalage plus faible ou nul. Bon, s'il n'y a plus qu'à changer la bielle.....

 

[philippe2]

Bonjour,

@gégé62. Je te comprends pour la cinématique. D'un autre côté si le piston est très long (plus que dans tes critères du tableau dont je n'ai pas encore été jusqu'au bout), avec une bielle libre de s'articuler en dehors de l'alésage cylindre, voire un guidage type crosse de machine à vapeur avec la bielle reprise de côté, je ne pense pas que ce soit impossible. Après sur ce type de calculs faisant appel à la cinématique, il faut qu'il soit toujours convergent => c'est à dire n'avoir aucun point de rotation laissant la bielle partir dans un sens ou dans l'autre. Excel réagit toujours bien à cela, mes souvenirs très anciens sur Catia V4 est qu'on pouvait planter une cinématique "limite" en ayant de trop gros pas de calculs en valeur angulaire. Cela finissait "en salade" de leviers et excentriques, un peu comme il faudrait s'y attendre dans la réalité.

Donc je pense que c'est soluble en construction. Après je ferai d'autres calculs dans le domaine plus politiquement correct à partir de ton XLS.

Et bien sûr je publierai les résultats.

A+,

 

[gégé62]

Re,
après bien des efforts, je n'arrive pas à bien prendre en compte une vitesse oscillante. Ça complique énormément, j'ai toujours des alertes de référence circulaire...bref, j'abandonne ce truc là car de toutes façons l'intérêt est limité. C'était surtout la curiosité de voir l'effet éventuel sur le rendement / puissance du moteur. Si la vitesse est suffisamment irrégulière, c'est au PMB qu'elle sera la plus faible, et cela devrait être plutot favorable, on favorisant le refroidissement dans cette zone du cycle. Mais ça ne peut être sensible que si la vitesse est faible par rapport à l'inertie du volant. Cela correspond au moteur qui semble ne pas vouloir passer le PMB, comme le moteur de Gedeon qui accepte de travailler en oscillant.
Ce n'est quand même le cas le plus fréquent. Je verrai par la suite si j'ai le courage de m'y atteler à nouveau. C'est peut-être plus logique dans un tel cas de prendre des incréments de temps au lieu d'incréments d'angle. Mais là, autre difficulté: le cycle ne comportera pas un nombre fixe et connu par avance d'incréments.....

J'ai d'autres travaux de saison qui m'attendent alors je vais lever un peu le pied là-dessus. J'essaierai quand même d'aller jusqu'à diffuser (disons ce WE ) ma dernière mouture qui a les évolutions suivantes:
- calculs de puissance, rendement etc effectués sur le second cycle, ce qui évite les discontinuités dues au point de départ.
- macros permettant d'ajuster automatiquement la vitesse pour trouver la puissance max, le couple max, ou le rendement max.
- une page d'explications un peu plus détaillée sur les calculs, qui me sera utile aussi quand je reprendrai le truc après un moment......toujours le problème des formules avec des adresses de cellules au lieu du nom de la variable. C'est difficile de s'y retrouver, alors quand je ne l'aurai plus en tête....
@philippe2 je suis bien ton raisonnement sur les longueurs de bielle, mais j'espère me tromper, je pense que ce sera difficile.....
sauf erreur il y avait une deltaP de soupape de 100 kPa (= 1 bar) ce qui est énorme. C'est peut-être moi qui l'avait laissée par erreur sur le fichier diffusé ?
je mets des fois cette valeur pour simuler un moteur sans soupape....sinon plutôt 1 ou 2 kPa.
Ça ne joue que si le clapet se rouvre un peu trop tard.

 

[philippe2]

Re bonsoir sur ce long topic

@gégé62 nouveau record avec bielle de 100mm pour "mon" moteur virtuel avec "ta" feuille XLS, et cela reste en accord avec les limites que tu as imposées, et on monte à 1,89% de rendement calculé. On sort très nettement du domaine d'après la virgule.

