Carabine à Air Comprimé: deux façons d'exploiter le dieseling..

[ramses76]

Ce système est hybride puisque l'énergie musculaire sert à comprimer le ressort. En fait, cette énergie musculaire sert à porter le mélange air/gazole à sa température d'auto-allumage en le comprimant. Par analogie, c'est ce que fait le ressort du percuteur d'une arme et l'amorce de la cartouche pour mettre le feu à la poudre.
Pour un canon, il faudrait quelques servants costauds et bien entraînés ou une autre source d'énergie pour amorcer la charge air/gazole.


J'ai oublié de montrer le système complètement monté:
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[ROCHER]

Bonjour Ramses

C'est superbe ta réalisation! Vraiment génial et merveilleusement usiné
Je ne connaissais pas le dieseling pour les carabines AC et j'ai tout de suite eu envie de faire péter le feu à ma bonne vieille Diana d'ado (+ de 40 ans).

J'ai donc essayé de la doper d'abord avec qq gouttes de gasoil dans le conduit. Mais cela ne faisait pas de grande différence avec ou sans: je transperçait tout juste une boite de conserve de part en part avec ou sans diesel.
Et puis, en creusant dans mes souvenir, j'ai préparé du carburant utilisé autrefois dans des petit moteurs aéromodélistes sans bougie à filament: 30% éther + 70 pétrole pour un auto allumage facile. Là, c'était bon, le plomb traversait 2 boites de conserve mises l'une dans l'autre, soit 4 tôles.
Pour augmenter la compression avant la propulsion du plomb, j'ai intercalé du scotch en 2 épaisseurs sur le plan de joint du canon et on peut voir clairement les traces de combustion après coup dans la photo ci-dessous. ces traces n'apparaissent pas si je n'utilise pas d'éther.

Pour étudier un peu plus, j'ai fait ce pendule balistique (un peu vite fait) avec une boite de 1664 (consommée avec précipitation) et remplie de sable.
J'ai eu ces quelques résultats:
Masse du pendule M = 380g, masse du plomb diabolo m = 0,44g
Rayon des 2 suspensions: 197mm

Avec le coup, le pendule déplace une tirette en alu avec son ergot inférieur jusqu'à l'amplitude maximum du balancement. Soit D en mm.

Sans carburant, le déplacement voisine 38 à 40 mm.
soit une énergie de 13j et une vitesse de 242 m/s environ pour le plomb

Avec mon carburant, le déplacement va jusqu'à 55 - 62 mm
soit une énergie de 26 à 32j et une vitesse de 342 à 382 m/s!
le plomb est donc ultrasonnique!! ( je n'ai pas entendu le fameux "Crack")

J'ai fais un tableau EXCEL de calcul, mais désolé! je ne sais plus comment faire pour vous le transmettre. Je ne vaux plus grand chose à cette heure
Même le scan pdf de la feuille ne passe passe pas. Au secoure les modo!!

Mais je me suis bien amusé! Merci Ramses

François Voir la pièce jointe Numérisation_20150709.pdf

 

[gaston48]

Bonjour,
Super ce sujet !

 

[ramses76]

Félicitations ROCHER pour le pendule balistique. J'avais commencé à y réfléchir mais j'étais loin du compte. J'ai finalement réussi à imprimer le scan de la feuille de calcul et je retrouverai les formules sans problème au besoin.

Je poursuis mes essais à l'huile de colza pour le moment (ça sent la friture dans mon garage..) car les joints toriques (3x0,5) du clapet anti-retour sont en silicone VMQ qui ne résiste pas au pétrole et je n'en ai pas trouvé d'autres pour le moment.

 

[ROCHER]

Bonsoir Ramses76
Voilà donc notre forum réssucité
Ne te torture pas les neurones pour ma feuille EXCEL, il semble qu'elle passe en Zip.
Mais dis-moi, comment fais-tu travailler des petits joints dans le clapet?
Avec une bille à ressort sur un bon siège sans joint, ça peut être suffisamment étanche;
il faut que tu essayes avec un peu d'ether... Voir la pièce jointe pendule balistique.zip

 

[ramses76]

Bonsoir ROCHER,

merci pour le zip de la feuille excel. C'est bien une bille sur un siège sans joint. Les deux joints toriques du clapet sont statiques. L'étanchéité a été facile à tester en faisant le vide avec le piston du réservoir de carburant. Je préfère pour le moment rester sur des carburants lourds pour que le mélange explose dans la chambre du canon plutôt que dans le cylindre de la carabine. J'attends un approvisionnement d'huile blanche..

