Vibrations moteur 912S... observations...

[Clouds]

Moteur trop riche a faible charge ?
> aiguilles/puits uses ?

[simonechelard]

Bonjour Lochardet.
J'ai ėgalement un rėgime vibratoire entre 3000 et 3500t/mn sur un 912 UL
Mes silent bloc moteurs sont neufs, pas de changement.
J'attribue ce problème à la carburation. Dans un premier temps j'ai rêglė les vis de richesses à 1t 1/4, et c'est un peu mieux.
Actuellement mon sinus ėtant en maintenance, j'ai descendu les aiguilles de carbus de 1 cran pour essai.
Dès remise en vol, je te tiendrai au courant du rėsultat.
Bons vols.

[Bernard-WT9]

Concernant le tracking, j'ai eu ce probleme qui intervenait entre 3000 et 4000 tr/mn.

[Lochardet]

(aiguilles et puits ont été changés il y a 50 heures... pas de changement sur les vibrations... mais c'est un peu l'histoire de l'oeuf et de la poule... des vibrations ne doivent pas "arranger" le comportement des aiguilles - même neuves -, des flotteurs, etc... cercle vicieux?)

J'ai trouvé plusieurs exemples de vibrations vers 3000 t/min pour le 912S :

sur ULMAG pour un 912S à l'occasion du test du "Balance Master" :

A 3000 tr/mn, mon ULM a toujours vibré. De fait, j'évite systématiquement ce régime, mettant un tout petit peu plus, ou un tout petit peu moins. A l'occasion du test, je plante l'aiguille du compte-tours sur le 3 de 3000 tours : quelques vibrations persistent, ce qui montre les limites du système, mais beaucoup moins qu'avant,

sur un forum US (Rotaxowner) plusieurs ++ cas identiques/analogues :

I have a Rotax 912 ULS on a Tecnam Sierra with about 600 hrs. I am getting increasing vibration at 3000 RPM, which happens to be the power setting for a 500 fpm landing decent. The vibration disappears at 3200 RPM and begins at about 2800 RPM. I have synched the carbs, and have recently rebuilt the carbs as part of the 500 hr rubber goods replacement. There was a lot of varnish on the carbs when they were rebuilt, which I removed using carb cleaner. I did not change the jets however, and just soaked them in carb cleaner. The vibration occurs no matter which mag is on. Prop has not changed so at this point I am ruling it out. I don't know if this is a carb issue or perhaps a gearbox issue. Any help would be appreciated.

On incrimine la carburation (synchro), l'allumage, l'hélice... mais ce qui suit me parait plus vraisemblable (même forum US) :

Kevin:

I've explored vibration issues in the past with my 912 UL. In my engine installation there are two rpm bands where vibration is noticeable - 3,800 to 4,100 rpm and 4,300 to 4,800 rpm.

I guess I'll start by saying there's a known vibration problem with the 912 ULS. Rotax Service Letter SL-912-010 (attached) identifies the problem as resonance in the 3,600 to 4,800 rpm range. There are a number of contributing factors listed in SL-912-010, but Rotax does not identify a definitive root cause. Rotax does say the problem is often reduced by the installation of a slipper clutch.

Now here's what I've found. First, it's important to understand the nature of the problem. The 912-series engines are very well-balanced except for one vibration mode that's intrinsic to four cylinder boxer engines. The layout of the cylinders means that the engine produces "rocking couple" vibration that twists the engine around a vertical axis and tends to wag the prop from side to side. This vibration mode is not well understood in the Rotax community, imho. It means, for example, that the flat bed-type engine mounts found in many aircraft are not a good idea as the flat bed configuration is poor at damping rocking couple vibration. In my aircraft, which has a bed mount, there are witness marks around the Lord mounts that show the Lord mounts are moving from side to side. A dynafocal type mount is a better engine mount for the 912 as it's much better at damping rocking couple vibration.

As part of my vibration exploration on my 912 UL I installed a 912 ULS gearbox (without slipper clutch) which has a 2.43:1 reduction ratio in place of the standard 912 UL gearbox which has a 2.273:1 reduction ratio. I found the vibration was worse with the 912 ULS gearbox with all other factors the same (I did repitch the prop). I also took noise measurements with a dB meter and got a very interesting result with the 912 ULS gearbox. There was a noise peak at 4,500 rpm that was not present with the 912 UL gearbox. I interpreted that as mechanical resonance.

This result - more vibration with the 912 ULS gearbox - together with Rotax's suggestion in SL-912-010 to install a slipper clutch, leads me to the conclusion that vibration issues on 912 series engines are the result of an interaction between aerodynamic propeller loads and the inherent 912 rocking couple vibration.

So, what to do about it? In principle the answer is a well-designed dynafocal engine mount to adequately damp rocking couple vibration and a slipper clutch to break the direct mechanical connection between propeller and crankshaft.

On your aircraft, I'd start with prop pitch. There's something about the aerodynamic load on the prop blades that's exciting resonant vibration when you throttle back. We don't really know what it is so you'll have to experiment. An overpitched prop exerts more driving force on the gearbox when throttle is reduced. Your prop is overpitched, so the first thing I'd do is reduce the blade pitch to increase your static rpm above 5,000. At the same time I'd ensure that the pitch of all three blades is identical.

Then I'd suggest you inspect your engine mount very carefully. Look closely at each mount point for any damage or cracking. Look for capture washers contacting the mount where they shouldn't be. Make sure the engine mount's in factory condition. The rubber shock mounts are (may be) available in different hardnesses with different damping characteristics. Experiment with different shock mounts.