A tous pour l'utilisation de ce fichier tel qu'il est, je parle sous contrôle de gégé qui ne manquera de me corriger.

On part d'une cylindrée donnée (calculée sans désaxage pour simplifier). C'est un arbitraire qui va définir un volume global (encombrement ainsi que vos capacités en usinage grosso modo, la matière à avoir..). Dans le but d'avoir une constante permettant ensuite de discriminer l'influence de tel ou tel paramètre.

Après cela peut se compliquer un peu dans le choix alésage course.
Le choix de 50cm3 environ a été le mien, il y en a d'autres bien évidemment. Un 50cm3 carré c'est aux arrondis prêts du D40 par C40.J'ai choisi pifométriquement un alésage de 30 qui donne une course de 71mm environ, sans prétendre que c'est l'optimum, mais c'est une longue course favorable en tendance aux échanges avec les parois du cylindre froid, et avec une diminution relative des surfaces chaudes, piston et culasse.
J'ai toujours conservé cet alésage de 30 dans les derniers calculs, avec une excentration vilebrequin de 35,5. Il y a un certainement un optimum meilleur que je n'ai pas encore été chercher.
Pour le désaxage ligne 25 je me suis arrêté à -28, qui est déjà une valeur conséquente mais réaliste. Là non plus ce n'est pas forcément un optimum.
Ces données étant figées de façon arbitraire, j'ai fait deux calculs différents avec deux longueurs de bielle. Le premier avec une bielle très courte (qui ne plaît pas à gégé mais à moi non plus en vérité, mais j'ai voulu aller au bout quitte à emplafonner certains critères).
Puis, avec toutes ces données auxquelles on ne touche plus, j'ai fait quelques itérations sur le calage ouverture et fermeture du clapet lignes 19 et 20. Par quelques degrés d'abord pour voir la tendance, puis par 5° pour passer l'optimum, et décrémenter de degré en degré pour avoir l'optimum.

Voilà ma méthode pour exploiter ce fichier du record du jour, tel qu'il est en PJ, avec une bielle lg 100.

Bien cordialement,

 

[philippe2]

.........

J'ai d'autres travaux de saison qui m'attendent alors je vais lever un peu le pied là-dessus. J'essaierai quand même d'aller jusqu'à diffuser (disons ce WE ) ma dernière mouture qui a les évolutions suivantes:
- calculs de puissance, rendement etc effectués sur le second cycle, ce qui évite les discontinuités dues au point de départ.
- macros permettant d'ajuster automatiquement la vitesse pour trouver la puissance max, le couple max, ou le rendement max.
- une page d'explications un peu plus détaillée sur les calculs, qui me sera utile aussi quand je reprendrai le truc après un moment.....

Bonsoir,

Tu as tout le temps devant toi, le fichier tel qu'il est déjà est déjà un très bon outil qualitatif, il permet de hiérarchiser les choix majeurs sur lesquels il sera difficile de revenir (alésage course, lg bielle, désaxage), avant de se lancer. C'est un modèle de calcul, avec ses limites mais déjà exploitable.

.........
sauf erreur il y avait une deltaP de soupape de 100 kPa (= 1 bar) ce qui est énorme. C'est peut-être moi qui l'avait laissée par erreur sur le fichier diffusé ?
je mets des fois cette valeur pour simuler un moteur sans soupape....sinon plutôt 1 ou 2 kPa.
Ça ne joue que si le clapet se rouvre un peu trop tard.

Possible, c'est une valeur par défaut dont je pense qu'elle n'a pas été modifiée par erreur dans mes manips. En ayant conservé la vitesse par défaut de 98 tr/mn, le travail négatif dû à cette perte de charge est négligeable rere Edit: Je n'avais pas attaché d'importance à cet aspect compte tenu qu'il s'agissait d'un pic très court à cette vitesse. En revanche il augmente en angle avec la vitesse de rotation, logique jusque là, mais avec une contrepression de deux bars absolus par exemple à 500tr/mn. Il y a peut-être effectivement un bug...

