fabrication d'un 9 cylindres en étoile, le "silver star"

[biscotte74]

Je viens de mesurer les courses entre les pistons 1 et 3, ainsi que les rapports volumétriques (mais sans prendre en compte le volume de la chambre de combustion de la culasse), et bien, il est impossible que les cylindres travaillent de la même façon, les rapports volumétriques actuels sont bien trop différents.
Je vais tenter d'uniformiser les taux de compression.
Pour le squish sur nos petits moteurs, comme se sont des allumages par glow, il influe directement sur "l'avance à l'allumage", plus il est réduit et plus le mélange s'allume tôt, si il est trop important, cela ne s'allume même pas, donc je pense qu'il doit aussi avoir des valeurs semblables. Su un mono, on joue sur la température de la bougie et le taux de nitro dans l'essence, mais sur un multi cylindre il n'y a pas moyen de tricher, il faut que tous les cylindres allument bien au même moment par rapport au PMH, sinon je sais pas ce que cela peut donner.
Sur le 7 je me suis pas posé de question, j'ai mis le même squish sur tous les cylindres (mais j'avais moins de différences sur les courses du fait de la conception de la bielle mère), sur le 9, cela m'inquiète un peu quand même, il y a beaucoup de différences.

 

[biscotte74]

J'ai fait un rapide calcul avec le cylindre 1 en référence.
-cylindre 1: course 26.9, squish 0.2, Vpmh=90.47, Vpmb=12259.75, TC=135.511 (attention cela parait très élevé ,mais il n'y a pas le volume de la chambre de la culasse pour cet exemple)
-cylindre 3: course 27.1, avec un squish de 0.79 Vpmh=357,38, Vpmb=12621.66, ce qui donne un TC =35.31
squish de 0.20 (comme cylindre 1) le TC passe à 136.511 ce qui est déjà bien plus conforme à la valeur du cylindre de référence, avec le volume de la culasse en plus, ces valeurs vont encore se rapprocher, donc, a mon avis, il faut des squish identiques si on veut un moteur qui tourne "rond".

Mais je suis preneur de tous les autres avis, car je suis très très loin de tout maîtriser dans ce genre de calculs.

 

[biscotte74]

J'ai commencé à calculer tous mes taux de compressions en fonction des courses et des volumes de la culasses, sur les cylindres de 1 à 5 car je n'ai pas terminé les autres pistons, mais comme c'est symétrique, les résultats devraient être quasi identiques.
Les courses et Taux de Compression après avoir modifié les chemises ou pistons afin d'avoir des volumes au PMH identiques sont:
cylindre 1: 26.9 mm de course, TC 11.46
cylindre 2 :26.95 mm de course, TC 11.40
cylindre 3 : 27.1 mm de course, TC 11.45
cylindre 4 : 27.3 mm de course, TC 11.54
cylindre 5 : 26.95 mm de course, TC 11.44

Les résultats me plaisent beaucoup plus qu'à l'origine

 

[Lalu]

Comment as tu contrôlé ton taux de compression: par calcul ou avec un mano ?

Lalu

 

[biscotte74]

Le taux de compression (aussi appelé rapport volumétrique) est une valeur théorique, c'est le rapport entre le volume au pmh et le volume au pmb, c'est ce qui donne le rendement (entre autre) du moteur, avec le mano c'est la valeur de compression que l'on mesure. Le rapport volumétrique pour un moteur essence, sans turbo est généralement voisin de 10 (il est dit qu'il est compris, en général, entre 8 et 13). Sur un multi cylindres, il est important qu'il soit le plus proche possible d'un cylindre à l'autre, sinon, on a des cylindres qui "bossent" plus que les autres et cela nuit au rendement final du moteur.
C'est pour cela que je pense qu'il faut retoucher les volumes au PMH afin qu'ils soient le plus proche possible, la différence de course influe peu sur le volume final.

 

[gillesR]

Tu pourras toujours raboter après les premiers essais.
Alors que revenir en arrière une fois les cylindres rabotés, ..

 

[biscotte74]

Tu pourras toujours raboter après les premiers essais.
Alors que revenir en arrière une fois les cylindres rabotés, ..

