Meilleure conso avec moteur diésel ou moteur essence ?

[MYR]

A lire : http://www.hkw-aero.fr/pdf/rendement_voiture.pdf
Etude faite par des aviateurs (http://inter.action.free.fr/ par exemple).
Assez curieusement, ils ont étudié le cas des voitures, mais leurs conclusions sont encore plus valables si on transpose dans l'aéronautique, car le poids est un paramètre encore plus déterminant :

Annexe 2 : comparaison des rendements
Le meilleur rendement du moteur diesel est dégradé par sa masse supérieure. C'est-à-dire que le moteur essence compense en partie son rendement moindre par sa plus grande légèreté. (SIC)

Un moteur diesel en aviation légère ne peut se justifier que par le prix du carburant. Pour info, tarif du kérosène (ou Jet A1 utilisable dans moteur diesel) chez Air Total : 0,965 € HT au 1e janv 2012 http://www.total.fr/carburants/les-carb ... total.html. Encore faut-il avoir le droit de l'acheter :
La carte AIR TOTAL JET A-1 ne peut être délivrée qu'aux utilisateurs pouvant justifier d'une activité autre que de "tourisme privé" et donc en exonération fiscale de Taxe Intérieure de Consommation (TIC).

[swiftlightpas]

Le jet A1 n'est pas utilisable dans un diesel auto moderne et sur les anciens seuls certaines pompes à injection le supportent plus ou moins bien car le kérosène est bien plus "sec" que le gazole...
J'aimerais bien connaître les particularités des pompes à injection des quelques diesel certifiés du marché homologués pour le jet A1...

[Girino]

Certaines pompes en ligne possèdent aussi un réservoir de graissage.

[Asso_X]

Globalement, voici la Consommation spécifique des moteurs Diesel et Essence, en lb/HP/h.

0,26 - 0,34 : Gros diesel 4 temps pour l'industrie
0,28 - 0,36 : Autres 4 temps Diesel
0,32 - 0,38 : 2 temps Diesel
0,37 - 0,44 : Moteur avion Essence à 4 temps à injection
0,40 - 0,48 : Moteur automobile Essence à 4 temps à injection
0,43 - 0,48 : Moteur avion Essence à 4 temps à carburateur
0,48 - 0,60 : Moteur automobile Essence à 4 temps à carburateur
0,55+ : Moteur Essence 2 temps
0,55-0,70 : Moteur avion Essence à 4 temps à carburateur à pleine puissance au décollage
1,3 : Turbine Solar T62 (80 HP; 60 000 rpm)

[MYR]

Les 4T essence dowsizés turbo à injection directe risquent de remettre en question les moteurs diesel y compris pour le couple ...

[swiftlightpas]

Le tableau de conso ci-dessus n'est pas tout à fait exact car le meilleur rendement (52%) est atteint par un moteur 2 temps diesel suralimenté et à injection pneumatique Wärtzila communément utilisé sur les gros navires... (120g/cv/h au régime de croisière (85% de puissance) , 126g/cv/ h à puissance maximale, leur 14 cylindres de 109 000cv à 102tr/minute (!) qui propulse les plus gros porte container du monde consomme 3,8 litres..par seconde!

[JETHRO]

Le tableau de conso ci-dessus n'est pas tout à fait exact car le meilleur rendement (52%) est atteint par un moteur 2 temps diesel suralimenté et à injection pneumatique Wärtzila communément utilisé sur les gros navires... (120g/cv/h au régime de croisière (85% de puissance) , 126g/cv/ h à puissance maximale, leur 14 cylindres de 1090000cv à 102tr/minute (!) qui propulse les plus gros porte container du monde consomme 3,8 litres..par seconde!

Tu es bien sûr de ce que tu écris ?
N'aurais-tu pas mis un zéro de trop ?
Parce que là, avec la puissance que tu annonces, on fait dans les 0,82 gigawatts... du côté de la puissance d'une centrale atomique, me semble-t-il !
Je trouve que ça fait beaucoup-beaucoup !