Merci pour tout ce boulot,

 

[gégé62]

Finalement quand je reprends le fichier que tu as renvoyé, je ne trouve plus rien d'anormal sur le rôle de deltaP soupape avec le rendement....j'ai dû faire une mauvaise manip à ce moment, tant mieux.
On voit bien l'incidence de cette surpression si on a une ouverture de clapet un peu tardive. C'est net sur la courbe.
A propos de la perte de charge d'entrée et de la fermeture plus ou moins progressive du clapet:
j'ai fait un calcul de perte de charge dans les conditions de ton fichier (comme ça on sait de quoi on parle).
J'ai considéré le passage à travers un simple trou non profilé. Le débit entrée gaz est maximum vers 84/87° dans le cycle, avec une valeur à ce moment de 156 cm3/s.
En prenant le gaz à 500°C, la perte de charge est de l'ordre de 0.5 kPa pour un trou de 5mm (mais juste au moment du débit max, aux autres moments c'est moins ou c'est nul).
Je pense que jusque 1 kPa maxi est largement acceptable, ça ferait peut-être une moyenne à 0.5, valeur à rentrer dans les données, ce qui ne grève pas beaucoup le rendement.
Pour situer et permettre les petits calculs sur coin de table -que ferait-on sans ça - on peut estimer les ratios suivants:
- la perte de charge est proportionnelle au carré de la vitesse de passage (donc du débit)
- elle est inversement proportionnelle à la puissance 4 du diamètre (en fait ça signifie la même chose...).
2 trous de diamètre d / 2d auront une perte de charge dans un rapport de 16 pour un même débit, et une perte de charge identique pour un débit de 1 à 4. Attention, c'est pour de simples orifices, ne pas appliquer à des tuyauteries.
Pour ce moteur à 1000 t/mn, le débit étant x10, un diamètre de 10 environ donnerait une delta P instantanée maxi de 2 kPa, qui à mon avis reste acceptable. Mais....car il y a un mais, lorsque ce trou n'est ouvert que partiellement, c'est beaucoup plus. Donc, je dirais que si on a un diamètre de passage confortable, on peut estimer qu'il est "ouvert" lorsque il l'est à 60% (valeur au pif), si est un peu limite, on doit considérer qu'il n'est ouvert que pour son ouverture pratiquement maxi.
Je m'aperçois en écrivant qu'il y a deux aspects à tout ça.
1)s'il s'agit d'éviter les pertes directes occasionnées par cette perte de charge, on peut raisonner comme ci-dessus.
2) s'il s'agit de régler pile-poil les meilleurs angles d'ouverture-fermeture, on doit considérer cette perte de charge en regard de la dépression qui se crée dans le cylindre. Je dirais donc que la position qu'on dira "ouverte" ou "fermée" est celle qui donne une perte de charge de l'ordre de la dépression qu'on aura, disons 50% de cette valeur....
ouf, un peu long...
bonne soirée à tous !

 

[mvt]

Bonsoir les chefs,

J'ai commencé à regardé les dernières versions du fichier. Je suis un peu dépassé, mais c'est normal.
Je sais que Gégé préfère les colonnes aux lignes, ce qui semble logique au vu du nombre de variables et informations affichées.
Si j'ai bien compris, on a un premier cycle de C - DS, un second de DT à II, c'est cela ?
Toujours pour mon information, le désaxage du vilebrequin fonctionne ainsi, si je l'ai bien compris
* axe de vilebrequin au dessus de l'axe du piston = chiffre positif
* axes alignés (sur le même plan) = 0
* axe de vilebrequin sous l'axe du piston = chiffre négatif

