Salon de l'Aviation "verte"

Les transports et nouveaux transports: énergies, pollution, innovations moteur, concept car, véhicules hybrides, prototypes, dépollution, normes antipollution, taxe. Modes de transport non individuels: transports en commun, organisation, carsharing ou covoiturage. Les transports sans ou avec moins de pétrole.
Michel Kieffer
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par Michel Kieffer » 02/07/10, 15:30

Merci pour ces chiffres intéressants.

Michel
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Michel Kieffer
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par Michel Kieffer » 02/07/10, 22:58

Qualité des moteurs (mise à jour suite aux remarques d’Oiseau tempête)

La qualité économique d’un moteur peut se définir à l’aide de 2 indicateurs :
- la conso spécifique (kg de carburant / cv.h)
- la qualité massique (kg de moteur / cv)

Voici quelques chiffres de consommations spécifiques (objet de la mise à jour) :
- ROTAX 912 : 0,20 kg/cv.h (sources ROTAX et diverses).
- LYCOMING : 0,209 à 0,216 kg/cv.h (conception années 30 ; sources : manuels de vol DR400 120 cv, DR400 160 cv, TB 9, CESSNA 172...).
- THILERT (diesel): 0,185 kg/cv.h (conception diesel 2000, sources : INFO PILOTE).
- SMA (diesel) : 0,170 kg/cv.h (conception diesel 1990 et toujours en cours de mise au point ; source : manuel de vol CESSNA 182 SMA).
- (Précisons que les 2 T à balayage sans injection sont à 0,360 kg/cv.h)

Et quelques ancêtres (les bons, pas les mauvais, et de puissances plus élevées) :
- JUMO 4 : 0,180 kg/cv.h en 1928
- JUMO 204 : 0,155 kg/cv.h en 1931
- etc… dont des 2 T à soupapes à l’identique du récent Wilksch. Une telle configuration permet des taux de compression largement supérieurs au 2 T à balayage, ce qui explique des consommations spécifiques correctes avec des qualités massiques excellentes... entraînant une belle et très bénéfique spirale convergente (cf. pages 9 et 10 http://www.hkw-aero.fr/pdf/comment_atte ... ectifs.pdf ).

Quant à la qualité massique, elle est comprise entre 0,6 et 1 kg / cv pour les meilleurs moteurs de années 30.
Les moteurs actuels à essence sont au dessus de 1 kg / cv.
Quant aux diesels aero, leurs qualités massiques déplorables (de l’ordre de 1,5 kg / cv voire plus) dégradent largement le bilan par rapport aux moteurs à essence.

Le problème étant qu’une mauvaise qualité massique s’accompagne d’un coefficient spirale (cf. voitures http://www.hkw-aero.fr/pdf/coefficient_spirale.pdf ) qui va dans le mauvais sens (cf. page 4 http://www.hkw-aero.fr/pdf/comment_atte ... ectifs.pdf ). D’où le constat : des consommations spécifiques faibles peuvent conduire à des consommations globales plus élevées pour cause de masse excessive (cf. diesels aeros).

En conclusion, pour la partie motorisation, le salon de l’aviation verte devrait mettre à l’honneur les moteurs des années 30 (les bons moteurs) !
Il est quand même intéressant de constater qu’il n’y a pas eu de progrès significatifs depuis les années 30 (en prenant pour référence les bons moteurs de cette époque).
80 ans avec très peu de progrès et quelques sérieuses régressions, met en évidence qu’il n’y a guère de révolution à attendre du coté des moteurs.

Michel

PS : ce débat me donne une idée : réaliser un graphique des consommations spécifiques et des qualités massiques en en fonction de l’époque.
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oiseautempete
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par oiseautempete » 03/07/10, 14:18

Pour la consommation des Lycosaures et autres contis, en réalité la conso spécifique est nettement supérieure car:
-La richesse est manuelle (automatique sur le Rotax)
-le pilote ajuste manuellement sa richesse en fonction de ses t° culasse et de gaz d'échappement (EGT et CHT), au milieu de la tolérance alors que les mesures constructeurs sont prises "à la limite"...
Aux diesel avion anciens, tu peux ajouter les excellents (mais rares because 2° guerre mondiale) Clerget 14 cylindres qui atteignaient le même rapport masse/puissance qu'un moteur à essence d'époque...