 

[ROCHER]

Bonsoir Ramses
Excuses-moi, je suis un peu accro à ton beau poste!
j'aimerais tant avoir des mesures vitesse/énergie de ton engin de mort
Cdt.

 

[ramses76]

Bonjour ROCHER,

J'ai finalement emprunté le chronographe balistique de mon club de tir (+-1% de précision)

Avec de l'huile de colza et des plombs de 0,6 g,

180 m/s de vitesse moyenne sans injection soit 9,7 joules (la carabine est effectivement vendue pour 10 Joules)
247 m/s avec injection soit 18 Joules

Donc pas besoin de déclaration à la préfecture (on passe en catégorie C à 20 Joules)

Cdt.

 

[ROCHER]

Merci Ramses pour ces résultats.

Ton système ajoute donc 8 joules avec régularité, c'est très convainquant surtout quand on voit ton carton à 25m.

Pour ce qui est de ma vieille Diana, je vois qu'elle tient la forme même si je la secoue. je ne vais pas clamer qu'elle est montée en grade C pour quelques essais . Je vais peut-être y faire une exploration interne pour voir s'il y a quelques dégâts.
je te dirai si tout est encore d'aplomb et tu pourras alors tenter mon mélange supersonique 30% ether

A+

 

[ramses76]

Bonjour ROCHER,

Je pense que ça ne marcherait pas avec de éther car le mélange doit exploser dans le canon alors que le piston de la carabine est en butée et la prise d'air de la pompe de l'injecteur obturée par le piston, donc non soumise à la surpression du dieseling.
Avec de l'éther, le mélange exploserait trop tôt alors que le piston n'est pas encore en butée. Par ailleurs, comme les vapeurs du tir précédent seraient plus ou moins aspirées dans le cylindre de la carabine au réarmement, le fonctionnement serait très fluctuant en alternant ou combinant explosions dans le cylindre et dans le canon.
La viscosité de l'huile de colza a de plus l'énorme avantage de rendre le circuit hydraulique bien étanche et propre.
La régularité de la vitesse (écart type de moins de 4 m/s) est une très bonne surprise. Je problème est de s'assurer de la bonne étanchéité de la fermeture du canon avec une carabine de bas de gamme et d'utiliser un plomb diabolo étanche malgré les rayures du canon (j'ai un modèle de plomb, peut-être trop dur, qui ne fonctionne pas du tout).
Je pense pouvoir faire de bons cartons à 25 m.

A+

 

[JeanYves]

Bsr ,

Je pense avoir compris le fonctionnement de ton systeme , mais malgre les photos , je ne saisi pas bien sa réalisation .
Ce serai sympa de faire un schema de principe , car j'ai la possibilité de faire un tel systeme sur une carabine MAB , merci d'avance .

 

[ramses76]

Voilà:

 

[JeanYves]

OK, merci !

 

[Revolver]

Si tu utilisais un truc du genre chlorate de sodium, fulminate de mercure, acide picrique ça ne pourrait pas fonctionner ?

 

[ramses76]

Bonsoir,

Non pas du tout. Si tu regardes bien le schéma de principe, tu verras que le système fonctionne comme un moteur diesel utilisant l'huile de colza comme carburant.

Cdt

 

[Jipé 87]

Bonjour,

Si tu utilisais un truc du genre chlorate de sodium, fulminate de mercure, acide picrique ça ne pourrait pas fonctionner ?

Les produits que tu cites ne sont pas des carburants "compatibles Diesel", mais des explosifs, ou rentrent dans la composition d'explosifs...
Expérience à ne surtout pas tenter !

 

[moissan]

bien sur que les armes a feu avec explosif existent ... mais ici le but est d'utiliser un simple combustible avec l'effet diesel

l'acide picrique est la melinite utilisé comme charge explosive dans les obus mais jamais comme propulseur ... je pense trop brutal

le fulminate de mercure est utilisé dans les amorce , mais jamais comme propulseur : trop cher et je pense aussi trop violent

le chlorate de sodium n'est ni un combustible ni un explosif a lui seul : c'est un comburant qui apporte l'oxygene et peu faire un explosif melangé a un combustible : inutile pour du diesel

 

[ramses76]