Je vais repartir d'un plan pour entrer les différentes valeurs issues du plan pour suivre le mouvement.
Note : le moteur de J.A.M de Waal (VACUUM ENGINE "VL" BY ERNST VOGT (GERMANY) ORIGINAL DRAWINGS DATED 03.04.1998) à un cylindre en acier avec un piston en fonte, je ne sais pas si ça change quelque chose, l'entrée des gaz est oblongue et pas ronde comme dans la majorité des cas.
Sur le plan du Lanz, le moteur est totalement en fonte (cylindre et piston)
Le moteur de Bang arrivera avec retard...
J'ai commandé de la ferraille (Blockenstock)

Pour faire une version plus avancée, vous parlez de fichiers multiples liés, si j'ai bien compris, les constantes ne changent pas (C10, 11, 12)
Les constantes moteur non plus (C13 à A24), les autres valeurs sont des variables ajustables dans les tableaux esclaves ?
Je voudrais séparer les constantes standard (ce qui est lié au gaz C10 A11 A12, C46), des caractéristiques du moteur non variables pour les calculs (Alésage, course (dépendante des calculs plus loin), cylindrée (résultante des 2))
Dans les tableaux esclave, quelles sont les valeurs à récupérer, en entrée, en retour (rendement ?).
Je suppose qu'il y a autant de tableaux esclaves que de cycles ?
Que souhaitez vous pouvoir modifier dans les tableaux esclaves ?

Bonne soirée

Demain, jardin

 

[philippe2]

Bonjour à tous,

Concernant l'ouverture de l'admission, le modèle 0 ou 1 de la feuille de calcul est une approximation, nécessairement. En revanche, on doit pouvoir s'en approcher avec un tiroir découvrant très vite l'orifice d'admission, quitte à ce que sa course totale soit très largement au delà de celle nécessaire pour découvrir cette lumière à 100% dans cette phase d'admission.
Pour les unités de pression en hecto kilo Pascal, elles me gênent un peu. J'aurai préféré des kilo hecto Pascal, plus conforme à mon éducation avec les unités MKSA. (avec un équivalent proche du millibar pour un hecto Pascal, c'est plus intuitif pour moi). Mais la feuille est juste pour la valeur de P atmo.

Concernant les pertes de charges d'un clapet d'échappement, j'ai encore utilisé ce fichier. Dans le contexte des valeurs rentrées, dont un régime de 98 tr/mn, je me suis aperçu qu'on pouvait avoir un meilleur rendement en augmentant sa perte de charge. Cela reste un paradoxe, il y a peut-être un bug.
J'y ai été comme un malade, avec une perte de charge de 1000kPa (autant dire que la soupape est toujours fermée), ligne 44.
Rendement à 3,557% nouveau record ?
Et bien non. J'ai mis 10000 à la ligne 44, et là le rendement monte à plus de 20%.

Donc grattage de tête...

Osons 100000. Là nous sommes potentiellement dans l'espoir d'avoir enfin trouvé la machine à mouvement perpétuel, le rendement étant de 190%.

Il y a certainement un bug. En toute aménité, il n'y a que ceux qui font rien qui ne se trompent pas. Merci encore @gégé62.

Ci joint le fichier que j'ai manipulé, pour vérifier l'impact de la ligne 44.

Bon jardinage à tous.

 

[gégé62]

bonjour mvt,
merci de t'intéresser à toutes ces choses,

Gégé préfère les colonnes aux lignes

en réalité la première fois que j'ai fait un calcul de cette façon j'ai adopté cette disposition sans me poser de questions. Mais il semble que la norme soit plutot dans l'autre sens, et j'avoue que c'est plus logique de nommer les états successifs par les nombres plutot que par les lettres comme je l'ai fait. Je pensais que le descriptif qui apparait chez moi dans la première colonne prendrait trop de place en largeur s'il était en première ligne, que cela obligerait à adopter des colonnes plus larges, donc d'en voir très peu à l'écran. Mais c'est discutable.

