Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

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flyingman
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Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par flyingman »

Bonjour à tous.

Je sais (grâce à ce forum) qu'un monocylindre 2 et 4 Temps ne sont pas avionable à cause de leurs pics de couple et/ou vibrations.

Qu'en est-il d'un bicylindre en ligne 4 Temps avec un calage des manetons à 360°?

D'avance, merci.
lolo37
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par lolo37 »

le swissauto en mono 4 temps fait des heureux, 99%des paramoteurs sont en mono 2 temps d'où vient cette affirmation :?:
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serge5694
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par serge5694 »

Un mono 2T est un peu plus lisse niveau régularité de rotation qu'un bi en ligne 4T calé à 360°.
Un mono 2T de petite cylindré est tout à fait en mesure d'entrainer une hélice de faible inertie mais est souvent monté avec un embrayage ou une courroie non cranté qui lisse les pics de couple, le tout avec un régime d'entrainement d'hélice sans patinage pas très bas. Pour un mono 4T ce régime sera encore plus élevé.
un bi 4T calé à 360° ce rapproche d'un mono 2T. Pour le faible rapport puissance/cylindré pas trop de problèmes. Dès qu'on approche des puissances d'environ 50-60CV/litre il va falloir lisser les pics de couple à bas régime et accepter d'avoir un ralentis moteur (d'entrainement sans glissement) haut. Souvent ces petits moteurs performants ont des régimes élevé et donc un fort taux de réduction. Par exemple pour le yamaha génésis bi cylindre 80CV à 11000tr/mn, 500cc, on aurai besoin grosso modo d'un taux de réduction de 4, avec 800tr d'hélice au ralentis le moteur tournerait à 3200, assez vite pour ne pas trop avoir de pics de couple, un amortisseur serait certainement suffisant, mais que ce passera t-il pour l'arrêter? Un Weber turbo compressé a un couple bien plus important heureusement que le turbo n'a que peu d'action à bas régime ce qui le rend peut être avionable sans embrayage.
si on part du 912uls, ce 4 cylindres a déjà un ralentis élevé alors qu'il est monté avec un amortisseur de couple plus un limiteur de couple, il à deux explosions par tour, imaginez les mêmes caractéristiques avec Deux cylindres, une explosion par tour mais deux fois plus forte donc des pics de couple environ deux fois plus important le ralentis sera forcément plus élevé pour que ça tourne rond ou bien monter un gros volant d'inertie pour lissé les vitesses angulaires.
vous comprendrez qu'il est impossible de faire une réponse valable pour tous les moteurs, chacun à ça particularité ou le taux de compression à toute son importance, un VW 1500cc avec un faible taux de compression à un ralentis bas alors que le rotax 912 avec un taux plus élevé à sont ralentis plus haut pour environ la même cylindré mais le double de puissance, Les moteurs de moto performant on souvent un ralentis assez haut alors qu'il tourne dans le vide mais il on un fort taux de compression.
ramoneur
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par ramoneur »

Désolé Serge mais ce que tu écris manque singulièrement de cohérence. :roll:
Une fois, il faut une hélice de faible inertie et un peu plus loin il faudrait un volant d'inertie....il va bien falloir un jour se décider.

Histoire de clarifier un peu toutes les affirmation que l'on peut lire sur ce forum.

Les pics de couple sont présents sur tout moteur à combustion, cependant à bas régime, ces pics de couple sont faibles, l'admission est réduite et le volume admis est faible car le coupe absorbé par une hélice varie comme le carré de la vitesse de rotation. Au ralenti le couple moteur est donc très faible en valeur moyenne.
Par contre la fréquence de ces pics est basse, peut se situer dans la fréquence propre de l'installation et ont peut arriver à mettre en résonance le système. Cette fréquence dépend du nombre de cylindres et du type de moteur, à vitesse de rotation égale, elle est deux fois plus élevée pour un moteur 2 temps à nombre de cylindres identiques.

Plusieurs solutions pour résoudre ce problème:
augmenter l'inertie vue par le moteur,
installer un couplage élastique,
installer un amortisseur de vibration sur le moteur (damper),

Image

augmenter la vitesse de ralenti pour augmenter la fréquence, mais cela peut être incompatible avec la vitesse minimale de rotation de l'hélice.

La dimension d'une hélice est déterminée par la puissance à transmettre, la vitesse de l'avion et la vitesse rotation de cette hélice, que le moteur soit en prise directe ou réducté. Son moment d'inertie est donc le même pour une technologie de fabrication identique (métal, bois, composite).
Par contre l'inertie vue par le moteur est proportionnelle au carré du rapport de réduction.

Un moteur réducté aura donc une inertie ramenée au vilebrequin nettement plus faible pour le même avion. Par exemple pour un Rotax avec un rapport de réduction de 2,4 l'inertie vue par le moteur sera divisé par 6. Autant dire que le lissage des pics de couple apporté par l'inertie de l'hélice sera insignifiante d’où le Klonk mélodieux lors de l'arrêt. De ce point de vue une hélice à faible inertie est une mauvaise solution, son seul avantage et la réduction de la masse.