[swiftlightpas]

109000cv en effet, un zéro de trop

[gazaile100]

Peut être un peu léger comme puissance pour décoller en 150m...

[MYR]

Je reviens sur ces chiffres qui sont très démonstratifs :

2 ax : une essence et une diesel de puissance équivalente:
la diesel (1500) consomme 5L/100 en moyenne
l'essence 6.5L/100 dans les mêmes conditions...soit bien les 30% de différence dont j'ai parlé précédemment...

5 L gazole = 4,25 kg (5 x 0,85)
6,5 L super = 4,68 kg (6,5 x 0,72)
Différence = 0,43 kg de consommation en masse en plus pour le moteur essence, soit 10% ~

Le débat n'est pas technique (pour la masse, il est clair que c'est bien le moteur essence qui est plus intéressant malgré le fait qu'il faille emporter 10% de carburant en plus, car il est plus léger de 30 kg).
C'est une question de choix économique et pratique :
- le gazole et le JetA1 sont moins chers ...
- sur les aérodromes publics, on trouve systématiquement du JetA1, alors que l'essence auto, non.

[swiftlightpas]

Je reviens sur ces chiffres qui sont très démonstratifs :

2 ax : une essence et une diesel de puissance équivalente:
la diesel (1500) consomme 5L/100 en moyenne
l'essence 6.5L/100 dans les mêmes conditions...soit bien les 30% de différence dont j'ai parlé précédemment...

5 L gazole = 4,25 kg (5 x 0,85)
6,5 L super = 4,68 kg (6,5 x 0,72)
Différence = 0,43 kg de consommation en masse en plus pour le moteur essence, soit 10% ~

Le débat n'est pas technique (pour la masse, il est clair que c'est bien le moteur essence qui est plus intéressant malgré le fait qu'il faille emporter 10% de carburant en plus, car il est plus léger de 30 kg).
C'est une question de choix économique et pratique :
- le gazole et le JetA1 sont moins chers ...
- sur les aérodromes publics, on trouve systématiquement du JetA1, alors que l'essence auto, non.

Oui, mais le cas de l'AX (on aurait pû prendre pour exemple la C1 ou l'écart est encore plus réduit entre le moteur 1L, 3 cyl Toyota de 68cv et le 4 cylindres diesel 1.4L PSA de 55cv (c'est le 70cv "dégonflé")) est très favorable au moteur à essence parceque c'est un véhicule très léger et aérodynamique, mais sur un véhicule lourd et à forte traînée (monospace, 4x4, utilitaire, camion) la surconsommation de l'essence par rapport au moteur diesel est très importante (ex: Jeep grand cherokee (2.5tonnes à vide) conso extra urbaine:essence V6 286cv: 11.8L/100 , diesel 241cv: 8.3L/100 et il est intéressant de constater que le modèle V8 essence 352cv consomme "seulement" 10.2L/100 grâce à la coupure de 4 cylindres à faible charge...Et un camion GMC 6x6 engloutissait 100L/100km contre 35L pour un camion diesel d'époque)...

Tu peux tortiller le truc comme tu veux, le moteur à essence classique n'a et n'aura jamais le dessus sur le diesel car c'est un impossibilité physique, d'ailleurs la comparaison des t° des gaz d'échappement de l'un et le l'autre sont déjà une preuve plus que suffisante pour différencier le rendement très supérieur du diesel.Sur un essence, pour approcher le rendement en masse de carburant du diesel, il faut une compression variable qui est une technique maîtrisée et un fonctionnement semi diesel qui lui ne l'est pas du tout car aux limites de la détonation ...

La plupart des ULM n'opèrent pas depuis les aérodromes publics qui de plus sont de plus en plus souvent fermés ou d'accès restreint aux ulm (ex: autorisé seulement aux ulm basés)...de plus, certains petits aérodromes avion basculent à l'ulm et n'ont plus de 100LL et encore moins de jet A1...

Et je ne crois pas que le moteur diesel AX peut fonctionner au Jet A1 sans bouziller sa pompe à injection (Lucas rotodiesel me semble t-il)...seules les pompes Bosch supportent "à peu près" le Jet A1...