on a un premier cycle de C - DS, un second de DT à II, c'est cela

oui c'est bien ça. Comme il s'agit d'un phénomène cyclique, les variables en début de cycle doivent avoir des valeurs presque identiques à celles de fin de cycle, pour la continuité. Il serait anormal d'avoir 400 °K en colonne C et 300°K en colonne DS. Mais en pratique c'est bien difficile d'y parvenir, il faut faire une itération pour cela. C'est ce que fait la macro "température". On peut aussi le faire manuellement en reportant manuellement colonne C la valeur de résultat lue en DS. En faisant ça, la valeur en DS peut varier un peu à nouveau, mais l'écart sera réduit. Si on le refait, en principe c'est suffisant pour avoir la même valeur.
Le problème est que, manuellement, on oublie de le faire (il faut le faire après chaque modification d'un paramètre). Une macro, certains ne veulent pas trop pour raison de sécurité informatique. D'autre part, des "macros itératives" sont aussi utilisées pour trouver des points particuliers de façon "automatique", comme la vitesse pour puissance max, ou pour couple max, ou pour rendement max, avec bien sûr les valeurs obtenues. Or Excel ne sait pas faire plusieurs itérations à la fois, ça empêche de converger, car au fur et à mesure qu'il a trouvé un résultat, il est remis en cause par l'autre itération, et ça n'a pas de fin. Si on veut faire un truc comme ça il faut écrire le programme en VBA, et c'est tout de suite assez compliqué.
Pour ces raisons, j'ai fait un second cycle. Comme la température, on l'a vu, converge rapidement, en principe la température de la colonne DT est bien égale (ou très proche) à celle de II .
J'en aurai bien fait un troisième mais Excel en version 2003 est limité à 256 colonnes. Il est vrai que la disposition lignes/colonnes dans l'autre sens supprimerait ce problème, mais je ne l'avais pas vu venir....

si je l'ai bien compris

oui tout à fait. J'ai fait le mauvais choix géométrique au départ, qui fait qu'on a un angle <0 pour un meilleur fonctionnement. C'est comme pour les électrons qui vont à contre-sens du courant.... .
Cela dit pour être précis ce que tu dis est vrai, en supposant que le vilebrequin tourne dans le sens horaire, et non pas trigo où ce serait l'inverse. ...Là aussi ma logique est discutable, mais je crois que nous voyons tous un moteur tourner dans ce sens (départ à la manivelle ).

cylindre en acier avec un piston en fonte, je ne sais pas si ça change quelque chose

moi non plus. Au niveau frottement c'est un couple qui va bien. Les dilatations sont identiques. La fonte résiste mieux à la corrosion...

l'entrée des gaz est oblongue

Cela viendrait bien corroborer l'idée (mon post précédent 171) comme quoi il est préférable d'avoir une ouverture-fermeture la plus rapide possible. A condition que le déplacement de l'obturateur soit selon le petit axe bien sûr, sa course sera plus faible pour une même section de passage. Cela dénote à mon avis une certaine recherche d'efficacité, car c'est plus compliqué à usiner qu'un trou rond....Rem: il pourrait être rectangulaire, course d'obturateur dans le sens de la largeur...encore mieux. (mais y a pas un cheval à dire ...).

fichiers multiples liés

non non, c'est beaucoup plus simple.
Le fichier comporterait (ra) plusieurs feuilles calcul1, calcul2 etc...qui font le calcul de la même façon, mais chaque feuille pourra avoir ses propres paramètres. Ça permet de conserver tous les résultats accessibles, et pourquoi pas, les réunir sur feuille dédiée à cela. On pourra donc l'utiliser comme on veut, en simple calcul comme maintenant ou en comparaison de situations multiples.