Il n'y a rien de plus simple, on joue alors sur les épaisseurs des joints de culasse, vraiment rien de méchant à faire, les plaques de cuivre existent dans de très nombreuses dimensions, en général tous les 5/10eme, enfin ce n'est pas les cylindres que l'on "rabote" mais les chemises montées dedans à la presse.
Tous les pistons sont montés, rodés avec 0.05mm de jeu au Ø par rapport aux chemises. Les squish sont tous à 0.18-0.19mm.Il n'y a plus qu'à passer aux segments.

 

[biscotte74]

Comme je vais attaquer les segments j'aimerais savoir quel jeu à la coupe vous laissez ? Les segments ne sont pas sur la liasse de plan (encore un autre soucis), car l'auteur utilise des segments du commerce, et je ne peut pas copier ceux du 7 cylindres car la lubrification du 9 se fait pas les gaz d'admissions (un peu comme un 2 temps), alors que sur le 7, le bas moteur était lubrifié par la "perte" de compressions du au jeu volontairement important à la coupe (entre 1/10eme et 1.1/10eme).

 

[biscotte74]

Après recherche sur le net, pour un O.S 91 qui fait 27mm de Ø; le jeu serait d'un peu moins de 2/10eme (mesure, à la louche, faite par un utilisateur avec un segment neuf et un cylindre "usé"), et j'ai trouvé une formule qui donnerait un jeu de :0.05mm X Ø du piston, ce qui me donnerait 1.2/10eme (du coup sur mon 7 le jeu serait même trop faible).
Si pas d'autres réponse, je vais partir sur cette valeur de 1/10eme

 

[phildu11]

salut biscotte moi j'ai récupérer cette doc sur le forum il y as quelque temps je sai plus sur qu'el post je te la passe si sa peut t'aider Voir la pièce jointe segments.pdf

 

[biscotte74]

Je te remercie, dans ta doc on parle de 0.004D pour la taille du jeu à la coupe, cela correspondrait à 1/10eme, pil poil ce que je voulais faire.

 

[phildu11]

de rien biscotte sa me fait plaisir quand je peut aider

 

[bilou(te)]

Bonjour à tous

Je ne poste que rarement (je ne suis pas encore très à l'aise avec le travail du métal), mais là, je me dis que je peux donner mon avis (pour une fois que mon expérience peut servir)
Je travaille sur l'assemblage de moteurs de voitures et particulièrement sur la partie "bas moteur" qui comprend vilo, pistons, bielles, coussinets, etc...
C'est sur l'assemblage de moteurs Diesel, mais je pense pas que ça ait un impact sur "mon" idée :
au lieu de retoucher les chemises, pourquoi ne pas jouer sur les pistons ?

Sur un moteur industriel, on travaille de la sorte à peu de choses près :
- mesure de la course du piston (sur le vilebrequin)
- mesure de la longueur de la bielle
- choix du piston pour avoir les rapports souhaités

En gros, peu importe le vilebrequin et la bielle, le piston est choisi pour optimiser les volumes.

Evidemment, ici, le problèmes est qu'il faut diminuer le volume, donc il faudrait augmenter la hauteur du piston et ça risque de ne pas être facile...

C'est en tout cas un sujet intéressant pour un novice dans le travail du métal (je fais juste un peu de tournage)

 

[biscotte74]

Salut, j'ai aussi joué sur les longueurs de pistons. Ils ont tous été tournés avec 1/10ème de plus, cela permet de les raccourcir si le besoin s'en fait sentir.Il est vrai qu'il aurait été bien de prévoir plus (2/10eme et cela aurait été parfait), mais comme je suis pas le concepteur, je pensais que c'était prévu au départ, et visiblement, cela ne l'était pas.

 

[freebird2]

Bonjour à tous,

Tout d'abord je suis avec délectation et admiration les travaux de biscotte74.
Je n'ai pas d'expérience de réalisation de moteurs multicylindres, je me suis limité à la reconstruction de vieux OS 60 (roulements, usinages plateau hélice, remise en état chemise / pistons etc) et d'un peu d'expérience de restauration de moteurs d'avions échelle 1.
Je suis surpris par le niveau de tolérances requis pour équilibrer les remplissages :
un 4T de modelisme se "calamine" assez vite, ce qui doit compenser ou faire varier à la fois le volume PMH et le remplissage de chaque cylindre, selon que l'on voit la bouteille à moitié vide ou à moitié pleine :
sur un multicylindre, chaque remplissage de cylindre va naturellement "dériver" avec les compensations de jeux et la calamine accumulée.
est ce par conséquent encore important de compenser individuellement chaque piston pour 1 ou 2 10ième mm sur un moteur "neuf" ?