Un embrayage ne lisse pas les pics de couple. Pour cela il faudrait qu'il glisse et il ne tiendrait pas longtemps. Par contre, c'est une masse en rotation qui augmente l'inertie et remplit donc la fonction de lissage. On peut avantageusement le remplacer par un disque pour obtenir un lissage efficace et déterminer ce disque pour avoir une vitesse de ralenti adaptée à l'hélice. Bien entendu il faut le placer sur l’arbre rapide et non en sortie de réducteur car l'énergie cinétique d'un volant d’inertie est proportionnelle au carré de la vitesse de rotation.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Volant_d%27inertie

Des blocs amortisseurs (couplage élastique) peuvent réduire les pics de couple, transformer l'installation en un système moins sollicité et atténuer ou faire disparaitre les oscillations du moteur à un régime critique, mais un bloc amortisseur élastomère ne doit pas dissiper d’énergie sinon il va se détruire à plus ou moins brève échéance.

Un mono cylindre 2 ou 4 temps peut parfaitement fonctionner. Reste à savoir si le volant d'inertie sera de masse/dimension acceptable.

Exemple moto Guzzi "coupe jambon"

Image
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Gabinger
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par Gabinger »

Bonjour, à mon avis tout dépend du cas précis envisagé, par exemple sur ma moto bmw j'ai un moteur bi cylindre cale à 360 qui dispose d'un contre arbre d'équilibrage d'origine Rotax.
A mon avis c'est un moteur avionable à condition d'utiliser un embrayage et un réducteur. Un peu comme une préparation de Chapelier sur le BMW flat de 1200 cm3...
Par contre avec un 800 comme le mien il faudrait viser une puissance de 70 à 75 cv maximum pour garder un peu de marge par rapport à une utilisation moto ou le moulin fait 90 hp.

Gabriel.
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Claude Nowak
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par Claude Nowak »

J imagine que tu parles de Chapelet qui a d ailleurs eu beaucoup de soucis avec le réducteur de sa conception.
flyingman
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par flyingman »

Ok, en fait je ne comprenais pas pourquoi cette configuration était toujours utilisée pour les moto actuelles, mais avec les arbres d'équilibrages, tout s'explique.

Par contre dans les motos anciennes, elles n'avaient pas d'arbre d'équilibrage, alors quels avantages avait on à utiliser cette configuration par rapport à un monocylindre 2 Temps par exemple?

Merci.
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jplandez
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par jplandez »

Avantages : la régularité cyclique. Avec un bicylindre 4 temps calé à 360°, ca fait une explosion a chaque tour.
Ayant débuté la moto avec une Triumph 500, le bruit est fabuleux. En revanche, qu'est ce que ça vibrait, malgré un lourd volant d'équilibrage entre les manetons.
Les japonais sont ensuite arrivés avec les calages à 180°, ça vibrait bien moins, mais le bruit pas terrible.
Puis, les balanciers d'équilibrage, surtout sur les monos.
Pour les 2 temps, y'a pas photo, un bicylindre calé à 180° sera bien équilibré dynamiquement et cycliquement : une explosion par demi-tour.
Entre 2 temps et quatre temps, à l'époque, c'était un autre débat (entre celles qui "fument", mais pas longtemps, et celles qui ne fument pas, et roulent plus longtemps).
ramoneur
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par ramoneur »

flyingman a écrit :Ok, en fait je ne comprenais pas pourquoi cette configuration était toujours utilisée pour les moto actuelles, mais avec les arbres d'équilibrages, tout s'explique.

Par contre dans les motos anciennes, elles n'avaient pas d'arbre d'équilibrage, alors quels avantages avait on à utiliser cette configuration par rapport à un monocylindre 2 Temps par exemple?

Merci.
Il ne faut pas faire de confusion entre un arbre d’équilibrage qui permet d’avoir ensemble pistons bielles vilebrequin en équilibre quelque soit la position angulaire (avec plus ou moindre de réussite) et un volant d'inertie dont le rôle est d'emmagasiner l’énergie dans les phases moteur pour la la restituer ensuite.
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serge5694
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par serge5694 »

ramoneur a écrit :Désolé Serge mais ce que tu écris manque singulièrement de cohérence. :roll:
Une fois, il faut une hélice de faible inertie et un peu plus loin il faudrait un volant d'inertie....il va bien falloir un jour se décider.

je suis d'accord ça manque d'explication, il faut un volant d'inertie sur le vilo et une faible inertie de l'hélice après le réducteur pour que le pignon primaire soit toujours menant afin d'éviter les chocs du aux jeux de denture. une hélice a forte inertie gardera sa vitesse angulaire et donc deviendra meneuse quand la vitesse angulaire moteur ralentit c'est pas très bon pour la denture et c'est bruyant

Histoire de clarifier un peu toutes les affirmation que l'on peut lire sur ce forum.