Le SMA a été conçu par l'équipe de F1 Renault lorsqu'ils ont été mis au rancard, autrement dit par des gens sans la moindre expérience en diesel et encore moins en moteur d'avions d'où des choix discutables...j'ai d'ailleurs discuté avec un ancien technicien de l'équipe et il m'a confié que c'était du gros bricolage au point que les premiers moteurs proto ont explosé :lol:
Concevoir un moteur certifié est EXTREMEMENT coûteux à cause des essais de validation obligatoires et implique des prix de vente élevés, même Porsche s'y est cassé les dents malgré l'excellence de leur moteur (basé sur celui de la 911 turbo), et le prometteur diesel Zoche n'en finit pas avec la certification alors qu'il tourne depuis près de 10ans...
L'aviation classique est sclérosée par des réglementations excessives qui empêchent ou du moins freinent considérablement le progrès technique, y a qu'à voir le ridicule feuilleton des avions tracteurs de planeurs, qui ayant adopté des hélices moins bruyantes mais pas certifiées avec le type ont eu toutes les peines du monde à pourvoir voler, et sous une immatriculation étrangère car la frileuse DGAC avait refusé la dérogation...
Quand aux moteurs routiers avionnés...ce sont avant tout des moteurs routiers, donc pas du tout adaptés au départ (ex: sur un VW il faut scier pas mal de matière sur un bloc et le vilebrequin n'est pas du tout conçu pour supporter la traction d'une hélice...) et le plus souvent il faut un réducteur car les moteurs routiers sont rapides, (vitesse de rotation optimale hélice entre 2000 et 2400tr)
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Michel Kieffer
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par Michel Kieffer » 03/07/10, 15:34

Voici des informations intéressantes... rajoutons que les moteurs routiers avionnés ont un autre défaut : le manque de pérénité. Lorsque la longue mise au point aproche de son terme, il n'est plus fabriqué.

Michel
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oiseautempete
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par oiseautempete » 03/07/10, 17:38

Michel Kieffer a écrit :rajoutons que les moteurs routiers avionnés ont un autre défaut : le manque de pérénité. Lorsque la longue mise au point aproche de son terme, il n'est plus fabriqué.

Michel


En effet, les moteurs routiers évoluent rapidement et il est rare aujourd'hui qu'une même version fasse plus de 5ans: ceci est dû à la "sévérisation" des normes antipollution...Ainsi pour les diesel, il a fallu faire de grosses modifs pour passer l'euro 5, alors que beaucoup de blocs ont pû faire les euro 3 et 4.

De ce point de vue certains moteurs de moto sont plus intéressants car stables durant plus longtemps, d'ailleurs les très durables moteurs suzuki bandit 1200 ont été récupérés par "Vija" pour l'avionage...
Dans le même temps certains moteurs avion comme les Walter 4 et 6 cylindres Tchèques sont encore fabriqués quasiment à l'identique depuis 80ans...dommage d'ailleurs que les petits moteurs en étoile Salmson 9 cylindres, très réputés pour leur fiabilité, n'ont pas survécu , car les petits moteurs Salmson (à partir de 40cv) ont été longtemps fabriqués par la filiale anglaise (Salmson,constructeur Français entre autres de moteurs d'avion, d' avions et d' automobiles existe toujours mais ne fabrique plus que des pompes de circulation à eau chaude pour chauffage ).
Pour la petite histoire,les avions d'observation et de liaison "Criquet", des "Fiseler Storch" fabriqués en France jusque dans les années 50, ont été motorisés par un 9 cylindres Salmson en étoile de 300cv à la place du moteur V8 inversé allemand "Argus" d'origine...
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Andre
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par Andre » 04/07/10, 16:00

Bonjour

- LYCOMING : 0,209 à 0,216 kg/cv.h (conception années 30 ; sources : manuels de vol DR400 120 cv, DR400 160 cv, TB 9, CESSNA 172...).


