[Question] Performance aérodynamique des hélices contra-rotatives "en série"

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toopack66

#26

Message par toopack66 »

Patryn a écrit :tu es sur que c'est la seule raison ?
Sur non ! mais raison principale je pense.....
Ensuite je ne demande qu'à apprendre :yes:

toopack66

#27

Message par toopack66 »

Patryn a écrit :tu es sur que c'est la seule raison ?
Sur non ! mais raison principale je pense.....
Ensuite je ne demande qu'à apprendre :yes:

Une des raisons qui ont poussé à investiguer sur des solutions pas moins intéressantes ( poussoirs hydraulique et pneumatique ) est il me semble la réduction des masses en mouvement …… je n’en sais pas plus ……

Ivan
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#28

Message par Ivan »

Cascade de pignons ou pas, ça n'a pas grand chose à voir avec l'affolement des ressorts. A partir du moment ou le ressort entre en vibration c'est déjà foutu et ça peut le faire sur n'importe quel type de distribution, qu'elle soit en cascade, par chaîne ou culbutée.
Pour éviter l'affolement des ressorts, la solution c'est de mettre des ressorts plus durs, seulement c'est le siège de soupape et les soupapes qui le payent (matage de siège et/ou de soupape), ainsi que les cames des arbres à cames qui peuvent aller jusqu'à avoir un sillon. La cascade de pignons t'évite d'avoir un dérèglement du calage de distribution, au sens ou à la différence d'une dustribution par chaîne, tu ne risques pas de sauter un maillon, ou si c'est un culbuté, tu ne risques pas de casser une tige de culbuteur.

Ensuite la cascade de pignons est utilisée depuis environ 1910-1912, elle supprime tous les désavantages de la distribution culbutée. Pour cette dernière, les hauts régimes sont interdits, parce que les tiges se mettent à flamber (à se déformer) et l'ensemble de la distribution connait des problèmes (poussoirs hydrauliques ou méca qui ne suivent pas, tiges qui cassent ou se déforment, culbuteurs qui freinent le mouvement). Ca se termine généralement par un contact ciel de piston-soupape parce qu'à un moment un des éléments a rompu (tige notamment donc). En revanche un moteur à distributon culbutée, à moins qu'il ne soit pas surglonflé comme les Pratt & Whitney de dernière génération type compound, ira beaucoup plus loin que n'importe quel autre moteur, parce que sa vitesse linéaire (vitesse vilo notamment) est bien plus basse et de ce fait l'usure est moindre. D'autre part comme ce ne sont pas en général des bêtes de course, ça réduit d'autant les possibilités d'ennuis.
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Patryn
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#29

Message par Patryn »

Ivan a écrit : Pour éviter l'affolement des ressorts, la solution c'est de mettre des ressorts plus durs, seulement c'est le siège de soupape et les soupapes qui le payent (matage de siège et/ou de soupape), ainsi que les cames des arbres à cames qui peuvent aller jusqu'à avoir un sillon.

je ne contredit pas le reste mais ca c'est completement faux...enfin je precise que il est totalement faux de dire que l'on va eviter l'affolement avec des ressort plus dur...
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Patryn
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#30

Message par Patryn »

toopack66 a écrit :Sur non ! mais raison principale je pense.....
Ensuite je ne demande qu'à apprendre :yes:


ben j'en sais rien n'en plus et j'aimerai bien savoir
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Ivan
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#31

Message par Ivan »

Tu vas limiter l'affolement avec des ressorts plus durs. La solution de départ c'est évidemment d'installer des ressorts adaptés, prévus pour un régime N.
En préparation de moteurs, notamment chez Harley, qui dit changement de cames et surtout augmention de la vitesse moteur dit également pose de ressorts plus durs. Pas parce que les cames ont une levée plus importante, simplement parce que les ressorts ne suivent pas. Pareil chez Kawaski, honda etc, arrive un moment ou le ressort ne suit plus les levées de soupapes. Sans faire de modifications poussées qui coûtent, la seule solution c'est le changement de ressorts pour des ressorts plus durs.
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Patryn
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#32