Pour avoir ouvert un vieux Continental en étoile (moteur de nombreux avions d'entrainement des années 40-50 mais également moteur de char avec des versions fonte / acier au lieu de l'aluminium) : bielles secondaires & pistons / cylindres sont identiques (il est vrai que ces moteurs font une dizaine de litres de cylindrée, et sont certainement très tolérants aux petites variations de remplissage de chaque cylindre)
Sur de nombreux moteurs en étoile, j'ai aussi remarqué que le vilebrequin à une masse à balancier pour ce qui semble être l'équilibrage en rotation, pour probablement compenser les défauts d'équilibrage mais également "écrêter" les différences de couple de chaque cylindre, aucun ne donnant exactement la même impulsion que que les autres.
Sur les moteurs "réels", les cylindres du bas sont souvent plein d'huile au démarrage, même après avoir été brassé à la main et on entend bien qu'ils petent différemment des autres pendant quelques secondes.
On entend bien au démarrage et au ralenti cette différence de "marche" de chaque cylindre, l'inertie de l'ensemble de l'équipage mobile lissant finalement les différences d'impulsion de chaque cylindre : on peut d'ailleurs entendre l'harmonique créée, ces moteurs ronronnent littéralement (écoutez la bande son des vidéos de la Ferté ou des meetings anglais)

 

[biscotte74]

Salut, perso je n'aime pas raisonner en valeur absolue, mais plutôt en pourcentage. Si on considère que le squish de la bielle mère est la référence et est de 0.2mm, quand on a, pour la bielle ayant le moins de course, une valeur de 0.6mm, on a une différence de 300%..............je ne pense pas, que même en réel, on peut tolérer une telle différence.
Quand à la calamine, ayant moi-même de nombreux vieux O.S ayant tournés à l'huile de ricin (milieu des années 80), je n’ai jamais constaté un dépôt d'une telle épaisseur sur les pistons, quand elle atteint 1/10eme d'épaisseur, c'est déjà énorme et la plupart du temps, elle ne fait que quelques centièmes.
Pour ce qui est du noyage des cylindres du bas, le phénomène existe aussi sur nos petits radiaux, néanmoins, du fait de l’allumage "glow" il est beaucoup atténué si on laisser bruler l'huile en branchant les bougies quelques dizaine de secondes et que l'on démarre dans la foulée.
Perso j'alimente les bougies des cylindres inférieur avec 0.2-0.3v de plus, cela contribue aussi à stabiliser les régimes, mais je n'ai pas beaucoup d'expériences la dessus et mes moteurs tournent très peu, donc je me focalise pas trop la dessus.

Petite photo des ébauches des segments.
Ils sont tournés en extérieur au Ø exact du cylindre, rectifiés et tronçonnés en laissant une surcote de 1/10eme en épaisseur. Viendra ensuite la mise à la cote d'épaisseur (largeur de la gorge -0.05), puis "cassage" du segment, écartement à environ 5x épaisseur (4.5-5mm dans mon cas), et enfin stabilisation en chauffant au rouge puis refroidissement à l'huile.
Une fois ces opérations faites, je rectifie le jeu à la coupe.
Comme j'ai pas mal de casses, j'en ai fait bien plus (31 exactement) histoire de ne pas être pris.

 

[didou]

Tu aurais du laisser +0.1 au rayon comme ça à la fin tu peux les rectifier fermés avec un petit outillage : un rond épaulé et tu sers le segment dessus avec une cloche par une vis centrale, je me sert d'un collier nylon d'électricien pour les monter sur ce moyeux de reprise et une fois la cloche serrée je fais glisser le collier à gauche et je reprends l'extérieur

Sinon tu risques d'avoir du mal à roder tes segments sur toute leurs périphérie

 

[biscotte74]