[MYR]

Les moteurs diesel ont un meilleur rendement que les moteurs à essence, on n'en doute pas. Je souhaite seulement attirer l'attention sur la différence qu'il y a entre consommation en volume et consommation en poids. En aéronautique, il est totalement inapproprié de raisonner en terme de litres, il faut raisonner en terme de masse.


Copier-coller de chez une marque que je n'aime pas (elle m'a escroqué) :

• Why develop a gasoline aircraft engine and not a diesel?
  Engine Weight considerations:
  
  The real problem with diesel engines is that they are NOT light. Diesel engines capable of producing +/- 100 hp weigh +/-100 kg [220 lb] and more. (Don't be fooled by diesel engine weight figures which don't include everything necessary to operate the engine such as; cooling and lubricating liquids, lines, hoses, radiators, turbo and intercooler, alternator, fuel pump(s) air/oil separator - breathers, air mixture boxes, exhaust system, ignition coils/harness, cables, etc !) The diesel engine mount will most probably also be heavier than one needed for a gasoline engine.
  
  This increased total engine weight over a gasoline engine means proportionally decreased payload for the aircraft they are installed into. Compared to the ULPower engine, a diesel of the same power output ready for operation weighs +/-30kg [66 lb] more.
  Heavy fuel:
  
  Why do you think diesel is also called "heavy fuel"? Because 100 liters [26.4 US gal] of diesel fuel weighs 19 kg [42lb] more than 100 liters of gasoline.
  
  People tend to think that diesel engines in cars are much more economical than gasoline engines because they use considerably less (in volume) of fuel. A typical figure for an economical gasoline engine would be 8 liters/100km (30 miles/US gal), while a diesel producing comparable power would consume 6 liters/100 km (39 miles/US gal).
  
  In commercial and military aircraft fuel consumption is usually expressed in lb/hr. Using the fuel consumption figures above, 8 liters/hr of gasoline would be 12.7 lb/hr; 6 liters/hr of diesel would be 12.2 lb/hr. Whereas there is a reduction in fuel consumption by volume of 25%, there is only 4% fuel consumption reduction by weight. Compression engines are more fuel efficient because they generally use leaner mixtures and their compression ratio is much higher. Both factors make diesel engines more fuel efficient than gasoline engines. Since the difference in fuel consumption by weight of fuel is nearly the same, this also shows that the specific energy content (per unit weight) of most hydrocarbon fuels is very similar.
  
  The higher specific weight of diesel fuel is certainly not an advantage to the aircraft powered by a diesel engine. Every single airframe manufacturer goes to great lengths to try to increase their aircraft's available payload by reducing the airframe weight. Ultra light manufacturers are jubilant when they can claim a 15 kg [33 lb] weight decrease of their structure without reducing the safety factors.
  
  A diesel powered aircraft with a full fuel load of 100 liters has a decreased passenger payload of +/- 50 kg [110 lb] !! when compared to the same aircraft powered by a ULPower engine. (Note: Kerosene has a specific weight which lies between gasoline and diesel fuel so its' weight penalty is less.)
  Cheaper fuel ?:
  
  Many people see the diesel's main advantage in the use of cheaper fuel. However the difference in cost to the public of diesel, Jet A1 and gasoline is purely a matter of government taxes and has little to do with production cost. In many European countries, Germany and Switzerland for example, diesel is the same price as unleaded gasoline. As the public change over more and more to diesel cars and aircraft, governments will increase taxes on diesel fuel to compensate the reduced income from the lower sales of gasoline. In Belgium 3/4 of the new cars bought are diesel because this fuel (used to be) 30% cheaper. The European Union is looking to make the cost of all fuels to the end user dependent on the its' specific energy content and not on the type of fuel.
  Diesels more expensive to buy:
  
  Another concern is that the aero diesel engines are considerably more expensive to buy than gasoline engines of the same power rating. The diesel manufacturers tell their prospective clients that the increased cost is easily offset by the lower fuel cost - which partly comes from the diesel engine's better fuel efficiency. When you hear this argument, consider two points;
  
  How long will this fuel price advantage remain?
  Will the owner fly sufficient hours so that the lower fuel consumption/cost will be greater than the cost supplement paid for the diesel power plant?
  