Bonjour,

J'ai fait une révision à 2000 tirs.. (4 boites de plombs) j'ai, comme prévu au design, dû réduire la course du piston de la pompe d'injection volumétrique de 2 mm pour réduire le volume injecté à moins de 0,03 ml. J'avais remarqué que ça fumait un peu trop avec une consommation relativement élevée et un réglage trop pointu de l'injecteur, à la limite du blocage, pour arriver à une combustion optimale.
La variation de viscosité de l'huile de colza s'est avérée trop importante pour l'utiliser pure. Un réglage qui marchait très bien à 25 ° dans mon garage, ne marchait plus à 16 °C, le matin au stand de tir. L'huile coupée avec de 10 à 30% de gasoil semble avoir résolu le problème.
J'ai eu un gros problème très décourageant de baisse de rendement aléatoire qui s'est avéré être causé par une fuite du clapet anti-retour: une partie du carburant retournait tout simplement dans le réservoir.
Enfin, j'ai constaté une usure tout à fait inattendue de l'aiguille de l'injecteur sur son dernier centimètre uniquement. La surface du cylindre de 100C6 de 2,3 mm a perdu 1/10 mm sur une longueur de 10 mm avant le siège de la pointe de l'aiguille. Comme il n'y a aucun contact possible de l'aiguille avec le corps de l'injecteur, sauf le siège de la pointe , je ne vois pas d'autre source d'abrasion que l'écoulement du carburant lui-même ou, peut-être, un reflux dû à la pression de l'explosion dans la chambre. La pointe de l'aiguille est une petite soupape dont le siège fait environ 1,5 mm de diamètre et il est peut-être possible que la pression de l'explosion provoque un reflux dans l'injecteur ( à 200 bars, la force de pression extérieure sur l'aiguille de l'injecteur est de 3,5 kgf) . Pourtant, le ressort de l'injecteur est suffisamment raide pour contrer cette force mais je ne connais pas encore la pression qu'il exerce sur l'aiguille au repos.
Bref, encore pas mal de travail de mise au point à faire mais ça occupe..

@+

Une vue du système complet : l'orifice d'injection fait 1 mm de diamètre.[div=none]

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Une bonne partie des 2000 essais.. j'ai utilisé cette tôle de fond de lave-vaisselle recto-verso . Avec un peu d'habitude, la profondeur de l'impact donne le rendement du tir sans faire de mesure de vitesse.
La chaleur dégagée par la déformation des plombs fait que beaucoup sont vraiment soudés sur la tôle.

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[Onclemir]

Bonjour,

Quel super projet! Fais gaffe à l'emplombage du canon, si il gonfle il peut se fissuré. Essaye de le contrôler (avec un comparateur tu te dégauchis, et tu explores la longueur. Sur 4 génératrices). Si c'est un canon made in china, fais gaffe!
Et le joint de piston de compression n'a pas morflé?
Sinon pourquoi ne pas travailler sur le plomb, genre un mélange gras que tu places dans la jupe du plomb ...

Bon courage!

 

[ramses76]

Salut,

Je n'ai pas remarqué d'emplombage. La combustion imcomplète du carburant à base d'huile de colza maintient le canon toujours un peu gras, donc il y a peu de risque, d'autant que la vitesse des plombs ne dépasse pas 250 m/s (18-19 joules) . Je n'ai pas non plus d'inquiétude pour la résistance du canon "made in china " car la pression ne doit pas dépasser 150/200 bar a priori.
Le joint du piston a bruni mais n'a pas souffert. Il faut savoir que la combustion a lieu dans le canon en aval du point d'injection et pas dans le cylindre de la carabine. Pendant le "coup de grisou" dans le canon, le piston de la carabine est déjà en butée et obture l'orifice de sortie d'air de 3 mm de diamètre. Le joint encaisse donc une partie de la surpression mais n'est pas en contact avec le courant gazeux qui explose dans le canon.
Le mélange gras au cul du diabolo, c'est la méthode manuelle..

A +

 

[ramses76]

Bonjour à tous,

je pense avoir résolu mon problème de perte de compression en fait dû à une fuite au niveau du joint annulaire du canon pour une raison liée à la piètre qualité d'une pièce de la carabine: le pivot du canon, qui est une sorte de vis à tête conique, avait un jeu radial de 1 mm ( 5,5 mm pour 6,5 mm d'aléage ..) ce qui fait que le joint du canon ne se refermait pas sur le cylindre de la carabine à plat mais avec un angle (en coin, quoi!) avec pour conséquence la détérioration rapide du joint extrudé et cisaillé pas la pression dans sa partie basse là où l'entrefer canon/cylindre était trop large.
J'ai refait ce pivot en 100C6 pour n'avoir quasiment aucun jeu radial du canon. L'entrefer canon/cylindre est à présent quasiment nul.
Le joint annulaire d'origine étant fichu, je l'ai remplacé par un torique que j'ai miraculeusement trouvé au milieu de joints de plomberie. Il n'y en avait qu'un et c'était le bon. J'avais presque autant de chances de gagner au loto.
Donc, reprise des essais avec une compression retrouvée. Du coup, je suis revenu au gasoil pur, la viscosité de l'huile de colza, même coupée au gasoil, est trop sensible à la température. Le gasoil reste fluide et démarre bien mieux à froid..et ça ne sent plus le graillon.
Une série d'essais a donné de bons groupements à 8 m (dans mon garage), ce qui indique que le fonctionnement est stable.
La consommation, que je mesure au pied à coulisse par l'enfoncement du piston du réservoir pressurisé, est de 0,03 ml par tir. Il faudrait trouver le pouvoir énergétique du gasoil pour savoir quelle est l'énergie de combustion de cette quantité.