J'ai vu cette méthode, mais je la trouve bien compliquée,pas sur le principe même, mais sur le nombre de manipulation que cela nécessite .Sur les 8 cylindres que j'ai déjà réalisés avec "ma" techniques (1 mono et le 7 radial), je n'ai jamais rencontré la moindre difficulté, donc je continue avec cette méthode, si cela "coince" je ferais comme tu dit.
Le plus "difficile" mais cela reste relatif, c'est d'arriver à avoir une cassure assez ,nette et bien perpendiculaire.J'utilise une pince neuve et j'ai assez peut de loupés, je dirais un ou 2 sur 10.
Quand on monte le segments dans le cylindre, avant de faire le jeu à la coupe, mais après avoir fait l'écartement, je vérifie qu'il plaque bien sur la totalité de la circonférence. Avec une lumière assez vive, on arrive à détecter une éventuelle ovalisation, dans ce cas, rebut.
La aussi, assez peu de déchet, mais il arrive qu'un segment se déforme complètement, soit du fait du chauffage et du refroidissement, ou de l'écartement.

 

[didou]

C'est exactement la même méthode que la tienne mais juste avec une reprise du diamètre externe à la fin, fais en un d'essai pour voir puis controle le en montant le segment dans une chemise en le poussant par un piston et regarde une lumière, tu verras que ça plaque bien mieux

Après peu importe que la cassure soit droite ou un peu de travers

 

[biscotte74]

C'est exactement la même méthode que la tienne mais juste avec une reprise du diamètre externe à la fin, fais en un d'essai pour voir puis controle le en montant le segment dans une chemise en le poussant par un piston et regarde une lumière, tu verras que ça plaque bien mieux

Après peu importe que la cassure soit droite ou un peu de travers

Oui j'ai bien compris, mais je ne suis pas équipé pour reprendre en rectif externe le Ø extérieur, donc, pour le moment, le pb ne se pose même pas.
La rectif que j'avais faite et qui se montait sur mon tour, ne m'a jamais donné de bons résultats (vibrations) et le remède était pire que le mal.
Quand je dit que je "rectifie" les segments avants leur coupe, je le fait à la main, avec des abrasifs, sur des grandes longueurs cela va bien car je peut facilement contrôler le faux rond et l'ovalisation, mais sur un segment de 1mm, c'est impossible, cela arrondi trop les angles.
Mais je garde ta méthode sous le coude

 

[didou]

Tu peux faire une reprise sans rectif juste reprendre le diamètre exter avec l'outillage sur un tour et finir à la toile si il reste un pouillème, c'est juste dans l'idée d'avoir un diamètre bien rond après la chauffe de stabilisation

Enfin c'est un conseil je suis sur que tu trouveras par toi même la meilleure méthode

 

[biscotte74]

Oui, dans ce cas, il faudrait que je laisse bien plus, 0.5 au Ø par exemple de façon à avoir assez de gras pour une reprise en usinage. Mais il faudrait que j'arrive à me fabriquer une rectif, pas simple si on veut quelque chose de précis et c'est la moindre des choses pour une rectif.
Quand à mon tour ,il a un faux rond de 0.015, ça aide pas non plus, mais en rodant tranquillement les segments montés en faisant tourner le moteur à l aide d'une perceuse ou au tour j'arrive à quelque chose de fonctionnel, du moins pour le peu que je fais tourner mes moteurs.

 

[phildu11]

je suis d'accord pour jouer sur la hauteur du piston pour augmenter le tôt volumétrique mais faut il que tu ai la place aussi de la place au passage entre soupape et piston sinon bonjour les Degas moi je m'amuserais a sa sur un moteur a soupapes latérale mais pas a soupapes en tète
bonne journée amicalement philippe

 

[biscotte74]

Heureusement qu'il y a de la place, enfin j'espère que le concepteur a prévu la place nécessaire pour l'ouverture des soupapes, mdr. Ce que vous ne semblez pas "comprendre" c'est que je ne modifie pas le volume libre, je fais juste en sorte qu'il soit conforme au volume de référence donné par la bielle mère sur toutes les bielles secondaires. Je ne suis pas à jouer à l'apprenti sorcier.
Après vous faites bien comme vous voulez sur vos moteurs, j'en suis à mon 2eme et le 1er fonctionne parfaitement en appliquant cette méthode.
Tout ce que je sais ,et cela a été confirmé par un participant quelques post au dessus, c'est que dans les moteurs "réels" c'est une opération qui se fait, et encore plus dans la préparation des moteurs de voitures de rallyes (groupe N), donc, j'imagine que si on s'évertue à uniformiser le volume des chambres de combustion sur des moteurs de 1600 cm3 pour quelques cm3 de différence, et que cela apporte un gain, cela ne doit pas être négligeable sur des moteur de 12cm3 unitaires quand la différence est de plusieurs cm3

 

[FTX]

cela ne doit pas être négligeable sur des moteur de 12cm3 unitaires quand la différence est de plusieurs cm3

Bonjour

Comment avoir plusieurs cc de différence avec des courses et alésages identiques sur les 9 cylindre?