  The average recreational pilot flies less than 50 hours a year, and many less than 30. If we presume that diesel power will always have a fuel usage cost advantage over gasoline, the cost savings of diesel engines do not really make much difference to the total cost of flying during a year for this type of pilot when you count purchase cost, maintenance, insurance, hangar and landing fees etc. However, the advantage of being able to have a reserve of 50 kg [110 lb] of extra payload every time you take off (if you use our engine instead of a diesel) is a very important advantage, and not only for the recreational pilot. This weight advantage could easily mean the difference of being able to fly your journey in one go, or having to make an intermediate landing on the way to refuel if this is possible.
  Environmental issues:
  
  In the exhaust emission of diesel engines, the percentage of very tiny carbon particles amounts to 0.2 - 0.5% of the total. This is a potential future problem for aircraft diesel power plants because environmental groups are already complaining about the (small) amounts of soot particles diesel engines produce. Since the number of diesel engines looks as if it will continue to increase dramatically in the near future, so soot particle extractors will eventually become mandatory. Some diesel car manufacturers offer soot extractors as options, others include them as standard because they know it will become compulsory. If/when soot particle filters become compulsory on aircraft, the weight disadvantage associated with diesel power will increase still more..... Soot filters will probably mean an additional (slight) power loss also. Gasoline engines do not have this problem.
  
  An article in New Scientist, (2 November 2002) quoting a study in the Journal of Geophysical Research stated "Petrol engines may not be as harmful to the planet as their more efficient diesel counterparts. A comprehensive climate model shows that the soot produced by diesel engines will warm the climate more over the next century than the extra carbon dioxide emitted by petrol powered vehicles."
  Precautions:
  
  Diesel fuel bought at automobile filling stations can cause an additional problem to aircraft users. To keep the paraffin in the diesel fuel from solidifying in very cold weather, additives have to be added. In cold climates, this is done automatically by the fuel refineries. However you could easily fill up with diesel at your local filling station in the summer without an additive and fly into very cold conditions which would mean blocked fuel lines. Even with additives, fuel lines still need to be well shielded or even heated to keep them from blockage because an exposed section could be a source of problems because of wind chill. To keep aircraft operational in cold weather conditions, gasoline engines need few additional precautions, and are therefore one less source of potential trouble for the pilot.
  Violent torque pulses:
  
  The problem of torque pulse is common to all reciprocating engines but is much more pronounced and a far greater problem with diesel engines. In diesel engine driven systems the problems are compounded by the use of lightweight engines - of the type finding their way into aviation use. This fact has caused the EASA (European Aircraft Safety Agency) to add advisory material to their regulations which draws attention to the need to pay attention to the damaging effects of torque pulse.
  
  The inescapable fact of reciprocating engine operation is that it creates torque pulses that momentarily accelerate or decelerate normal crankshaft operation. The firing order, the firing angle and the number of cylinders cause this. Since the diesel engine does not use spark ignition, and must instead achieve high gas compression to ignite the fuel (up to three times greater than spark-ignited gasoline engines) the pulses are larger than on spark ignition engines. Some degree of misfiring also can cause "pressure spikes", because ignition doesn't always occur precisely when it should and the fuel doesn't burn completely on each ignition stroke.
  
  The torque pulses introduce harmonic excitation forces that are not part of the smooth torque output of the engine and do not add to usable power output. However, they can range as high as ten times the engine's normal operating torque, so they can add substantially to the total amount of torque transmitted through the system and to the rate of wear and damage that results from it.
  
  The phenomena of torque pulse can easily aggravate the relationship between engine and driven equipment in terms of torsional vibration and the resonance that can amplify this vibration to destructive levels.
  