Message par Patryn »

non c'est faux ....:)

ton affolement va provenir du fait que tes ressort vont etre solicite a une frequence de fonctionnement correspondant à une frequence propres...
le spectre des frequences propres est infini ..de plus se rajoute l'amortissement structurel et la force d'excitation . donc tu peux ne pas etre pile sur une frequences propres tu va quand meme exciter un mode. .. d'ailleurs toutes les deformes viçbratoire sont des combinaisons lineaire des deformee modale ( deformation de la pieces à la resonnance) le tout pondere par les amortissement structurel et visqueux.

mettre un ressort plus dur si tu fonctionne à 150 Hz et que tu soupsonne une frequence de resonnance de 152 Hz est quelques chose d'inconscient et de dangeureux , d'ailleur je veux bien croire que harley fonctionne comme ca ( pour deux raisons , l'industrie americaine se contrefout des vibrations et on m'appelera le jour où harley saura faire un moteur , c'est joli , ya des franges , du cuir , des jolis blondes derriere avec un peu de bol mais le moteur ne devraient meme pas avoir le droit d'etre vendu )
....non ce qu'il faut savoir c'est que ta frequence propres sera de la forme (k/m)^1/2
k est la raideur et m la masse...si tu prends un ressort plus dur tu va totalement translater ton spectre et tu risque d'aller au petit bonheur la chance choper une frequence à 150 Hz alors qu'avant elle etait à 10 Hz et ne te posait aucun probleme...bien sur tu a virer l'initiale de 150 hz à 290 Hz ...mais ca te fait une belle jambe....bref changer la raideur pour plus grand, c'est une profession de foi mais pas de la dynamique de structure...et kawasaki et honda ne font pas comme ca du tout...quand il modifie la raideur , il determine le spectre au prealable et parfois il la diminue cette raideur....

mais la solution c'est le pas du ressort variable...les spires ont un ecartement qui n'est pas constant donc la raideur du ressort va varier en fonction de l'ecrasement dont le spectre de frequence propres est dynamique , il bouge en translation continuellement quand le ressort travaille donc aucune chance de s'arretter sur mode...


il est donc faux de mettre un ressort plus dur , on met un ressort avec une autre raideur...et pas n'importe laquelle....mais j'ai souvent vu cela , c'est une erreur tres repandu....


edit : j'essaye de parler francais quand meme...
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Ivan
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#33

Message par Ivan »

Répandue certes mais ça fonctionne. Sur un culbuté V2 ça évite les problèmes d'affolement, tous les préparateurs en dragster ou même à plus bas niveau pour une utilisation plus sage le font, ils ne mettent pas non plus n'importe quel ressort au petit bonheur la chance. Ensuite pour soupçonner une fréquence de vibration... on sait qu'avec tel arbre à cames à tel régime ça tiendra pas. Donc des ressorts plus durs éviteront la casse plutot que de laisser des ressorts standards... et tu casseras pas pour autant avec des ressorts plus durs puisqu'on te préconise pour tel arbre à cames de monter tels ressorts plus durs.

Alors bon, en attendant un moteur Harley prend beaucoup plus de km que n'importe quel autre moteur, qu'il soit japonais ou allemand. J'en connais au moins un qui a fait plus de 100 000 km sans avoir jamais été ouvert, sans avoir jamais eu aucune intervention autre que vidange et bougies. Ca n'est pas le cas sur les moteurs japonais, ou les entretiens ne sont pas aussi simples. Je te parle pas de cuirs et de franges, de technique simplement... Sachant que les japonais sont entrés dans l'industrie moto en copiant justement les culbutés type anglais.
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Patryn
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#34

Message par Patryn »

ca reste de l'empirique qui pique les yeux.....au contraire d'un bon BSP des familles ( bon sens paysan )....c'est du petit bonheur la chance...