Peut etre conception des années 30 ,mais ceux qui travaillent sur ces moteurs savent que les moteurs sont monté avec des materiaux modernes
Cylindre Céraminil , piston en durlumin forgé , segment laser, roller cam , soupape échappement au sodium , allumage P-Mag éléctronique , pipe échappement accordé , et plusieur versions un taux de compresion augmenté , d'ou certain Lycoming on une consomation spécifique assez proche des bons moteurs
soit 0,45lbs /Hp .
Ne pa soublier que pour des raisons de sécurité rarement on marche ave cdes ratio aussi pauvre que en automobile , le point fragile c'est la températures des soupape ,comme tous ces commandes sont manuel et que peu de pilotes surveillent les EGT a caque changement de régime chaque changement d'assiette il le laisse du coté riche. la fiabilité, la sécurité passe avant la consomation .
Demande a un pilote ,combien de RPM tourne ton moteur plein gaz en montant, plein gaz en palier 4 sur 5 te dirons je ne sait pas

Comme presque tous les moteurs rustiques fiables la meilleur consomation spécifique est souvent dans une plage de regime assez étroite et encore plus étroite sur ceux qui le taux de compression est de 8,5 et 9,7 vers 2350rpm pour le O-290 D-2
dans le dessin de ces moteur la priorité c'est la fiabilité et l'endurance. Um moteur qui a 2000 heures compression affaiblie , la differrence sur la puissance est bien mince avec un moteur neuf

Un Lycoming que le manufacturier recomande une avance de 18 degrés vas operer sans grand souci a 30degrés ( un peu limite en montée plein puissance) mais économique a 60% de sa puissance en palier.
Quand au carburant , un bon nombre de pilote en région éloigné le opere au carburant automobile . (mon voisin a passer sa vie avec du carburant auto dans son hydravion moteur o-320 150hp)

Ce qui limite le taux de compresion sur les moteur refroidis air c'est la temperature élevé des culasses 380F a 400F
un moteur d'avion doit avoir toute sa puissance a 2600rpm
On peut comparer les reducté Rotax , Subaru , et GM on oublie de parler de puissance et de consomation a l'hélice ,
Si Rotax avec des culasses refroidis a air on aurrait également sont lot de probléme.
Pou ravoir reconditioner plusieurs Lycoming ,mêm eaprés 2000 heure l'usure du vilbrequin est si minim que tu le remonter avec des cousinet standard , ce qui souffre le plus c'est au niveau des soupapes a cause de la chaleur et des chocs thermique que les pilotes sinfligent aux moteurs .
Un autre regle en aviation c'est la simplicité le gaget qui n'est pas installe ne brise pas ..
Les constructeurs Russe et ceux d'Ameriquedu nord ont compris cela , si tu regarde un Antonov ou un Beaver , le coffre a outil se limite a une petite boite et un mécanicien ou souvent le pilote est en mesure de faire une réparation dans le fond de la toundra .
André

Trés rare sont les pilotes qui operent leur moteur, du coté économique (dépasser le peck du EGT ) la plus part se teinnent du coté riche même un grand nombre ne touche pas la mixture , juste pour l'arretter , et bien des avions moteur Continental 65Hp a 90 hp la mixture est attache full rich avec un broche aucune tirette a l'interieur , le mélange est bon quand il fait -20 , juste pour dire que la consomation sur un moteur avion ce n'est pas encore la prioritée . Pour nous les gens du nord , on en tiend compte, a cause de l'autonomie, et souvent on doit emporter des bidons de carburants pour le retour en région éloigné , certain ont des caches de carburant en foret .
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Une cahe de carburant en foret , pas trop loin du bord d'un lac .
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par Cuicui » 04/07/10, 18:38

oiseautempete a écrit :De ce point de vue certains moteurs de moto sont plus intéressants car stables durant plus longtemps, d'ailleurs les très durables moteurs suzuki bandit 1200 ont été récupérés par "Vija" pour l'avionage...