If all else fails, install a slipper clutch. This is not often done on 912 UL gearboxes as there's something about the 912 UL gearbox reduction ratio that makes the 912 UL less prone to the vibration problem. But it would undoubtedly help on the 912 UL just as it does on the 912 ULS.

P.S. il est très important de lire attentivement la Rotax Service Letter SL-912-010 A mon sens le problème vient essentiellement du type de bâti moteur et de ses fixations. Avec les mêmes motuers et les mêmes hélices les Savannah VG nez et bâti courts ne vibraient pas du tout tandis que les XL et les S à nez long et bâti long mixte: ICP + standard Rotax vibrent parfois énormément...

[Clouds]

Hypothèse plausible:
Des idées en vrac

Equilibrage sérieux de l'hélice ?
Installation de raidisseurs sur les branches les plus longues du bâti ?
Une gopro dans le compartiment moteur focalisée sur une branche du bâti ?

[Gabinger]

Je ne suis pas un grand spécialiste du Rotax 912 mais sur le Skyranger sur lequel je volais il y avait un régime de vibration vers 3000 rpm, le loueur m'a expliqué que c'est propre a certains réducteurs (question de génération) et qu'il fallait juste éviter de rester à ce régime. Je le crois sur parole ils ont des moteurs qui font durer 5000 heures! Peut-être que tu est dans ce cas là et qu’effectivement le vieillissement des silent bloc les a rendus plus tendres et le phénomène se ressent plus.

[Lochardet]

Des précisions concernant le montage du moteur Rotax sur les anciens Savannah VG (nez court) qui ne vibraient pas du tout. Le bâti était en une seule partie et du type "flat bed" :



Sur les nouveaux Savannah (VG XL et S) qui vibrent il ont adopté le bâti intermédiaire (anneau) de Rotax qui est du type dynafocal :



bien qu'un bâti "dynafocal" soit généralement considéré comme meilleur qu'un bâti "flat bed" * ça ne semble pas trop réussir aux nouveaux Savannah... et à bien d'autres types d'ULM aussi!
Il est fort possible que l'anneau Rotax ne soit pas lui même en cause mais que le bâti intermédiaire réalisé par les différents constructeurs pour faire l'interface entre la cloison pare-feu et l'anneau Rotax soit mal conçu et que l'ensemble soit en définitive mal adapté (dynafocal bricolé en deux parties!)


* trouvé sur un forum US : I was told the ring mount handles the rocking couple inherent in a 4 cylinder boxer better than a bed mount.

[simonechelard]

Bonjour
Je viens de faire un essai avec rėglage carbus diffėrents:
- Vis richesse 1t 1/4
- Aiguilles baissėes de 1 cran
Rėsultat : bien meilleur fonctionnement à 3000 t/ mn vibrations presque disparues.
Toutefois je dois surveiller les EGT qui ont augmentėes, tout en restant sous les 900 °c
Le vol ayant ėtė trop court pour porter un jugement dėfinitif, je vais confirmer aprés un vol plus long, en surveillant les EGT et vėrifier la couleur des bougies au retour ( qui ėtaient auparavant très noires )

[kappaman]

Fais attention aux EGT.
800° idéal, et 850° max.
Au delà, tu risques de fendre tes coudes d'échappement. C'est ce qui m'est arrivé avant de les changer dans un premier temps. Et de monter le kit Is sport (injection de rotax).
Le kit Is sport donne un mélange un peu plus riche et fait descendre les EGT. La conso est +1 litre, un peu plus performante +10km/h. Les EGT sont -30° environ.
Avant, j'étais entre 870 et 900°.

Thierry

[simonechelard]

Bonjour Kappaman
Tu as raison, je vais surveiller les EGT lors de mon prochain vol , mais je souhaite que ça passe car le rėsultat est
très bon. Je ne connais pas le kit sport, mais si il enrichit la carburation, je tourne en rond, puisque j'ėtais trop riche.
Je vous tiendrai informė au plus tôt.

[Lochardet]

suite des "vibrations à 3000 t/min" :

je vais changer mes silentblocs (qui ont 8 ans). Cela ne peut pas faire de mal et on verra ce que ça donne.

à noter que les silentblocs complets (n=8) pour Eurostar sont 9 fois moins chers que ceux vendus par Avirex pour l'anneau-bâti Rotax...

[piwip]

Bonjour, tu te fourni directement chez evektor?

[Lochardet]

non chez Avianor près de Lille...

[piwip]

Ok merci

[simonechelard]

Bonjour
Depuis les rėglages carbus modifiės le moteur de mon sinus tourne très bien , les vibrations sont maintenant très faibles, et admissibles.
J'ai fini par remettre les vis de richesse à 1t 1/2, et baisser les aiguilles de 1 cran.
J'ai relevė mėthodiquement les valeurs de mes EGT , les valeurs ont augmentėes Mais dans les paramètres Rotax .
Mes bougies qui ėtaient très noires, sont devenues claires.
Après une synchro soignėe, J'obtiens le rėsultat suivant :

A 4600 t/mn cyl 1 785. cyl 2 820. cyl 3 819 cyl 4 844
A 5000 t/mn. Cyl 1 784. cyl 2 812. cyl 3 797. cyl 4 826

Les rotax de mes amis ( 1 sinus et 1 CT ) sont plus froid de 50° , pourriez vous me communiquer les EGT de vos rotax
Merci par avance et bons vols
Simon