Les pics de couple sont présents sur tout moteur à combustion, cependant à bas régime, ces pics de couple sont faibles, l'admission est réduite et le volume admis est faible car le coupe absorbé par une hélice varie comme le carré de la vitesse de rotation. Au ralenti le couple moteur est donc très faible en valeur moyenne.
Par contre la fréquence de ces pics est basse, peut se situer dans la fréquence propre de l'installation et ont peut arriver à mettre en résonance le système. Cette fréquence dépend du nombre de cylindres et du type de moteur, à vitesse de rotation égale, elle est deux fois plus élevée pour un moteur 2 temps à nombre de cylindres identiques. la fréquence est deux fois plus élevé mais la diférence de vitesse angulaire est "deux fois" moindre

Plusieurs solutions pour résoudre ce problème:
augmenter l'inertie vue par le moteur, donc volant d'inertie
installer un couplage élastique,
installer un amortisseur de vibration sur le moteur (damper),

Image

augmenter la vitesse de ralenti pour augmenter la fréquence, mais cela peut être incompatible avec la vitesse minimale de rotation de l'hélice.

La dimension d'une hélice est déterminée par la puissance à transmettre, la vitesse de l'avion et la vitesse rotation de cette hélice, que le moteur soit en prise directe ou réducté. Son moment d'inertie est donc le même pour une technologie de fabrication identique (métal, bois, composite).
Par contre l'inertie vue par le moteur est proportionnelle au carré du rapport de réduction.

Un moteur réducté aura donc une inertie ramenée au vilebrequin nettement plus faible pour le même avion. Par exemple pour un Rotax avec un rapport de réduction de 2,4 l'inertie vue par le moteur sera divisé par 6. Autant dire que le lissage des pics de couple apporté par l'inertie de l'hélice sera insignifiante d’où le Klonk mélodieux lors de l'arrêt. De ce point de vue une hélice à faible inertie est une mauvaise solution, son seul avantage et la réduction de la masse. pas d'accord comme dit plus haut une hélice à faible inertie et forte trainé ralentira rapidement entre les pics de couple et ça évitera quelle devienne meneuse, voir l'intervention de E-prop à Cachant 2016

Un embrayage ne lisse pas les pics de couple. Pour cela il faudrait qu'il glisse et il ne tiendrait pas longtemps. Il ne réduit pas les pics de couple mais permet de démarrer et d'arrêter en douceur l'ensemble moteur réducteur hélice d'un moteur ayant un ralentis trop haut ou de faire tourné au ralentis bas sans entrainer l'hélice et donc d'évité que les pics de couple à faible fréquence soit transmit au réducteur et à l'hélice Par contre, c'est une masse en rotation qui augmente l'inertie et remplit donc la fonction de lissage. On peut avantageusement le remplacer par un disque pour obtenir un lissage efficace et déterminer ce disque pour avoir une vitesse de ralenti adaptée à l'hélice. Bien entendu il faut le placer sur l’arbre rapide et non en sortie de réducteur car l'énergie cinétique d'un volant d’inertie est proportionnelle au carré de la vitesse de rotation.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Volant_d%27inertie

Des blocs amortisseurs (couplage élastique) peuvent réduire les pics de couple, transformer l'installation en un système moins sollicité et atténuer ou faire disparaitre les oscillations du moteur à un régime critique, mais un bloc amortisseur élastomère ne doit pas dissiper d’énergie sinon il va se détruire à plus ou moins brève échéance.

Un mono cylindre 2 ou 4 temps peut parfaitement fonctionner. Reste à savoir si le volant d'inertie sera de masse/dimension acceptable.

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ramoneur
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par ramoneur »

Ce que tu as écrit en bleu est exact.
Petit bémol: une hélice à faible inertie et forte traînée est une daube, la traînée est de l’énergie perdue. Présenter cela comme un avantage est une prouesse marketing :lol:

Pour éviter le cognement des denture, le mieux est de se passer d'un réducteur et de choisir un moteur en prise directe (Aerovee, Vaxell, D motor, UL Power ...) et de balancer le Rotax à la benne. En plus cela fera plaisir au moins à une personne.
Si on veut à tout prix un réducteur, le volant d'inertie sur l'arbre rapide est la solution qui permet de tourner à bas régime sans avoir la maladie de Parkinson. C'est d'ailleurs universel sur les moteur d'automobiles, comme cela l'était sur les machine à vapeur.
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bien que ce modèle ne soit pas très adapté à la motorisation des ULM ;)
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serge5694
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par serge5694 »

une hélice avec beaucoup de trainé n'est pas forcément une daube mais simplement une hélice avec pas mal de pas. en fait il faut un rapport inertie/trainé faible.
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Gabinger
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par Gabinger »

Bonjour, pour en revenir à la question, il n'y a aucune raison qu'un bi 4 temps cale à 360 ne puisse pas être avionne. Il n'y a rien dans le principe qui s'y oppose.
La question est, quel moteur pour quelle puissance?
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serge5694
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Re: Avionage bicylindre en ligne 4 T calage maneton 360°?

Message par serge5694 »

ça a déjà été fait avec le weber. http://www.scorpio.fr/img/cms/Press/U14Weber.pdf
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