A quand le moteur à palettes de Jean-Claude Lefeuvre ?
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oiseautempete
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par oiseautempete » 04/07/10, 20:46

Andre a écrit :Peut etre conception des années 30 ,mais ceux qui travaillent sur ces moteurs savent que les moteurs sont monté avec des materiaux modernes
Cylindre Céraminil , piston en durlumin forgé , segment laser, roller cam , soupape échappement au sodium , allumage P-Mag éléctronique , pipe échappement accordé , et plusieur versions un taux de compresion augmenté , d'ou certain Lycoming on une consomation spécifique assez proche des bons moteurs
soit 0,45lbs /Hp .
Comme presque tous les moteurs rustiques fiables la meilleur consomation spécifique est souvent dans une plage de regime assez étroite et encore plus étroite sur ceux qui le taux de compression est de 8,5 et 9,7 vers 2350rpm pour le O-290 D-2
dans le dessin de ces moteur la priorité c'est la fiabilité et l'endurance. Um moteur qui a 2000 heures compression affaiblie , la differrence sur la puissance est bien mince avec un moteur neuf

Ce qui limite le taux de compresion sur les moteur refroidis air c'est la temperature élevé des culasses 380F a 400F
un moteur d'avion doit avoir toute sa puissance a 2600rpm
On peut comparer les reducté Rotax , Subaru , et GM on oublie de parler de puissance et de consomation a l'hélice ,
Si Rotax avec des culasses refroidis a air on aurrait également sont lot de probléme.

Les constructeurs Russe et ceux d'Ameriquedu nord ont compris cela , si tu regarde un Antonov ou un Beaver , le coffre a outil se limite a une petite boite et un mécanicien ou souvent le pilote est en mesure de faire une réparation dans le fond de la toundra .
André



Oui je sais qu'il y a eu de légères améliorations, mais les cylindres nicasil ce n'est que sur les moteurs de haute puissance car c'est coûteux, les autres ont un simple chromage ou rien du tout...des pistons forrgés ce n'est pas un avantage: ils sont plus lourds et à priori inutiles sur un moteur lent...les soupapes sodium, c'est une très vieille technique (années 30) et en Europe beaucoup n'en veulent pas dans leur moteur avion car il y a beaucoup de cas de rupture au niveau de la soudure...dans les autos de haut de gamme (BMW/Porsche) il y en a aussi mais ils utilisent une nouvelle technique beaucoup plus fiable que la soudure bout à bout classique, l'allumage électronique ne concerne que les moteurs neufs haut de gamme, les plus anciens ont encore les vieilles magnétos peu fiables, l'échappement accordé? vu le prix délirant de cette option (car c'est une option), bien peu l'utilisent...
Par pitié pas de mesures non métriques aussi peu compréensibles ici que le chinois, même en angleterre ça n'est plus utilisé depuis 15ans...encore une preuve du conservatisme fanatique de l'amérique du nord... celle la même qui a fait préférer un vieux continental 0-200 au Rotax 912S pour le skycatcher... :lol:

Le taux de compression des moteurs les plus modernes est de 13/1 et avec de la simple l'essence automobile...,ils utilisent un réducteur qui démultiplie le couple tout en pesant pourtant bien moins lourd...ces différences, c'est entres autres ce qui permet d'obtenir des consommation très basses impossibles avec une vieille mécanique.
Ce qui me scie, c'est la compression ridicule à froid des moteurs conti/lyco: avec 1 main on brasse sans difficulté un moteur de 7 litres de cylindrée et 180cv...alors que même avec un Jabiru 2200 de 85cv pourtant également refroidi par air et sans réducteur, c'est dur même à 2 mains...
En Europe, c'est comme au Japon: on aime la technique de pointe, c'est juste une question de phylosophie...c'est pour ça que ça fait 10ans que les clients Européens réclament une injection sur le 912 (qui permettrait de gagner 10% en consomation et un fonctionnement plus doux), mais le propriétaire de Rotax est canadien ...
Bien sûr, au milieu de nulle part c'est bien d'avoir du matériel rustique facilement réparable, mais en Europe ça n'a pas le même intérêt car la distance maximum entre 2 villages est peut -être de 20km dans les coins les plus paumés de France...et le carburant est chez nous 2x à 3x plus cher qu'en amérique...
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