 

[gégé62]

je me suis aperçu qu'on pouvait avoir un meilleur rendement en augmentant sa perte de charge. Cela reste un paradoxe, il y a peut-être un bug.

c'est ce que j'avais détecté avant-hier, oui c'est forcément un bug, surtout si c'est sensible (de petites incohérences peuvent s'expliquer parfois avec le principe du découpage par tranches de 3°, mais pas des grosses).
Je regarderai ça assez vite, car je ne voudrais pas que cela remette tout en cause

 

[philippe2]

c'est ce que j'avais détecté avant-hier, oui c'est forcément un bug, surtout si c'est sensible (de petites incohérences peuvent s'expliquer parfois avec le principe du découpage par tranches de 3°, mais pas des grosses).
Je regarderai ça assez vite, car je ne voudrais pas que cela remette tout en cause

Oui @gégé62 ,

Surtout que c'est quand même pas mal de boulot, et qu'elle répond logiquement à certaines variations de paramètres. Enfin je teste... et me permets de remonter ce qui peut poser problème.

@mvt : la fonte est un bon matériau de frottement, surtout la GL à graphite lamellaire. C'est aussi très sympa de proposer des modélisations sur les modèles dont tu as les plans.

A tous : toute réflexion fait réagir et enrichit le débat.

 

[mvt]

Bonjour à tous,

Je regarde dans quelques temps ce que je peux faire. Pour la présentation en colonnes, c'est parfois un peu contre-intuitif, à moins de mettre les titres en travers.
A priori, je vois 3 grandes catégories de données :
* les "immuables" en début de la feuille
* les caractéristiques imposées du moteur (si j'ai bien compris, cylindrée et diamètre du piston, désaxage), les caractéristiques calculées (longueur de bielle...)
* les résultats des calculs après n cycles, dont le rendement, à remonter en haut du tableau principal, pour chaque cycle

Cela viendrait bien corroborer l'idée (mon post précédent 171) comme quoi il est préférable d'avoir une ouverture-fermeture la plus rapide possible.

Oui, elle l'est dans le sens de la largeur, 10 mm de hauteur, 33 de largeur, le clapet coulissant (OHV ) fait 16*42mm. A vu des chiffres, j'ai un gros doute... Le piston fait 50 de diamètre, sur 52 de long, la bielle 170 (et quelques mm, pour l'attache du piston sur la bielle), la came 72 (elle est calée sur 180°, ouverture, fermeture), le volant 285, le cylindre 83 (diamètre extérieur, 50 intérieur, bien entendu), la longueur du cylindre fait environ 140mm (un gros jouet quoi)...

Philippe, dans ton avant dernier tableau, ton super rendement ne viendrait-il pas de la température trop basse ? Le température de flamme est à 500°C, versus 700°C chez Gégé ? ce qui nous fait une température du gaz instantanée beaucoup plus faible ?

Pour la fonte, je n'ai trouvé que de la ft25... Il faudrait que je prenne le temps d'aller à Aubervilliers, mais c'est par barres de 3m...

A bientôt

 

[philippe2]

Bonjour à tous,

........

Philippe, dans ton avant dernier tableau, ton super rendement ne viendrait-il pas de la température trop basse ? Le température de flamme est à 500°C, versus 700°C chez Gégé ? ce qui nous fait une température du gaz instantanée beaucoup plus faible ?

Pour la fonte, je n'ai trouvé que de la ft25... Il faudrait que je prenne le temps d'aller à Aubervilliers, mais c'est par barres de 3m...

A bientôt

Bonjour,

Je ne suis pas à l'abri d'une erreur mais il me semble avoir conservé la valeur par défaut de T° à 550 ligne 46. Et même si je me suis planté, cela n'explique pas ce rendement qui monte en flèche en augmentant les valeurs de contre pression à l'échappement ligne 44 avec comme résultat de largement dépasser les 100%.

Pour la fonte... Il y a en a des tonnes dans les casses auto et peut-être dans les tiroirs des collègues. Il faudrait que tu fasses une demande spécifiant le diamètre de brut et sa longueur.

Bien cordialement,

 

[mvt]

Bonjour,

Il faudrait que tu fasses une demande spécifiant le diamètre de brut et sa longueur.

Ne jamais rien demander, c'est culturel

Je regarderai les fichiers demain ou pendant le WE.