maintenant quand tu dis que l'on sait que pour tel arbre a cames pour tel regime ca ne cassera pas...Ca depends je pense des coefficient de transfert dans ta chaine de distri..conclusion si tu veux te baser sur cet info ...tu n'as plus le droit de rien changer dans la chaine de distri...et ce qui est valable pour l'arbre a cames , n'a rien a voir pour le ressort d'un point de vue vibratoire...

et d'ailleurs j'aimerai bien savoir comment cet info est obtenu de frequence propres ? experimentalement par marteau d'impact ? ( peut grandement varier avec les alliages et les tolerance de fabrication , pour la petite histoire on degage un mode propre chiant sur une aube de turbine de 240 mm en virant pas plus de 1 mm de matiere sur l'intrados ou l'extrados ) . Par Calcul ? meme problemes , vous changer un truc dans la chaine et le calcul est en l'air...la structure ne flotte pas dans les airs et les valeurs sont souvent donne en libre-libre...ce qui change tout lors de l'implantation dans le moteurs....

les cascades de pignons sont utiliser en F1 pour des raisons de fiabilite comme pendant la seconde guerre mondiale sur les avions( hop recentrage) par rapport à la courroie crante .

l'analyse modale ca ne se pifometre pas...quoi qu'on pense et quoi qu'on dise....et quand on dit que ca marche , moi je dit combien de temps car dans la majorite des cas on a pas d'affolement car on surdimensionne n'importe comment pour beneficier des coef d'amortissement structurel ..et hop rupture par fatigue au bout de x cycles...donc prendre du plus dur "simplement" ca implique :
- une duree de vie qui en prend pour son grade
-un surdimensionnement qui nuit au rendement
-l'espoir qu'aucune frequence propre ne sera excite par la nouvelle raideur apparente du bignou.( et ca arrive un paquet de fois )

apres pour harley , on va dire que c'est une question de point de vue.....de mon point de vue la conception est honteuse , je pourrais argumenter mais ca devient HS :)

je tiens a ta dispo de la doc sur les phenomenes vibratoires si tu le desires

et pour conclure sur l'affolement aujourdh'ui 2 solutions sont retenus pour se debarraser de ce truc :
1) le ressort a pas variable
2) les deux ressort concentrique a helices de sens oppose

ca marche tres tres bien...
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toopack66

#35

Message par toopack66 »

Hummm, il n'y a pas que Harley ...... comment çà j'ai dit aviation de tourisme , nan nan je n'ai rien dit ..... :tongue:

Ivan
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#36

Message par Ivan »

J'en doute pas que celà soit empirique (quoi que), en général un type qui prépare son moteur en ayant passé ses culasses au flow bench, agrandi les conduits d'admission et d'échappement, refait ses sièges de soupape, changé les arbres et leur levée (etc... etc...) sait déjà ce qu'il va disposer comme ressorts. Simplement parce que le fabricant d'arbres à cames a conçu les ressorts qui vont avec, on sait à peu près ou l'on s'avance. Sachant qu'à la base un moteur préparé est bien plus propice aux casses, on ne peut pas absolument pas garantir un fonctionnement normal pour X heures. Donc il ne s'agît pas d'empirisme mais bien d'une modification effectuée tenant compte de la pose des nouveaux arbres.

Personnellement je n'ai jamais disposé de ressorts au petit bonheur la chance pour la bonne et simple raison qu'après avoir travaillé plus de 200 heures sur une paire de culasses à la fraise et en avoir tiré un nombre de CFM assez élevé (flux supersonique, 130 CFM) tu n'as pas envie de les esquinter en montant des ressorts au pif. On sait quand même sur quelles bases on travaille, même si je te l'accorde, on ne fait pas de calculs poussés. Par expérience on sait qu'avec tels arbres offrant telle levée et tel diagramme, a N tr/min il devient dangereux de pousser plus loin. De toute façon, les blocs Harley se caractérisent par une vitesse moteur basse, qui n'excède pas les 4500 tr/min pour les plus perfectionnés si l'on excepte la VR 1000 et ses descendants. L'intérêt est ailleurs, notamment en ce qui concerne le couple développé (entre autre), c'est ce qui explique qu'en course de Dragster, aucune japonaise ne peut battre un V2 culbuté de Milwaukee.