Voilà la cause de la perte de compression:
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Pas d'emplombage a priori. Un joint torique a avantageusement remplacé le joint plat d'origine. Bon à savoir pour ne pas se ruiner..
On voit bien la base de l'injecteur et la molette de la purge.
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Un bon groupement. 0,03 ml de gasoil pur par tir à 8 m. A confirmer au stand de tir à 25 m s'il ne fait pas trop froid pour démarrer..
c'est un latte de parquet stratifié. Sans injection, le plomb se plante sans traverser.
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[bry]

Il faudrait trouver le pouvoir énergétique du gasoil pour savoir quelle est l'énergie de combustion de cette quantité.

1litre de FOD vaut approximativement 10,5 - 11kWh. 0,03ml vaut donc, sauf erreur de ma part, approximativement 0.3 Wh...soit 1080j (260cal) quand même...
Attention toutefois à la précision de la mesure du volume brûlé car on multiplie l'erreur.

 

[ramses76]

soit 1080j (260cal) quand même...Attention toutefois à la précision de la mesure du volume brûlé car on multiplie l'erreur.

merci pour l'info.
Si j'ai bien compris, pour un gain de 10 joules d'énergie cinétique à la bouche, ça fait un rendement de 1% en supposant que les 0,03 ml de FOD brûle entièrement.
Peut-être normal pour ce moteur diesel à une seule explosion dont le piston de 0,6 g termine sa course à plus de 240 m/s..

 

[ramses76]

Je viens de m'apercevoir que mes dernières photos n'étaient pas partagées.
Google+ a changé récemment les règles de partage des documents.

 

[jacounet]

Salut Ramsès .
Un petit schéma de principe s'il te plait , pour la compréhension .
Sauf si tu veux breveter .

A+ . Jacounet

 

[ramses76]

Bonjour jacounet,

Tu trouveras le schéma de principe en remontant cette discussion. Le gasoil est injecté juste derrière le plomb à l'instant ou l'air est comprimé brutalement à 60 bars environ. L'échauffement de la compression adiabatique de l'air au niveau de l'injecteur est suffisant pour provoquer l'auto-allumage du mélange dans le canon alors que le plomb a commencé à bouger. La combustion ne se fait donc pas dans le cylindre de compression de la carabine comme on pourrait le croire. Je dirais que ce propulseur est une sorte d'hybridation de pulsoréacteur et de moteur diesel à alimentation d'air compressée .

a+

 

[jacounet]

Bien Ramsès .
Je suis vraiment une bille à certains moments .
J'étais resté sur la première page , quel c ...!!!

Bien vu le schémas et surtout bien compris le raisonnement ...et n'utiliser que du gas-oil , car combustion et non explosion .

Je relis tout le sujet ...pour voir si je peux mettre ça sur ma carabine AC ...
Mais ça m'a l'air balaise , usiner un canon de carabine .

A+. Jacounet .

 

[Onclemir]

Salut Ramses,

Tu ne peux voir ça à l'oeil (l'emplombage c'est une accumulation de plomb dans la rugosité de surface). Sur la photo, tu l'a néttoyé le canon avant? C'est pas possible qu'il soit aussi propre.

Sinon je parlais d'un mélange un peu comme ça : Genre un mélange qui durcit...

Bonne continuation!

 

[fredcoach]

merci pour l'info.
Si j'ai bien compris, pour un gain de 10 joules d'énergie cinétique à la bouche, ça fait un rendement de 1% en supposant que les 0,03 ml de FOD brûle entièrement.
Peut-être normal pour ce moteur diesel à une seule explosion dont le piston de 0,6 g termine sa course à plus de 240 m/s..

Combien se passe-t-il de temps entre l'arrivée de l'air sous pression et l'injection du gasoil?
Si le plomb est déjà bien avancé dans le canon, ça diminue le rendement.

 

[ramses76]

Combien se passe-t-il de temps entre l'arrivée de l'air sous pression et l'injection du gasoil?.

Aucune idée pour le moment mais j'ai trouvé un moyen de jouer sur l'avance de l'injection en réduisant le..