FTX

 

[biscotte74]

Sur un moteur radial, les courses ne sont pas identiques, c'est du à l'articulation des bielles secondaires.Si tu cherches un peu tu trouveras plein d'explications et de dessins expliquant ceci.

 

[FTX]

Bonjour

C est faux, course et alésages sont identiques, donc cylindrée aussi. Il ne faut pas confondre avec la position du piston qui monte moins haut vers la culasse mais qui descend par contre plus bas du même décalage.
La course ne varie pas mais le volume piston culasse au point mort haut. Pour compenser sur les moteur étoiles réels les entraxes bielle maitresse et bielles secondaires sont différents pour compenser et homogénéiser les point mort haut et bas de chaque cylindre.

FTX

 

[biscotte74]

Si tu le dis........................2 secondes de recherches sur le net:

Le moteur peut être fixe ou rotatif :

• Moteur fixe : le moteur est fixé au châssis et le couple rotatif est disponible en sortie de vilebrequin.

Dans sa version classique, le vilebrequin, très court, ne comporte qu'un seul maneton auquel est connectée l'une des bielles dite « bielle maîtresse », sur laquelle viennent s'articuler les « bielles secondaires », de façon que les courses soient égales. En fait, la course des bielles secondaires n'est pas tout à fait égale à celle de la bielle maîtresse. Aucun des axes des pieds des bielles secondaires ne se déplace sur une trajectoire circulaire - elles sont elliptiques - et chacune des trajectoires est différente des autres. Dans le but de compenser les variations de course des pistons secondaires, chaque axe de pied de bielle est à une distance légèrement différente du centre du maneton. Tous ces facteurs donnent à chaque piston un mouvement unique qui, sauf pour le piston relié à la bielle maîtresse, n'est pas sinusoïdal. En conséquence, l'équilibrage d'un moteur en étoile est calculé pour compenser la « moyenne » de toutes les forces d'inertie résultant des variations des mouvements des pistons et des bielles associées. Quand n'importe quel piston est au point mort haut, le contrepoids est trop lourd, et quand ce même piston est au point mort bas, le contrepoids est trop léger. Cette force « secoue » l'étoile entière de cylindres dans un mouvement de tourbillonnement à deux fois la vitesse de vilebrequin, et est désignée par Pratt et Whitney et Curtiss-Wright sous le nom « vibration linéaire de second ordre ».

Moi, je sais pas tout, mais je sais me servir d'une jauge de profondeur et mesurer mes courses, et j'ai des courses différentes entre la bielle mère, et les 4 bielles secondaires placées de part et d'autre.

Bielle mère: course 26.9mm
bielle 1: 26.95
bielle 2: 27.1
bielle 3: 27.3
bielle 4: 26.95

Maintenant si tu peut m'expliquer comment je peut avoir des cylindrées identiques, j'écoute attentivement.

 

[biscotte74]

Voici les axes de pistons terminés, ils seront maintenus par des vis sans tête de 2, ainsi, je m'assure qu'ils ne tourneront pas . J'ai aussi commencé les segments.

 

[FTX]

Bonsoir

Le début du texte que tu site fait la même erreur de langage sur la course qui je le répète est bien la même pour tous les cylindre. Mais ils confirme bien les entraxes différent que j'évoque sur la bielle maitre.

Ma réponse n'est pas le fruit d'une recherche internet. Et elle se vérifie facilement sur un modèle CAO 3d par exemple, mais tu peux mesurer ton modèle. Si tu veux régler ton problème, c est une nouvelle bielle maitre avec des entraxes légèrement différents. Dommage que tes plans ne tiennent pas compte de ce gros détail.

FTX