Pour la cascade de pignon ça permet d'éviter les sauts de diagramme ou les dérèglements, un calage fin qui ne présente que peu de possibilités de sauts et qui de plus permet un démontage et remontage aisé, plus qu'avec une courroie crantée ou un dérivé desmodromique. Celà dit, on a jusqu'à présent jamais eu de courroie crantée en aviation -seulement en voiture- étant donné que Lycoming reste et restera probablement toujours partisan du culbuté. Il n'y a que les blocs en étoile (Pratt, Wright, etc...) qui ont été culbutés ou dotés d'une distribution par chemise louvoyante, ce qui est typiquement anglais.

En ce qui concerne le ressort à pas variable, j'en ai déjà entendu parler mais je n'ai jamais vu d'application concrète sur un moteur (moto ou auto, secteur que j'ai quitté à la fin des années 90). A l'époque le prix et la complexité de la réalisation étaient les deux arguments avancés contre l'emploi de tels ressorts, ce qui explique qu'à ma connaissance on est en restés au bon vieux ressort normal.
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toopack66

#37

Message par toopack66 »

nan !!!! en production normale pour les motos ..... ce sont les couts qui guide les choix autant que le reste ....regarde en compétition notament Apprilia GP ( téchnologie F1) distribution pneumatique !

toopack66

#38

Message par toopack66 »

çà permet entre autre de piloter ta distribution

Patryn
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#39

Message par Patryn »

pour le ressort a pas variable comme les deux ressort concentrique ( tres vieille solutions ) y'a rien de complique dans la mise en oeuvre...mais pour revenir au navions c'est la fiabilite qui a elu la cascade
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Ivan
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#40

Message par Ivan »

Pour la moto je parlais du moment ou j'étais encore dans le secteur. A l'époque ça n'était pas en production ni en utilisation courante.
En termes de fiabilité on jugera seulement sur le système de distribution étant donné que je connais des moteurs à distribution par cascade qui sont très loin d'être solides....
Celà dit, si on s'en réfère au blocs culbutés en étoile, question fiabilité avec un obus dans un cylindre ils avaient bien plus de chance de rentrer au bercail qu'un V12 refroidi liquide ayant subi les mêmes dégats...
Le pilotage de distribution c'est arrivé avec la CBR 900 si mes souvenirs sont bons, en 92-93. Quand au pas variable, tu dis donc que c'est désormais installé sur certains blocs... de compétition ou communs ? J'entends par là le ressort qui n'est pas cylindrique mais qui a la forme d'un "sablier" (si on parle bien de la même chose). Ce n'est pas de mise en oeuvre dont je parlais mais de fabrication. Les confrères de Moto technologie dont je faisais partie et de moto technica en ont longuement parlé à l'époque...

Pour terminer, la cascade sur un V12 c'est aussi parce que ça simplifie énormément l'agencement des pièces liées, à savoir bien plus simple qu'un culbuté sur le même type de moteurs. Seulement le coût est pas le même ainsi que le poids. Ca a beau être fiable, en aviation légère personne n'y est revenu parce que sans emploi, trop complexe pour des blocs de "faible cylindrée" et trop lourd.
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toopack66

#41

Message par toopack66 »

Ivan a écrit : Ca a beau être fiable, en aviation légère personne n'y est revenu parce que sans emploi, trop complexe pour des blocs de "faible cylindrée" et trop lourd.
Vi mais ce serai une débauche de technologie sur une conception hors d'age .....
Il est claire aussi que les moteurs d'avion d'arme ont des contraintes spécifiques liés aux projectiles pouvant croiser leur route ......

Ps : moto technologie, j'aime bien cette revue...... :yes:
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