Bien à vous

 

[gégé62]

Bonjour à tous,

ton super rendement ne viendrait-il pas de la température trop basse ? Le température de flamme est à 500°C, versus 700°C

Sur ce plan j'avoue que je suis un peu dans le brouillard quand il faut entrer une valeur.

Je n'ai pas de brûleur à alcool. J'ai fait quelques mesures avec un thermocouple, en recherchant vraiment le point de température maxi, j'obtiens:
-sur la gazinière cuisine, au gaz "naturel" entre 1150 et 1250°C
-sur un chalumeau butane "camping-gaz" 1200 à 1300°C
-sur une petite bougie dans son socle alu qu'on voit partout à 1 € pour 4....800 à 900°C.
- avec mon décapeur thermique (Titan 2000W de Bricotruc) vendu pour 600°C j'ai au mieux 350-380°C (!)

Mais que faut-il en conclure sur la température réelle de ce qui entre dans le moteur...c'est tellement variable !
Un peu de raisonnement à propos de la température de flamme: une température théorique peut-être calculée facilement à partir des données physico-chimiques, je l'ai fait en page "combustion" du fichier de calcul. Mais le résultat doit être baissé pour tenir compte d'une certaine dilution qui semble inévitable, on n'a donc pas les proportions idéales. D'ailleurs il est bien connu que si l'on veut une combustion complète, il faut souvent être en excès de comburant. Ce qui voudrait dire que pour des proportions exactes, la combustion est incomplète, donc on n'a pas toute l'enthalpie promise....D'autre part une partie de l'énergie est dissipée plus ou moins rapidement par convection et par rayonnement. Il semblerait que la part du rayonnement soit assez réduite, s'agissant de gaz. La perte par convection est très difficile à évaluer, je pense d'ailleurs qu'elle est indissociable du phénomène de dilution vu avant. Une chose est certaine: les pertes ne se font que vers l'extérieur. Ainsi si on parvient à bien canaliser la flamme dans une sorte de cheminée comme on en voit sur certains moteurs, on doit fortement diminuer les pertes, donc augmenter la température d'entrée du gaz (avec pourquoi pas une isolation sur l'extérieur). Une mesure de température faite à cet endroit serait aussi plus fiable, puisque il y aurait moins de dilution. La canalisation devrait aussi s'accompagner d'un réglage de débit d'air, si on veut l'optimum.

Bref, tout ça ne nous donne pas une valeur à entrer dans le tableau....c'est à mon avis le point le plus délicat, plus même que le coefficient d'échange, dont on a vu qu'on pouvait espérer le déterminer expérimentalement, du moins une valeur approchée....bien que là aussi dans son calcul interviendra la température de gaz entrant. Ou bien il faudra trouver un moyen de contourner la difficulté.

Je reviens sur la question du bug dans le calcul avec la perte de charge de soupape.
Dans mes pérégrinations depuis la version 9 diffusée, j'ai modifié un peu le déroulement du calcul, en créant trois lignes qui donnent:
- "action piston": avance, recule, PMH ou PMB
- "test sur clapet": ouvert, fermé, OUVERTURE, FERMETURE
- détection de phase: phase1 (=remplissage), phase2 (période où le clapet est fermé) ou phase 3 (échappement).
Il va sans dire que c'est beaucoup plus convivial, en lisant cette zone du tableau on arrive à suivre les états successifs. Mais surtout ces bornes sont employées dans les formules. C'est (un peu) plus clair de lire "=SI("phase1";.....) plutôt que =SI(ET(H75>=$C$69;H75<$C$19);......ça compense un peu le fait que les cellules ne sont pas baptisées.

C'est cette version que je diffuserai d'ici 2-3 jours. Après vérification, elle n'a pas le bug au niveau de la soupape d'échappement (d'autres peut-être...???? ) . De ce fait je ne suis pas trop motivé pour reprendre la version 9...

A +