  The use of propellers made of materials which do not easily absorb the torque pulses of reciprocating gasoline engines has often caused serious problems. Torque pulses have lead to the catastrophic failure of blades or retaining hubs. Since diesel engines produce much more violent torque pulses than gasoline engines, unless the diesel engine manufacturer has taken special precautions to limit the torque pulses to levels comparable to gasoline engines, many propellers which presently function well on gasoline engines will not be suitable for a diesel powered aircraft.
  
  Some of the above text has been extracted from:
  http://www.lovejoy-inc.com/Articles/art ... ration.htm
  Larger (heavier) batteries:
  
  Since diesel engines have a much higher compression ratio than gasoline engines, the electrical power needed to start the diesel is also considerably more. This will usually mean that a higher capacity (and heavier) battery will have to be installed to have a sufficient reserve of power to make sure the diesel starts especially in cold weather, and the starter motor will also need to be more powerful and heavier than that required by a spark ignition engine. No engine manufacturer includes the weight of the starter battery in the operational weight of the engine.
  Safer fuel?:
  
  Ending on a positive note, diesel and Jet A1 fuel does have one advantage that will always remain - it does not explode or burn as easily as gasoline in the case of a crash. There are methods available to fabricate gasoline fuel tanks so that explosions do not occur, but diesel is a safer fuel to have on board in the case of an accident.
  Make your own calculations first:
  
  As long as diesel engines are heavier and more expensive than gasoline engines for the same power output, we think that almost all recreational pilots of light aircraft have very little to gain for the increased expenditure of buying a diesel power plant for their aircraft. The few certified aircraft which offer the option of piston diesel power plants have only marginal payload capacity when compared to the same aircraft using the traditional gasoline piston engines.
  
  If you take into account all aspects with regard to flying, and not just the fuel consumption/cost factor, we honestly believe our ULPower gasoline engine has a real competitive advantage when compared to any diesel engine of the same power rating for the great majority of owner/operators of VLA, Sport, experimental and ultra light aircraft.

[swiftlightpas]

Ah bon, sur 100litres le gazole pèse 19kg de plus que l'essence ?

100L d'essence SP95/98 à raison de 0.755 de densité moyenne (source Total): 75.5kg
100L de gazole à raison de 0.845 de densité moyenne= 84.5kg
84.5-75.5= 9kg (et non 19kg)

autrement dit , vu la capacité habituelle des ulm (autour de 60litres) la différence est relativement négligeable (5.4kg), autant alors parler en litres, c'est plus compréhensible...et surtout un réservoir plus grand ça pèse également proportionnellement plus lourd...

Maintenant, perso je ne monterais jamais un diesel 4 temps sur un ulm: trop lourd, trop de vibrations et des risques à voler en hiver (limite gazole du commerce -15°C, sachant que l'A1 peut être considéré comme non utilisable sur un moteur automobile (sauf pompe à injection spéciale)...
à la rigueur un diesel 2 temps de 3 cylindres au moins (pour réduire les vibrations) pourquoi pas, mais les diesel 2 temps sont assez bruyants et...rares (seulement 2 commercialisés, sur commande et pour avions)...

[MYR]

Je n'avais pas remarqué l'erreur qui manifestement est là pour tromper et peser pour aller dans le sens de la démonstration. Je devrais parler de manipulation, cette marque en est coutumière.
Quoi qu'il en soit, même si Ultralight Power a l'habitude de manipuler les chiffres comme ça l'arrange, et même avec les différentes autres densités, il n'en demeure pas moins que la différence de consommation en terme de masse est beaucoup moins élevée que la consommation apparente en terme de volume. Les moteurs 4T diesel sont une aberration en aviation légère, par contre l'utilisation de JetA1 peut être pratique et moins couteuse (Il n'y a pas que des ULM, il y a aussi les cas des avions légers, LSA, etc.. En plus les ULM peuvent souvent fréquenter aussi les aérodromes publics).

Dans un autre sujet, il est dit que les premiers Gazaile-Pennec essence vont voler cet été. A masse égale et à altitude densité égale, et à vitesse égale, il suffira facile de comparer les consommations avec les mêmes modèles en diésel. L'idéal serait de faire voler des appareils cote à cote.