B'jour
Grand mètre a dit: - Citation :
- j'imagine que la veine gazeuse part trop vite sans effet de résonnance (nettement plus faible on est d'accord que sur deux temps, où l'échappement participe au fonctionnement du moteur).
Tu ne peux pas si bien dire
Vous savez tous que les dimensions physiques des systèmes d'échappement, tubulures, pots de détente et tout et tout, sont l'aboutissement de calculs très poussés contribuant à optimiser le fonctionnement des moteurs.
N'ayant rien trouvé de tout fait sur la toile, ce qui m'aurait évité d'écrire, et peut être de raconter des choses que je n'ai pas bien comprises; rassemblant mes souvenirs de physique et tout et tout, complétés par ce que j’ai lu ici ou la
; je vais tenter de faire un synthèse aussi simple que possible de ce que je crois savoir complété par ce que j'ai trouvé par bribes sur Internet pour compléter mes connaissances.
Merci à vous de compléter si vous trouvez mieux ou de me corriger dans les erreurs que j’aurais pu commètre
En tous les cas, j'ai interrogé deux de mes amis mécaniciens qui sans hésiter, disent qu'un échappement libre, fait partie des choses qui mettent à mal les soupapes, donc ce ne doit pas être qu’une légende de rue, sans trop pouvoir me décrire exactement le phénomène réel, soulignant cependant qu'ils leur semblait que depuis une vingtaines d'années, les moteurs nouvellement élaborés, même malmenés, grillaient de moins en moins de soupapes, c'est vrai que les nouvelles soupapes sont des must de technologie, mais c’est un autre chapitre tout aussi passionnant du reste, et qu'avec les commandes hydrauliques qui se généralisent de plus en plus sur les moteurs récents, il n'est plus question de mauvais réglages
On ne va parler que des moteurs à 4 temps, pour les deux temps, tout en répondant aux mêmes contraintes physiques, s'il y a quelques similitudes, les besoins en termes de résultats sont quelque peu différents, voir même accentués
Pour faire court, on va passer par un petit rappel que tout le monde connaît sur les cycles du moteur 4 temps:
Lorsque, dans le cycle d'échappement, le piston remonte et que la soupape d'échappement s'ouvre, les gaz brûlés ou non sont évacués
- au passage, la soupape quittant son siège, qui participe avec le guide de soupape dans une moindre mesure au refroidissement de cette dernière soupape, celle ci se trouve donc dans un premier temps dans la turbulence de gaz très chauds
- ensuite cette soupape se ferme brusquement, interrompant le passage de ces gaz, dans un système d'échappement bien conçu, ces gaz vont se détendre, et comme ce flux de gaz est brusquement interrompu, une certaine quantité de ces gaz va faire demi tour pour se heurter à nouveau sur une soupape fermée, d'ou une nouvelle compression, qui n'a cependant rien à voir avec celle qui s'était produite avec la combustion des gaz dans le cylindre, ces gaz vont à nouveau faire demi tour vers l'ensemble de l'échappement, et vont se détendre, si l'ensemble est bien calculé, dans une plage de rotation donnée du moteur, le cycle d'échappement suivant débute et la soupape d'échappement s'ouvre, ces gaz vont contribuer, par aspiration, à vider le cylindre, mais juste ce qu'il faut, pour qu'à l'ouverture de la soupape d'admission des gaz frais, ceux ci ne viennent pas lécher trop violemment la soupape d'échappement, risquant de provoquer un choc thermique, avec d'inévitables conséquences, de plus, s'il y avait des particules incandescentes (calamines), avec la chaleur très élevée de la soupape, et un violent apport d'oxygène, on réunit le procédé que l'on met à profit dans un chalumeau découpeur pour brûler le métal afin de le découper,
c'est en partie avec ce même processus que l'on crève un piston, température très élevée, point incandescent, apport d'oxygène, le tout répété, et les principes de physique s'enclenchent
Quand un moteur est en échappement libre ou que son système d'échappement est fortement dégradé, il n'y a pas ce système d'oscillation des gaz, et au pire les gaz d'échappement sortent en jet continu , les cylindres sont trop vidés quand les gaz d'admission y sont introduits
Grand mètre a dit en parlant des soupapes
- Citation :
- En compète, elles sont probablement conçues pour encaisser ça
Bien oui mais pas tout à fait, les tubulures d'échappement sont recalculées et l'on est pas en échappement libre même si le niveau sonore est élevé, dans ce cas, on n'en à rien à faire du bruit, en plus des fois ça plait
Voici un copié collé qui donne une idée par l'exemple d'un échappement calculé pour un 4 cylindres 1300 atmosphérique de 250 cv à 10700 tr/m. Rapport volumétrique 13,4/1.
Il est préférable de choisir le type 3Y au lieu du 4/1..
Calcul du 3 y 1300 Suzuki HAYABUSA de Martini.
Infos diverses : diamètre soupape echap = 27 mm
Longueur du conduit = 45 mm
Act = 292 ° d’ouverture et 8,36 mm de levée avec 10/100 de jeu théorique
Cas d’un monocylindre
Vitesse de propagation de l’onde choisie = 685m/sec qui est une valeur moyenne fonction de la Température des gaz d'échappement.
L= angle total d’ouverture de soupape d’echappement X 685
12 X régime moteur à la puissance maxi
Exemple régime 10800 tr/mn et 292 ° d’ouverture vitesse de l’onde choisie = 650
L= 292 X 650 = 189800 = 1,464 m à partir de la soupape.
12 X 10800 129600
Cas d’un multicylindre
Cylindre 1 et 4 couplés, 2 et 3 couplés
Calcul de L1 (premier tronçon jusqu’au premier Y) (régime de puissance maxi)
L= 292 X 650 = 189800 = 1,464 m à partir de la soupape. C'est trop long!!!
12 X 10800 129600
Prendre harmonique 2 = 1,464 / 2 = 0,732 m ou 732 mm ( enlever la demi longueur du conduit soit 27,5 mm ! )
Prendre harmonique 3 = 1,464 / 3 = 0,488 m ou 488 mm ( enlever la tierce longueur du conduit soit 15 . Voilà, c'est mieux. La longueur du premier Y L1 est déterminée.
Section conduit culasse = 35² x 3,14:4 = 961,625 mm² ne pas modifier outre mesure le diamètre sous peine de perdre de la vitesse. (autre débat)
Calcul de L2 (tronçon jusqu’au deuxième Y. On choisira cette fois-ci le régime de couple maxi qui nous interresserait, et on fait le même calcul. Au lieu de prendre 10800 tr/mn, on choisira, par exemple un régime de 8500 tr/m
Respecter la longueur totale, sans harmonique pour le régime maxi choisi, si possible !!!
Ne pas oublier d'enlever la longueur du conduit. (45)
Et voilou. ça pète à mort..... Si besoin, je vous fais parvenir les formules ou mes sources...
signé: un prof motoriste fou......... Ouf… !
J'aime bien ce genre de calcul, mais si le gars à raconté des bêtises, je ne sais pas pour vous, mais "moua" je ne suis pas capable de le corriger, et de plus ça ne m'empêchera pas de dormir cette nuit et les suivantes aussi
Alors me direz vous, les moteurs de compétition en échappement libre, les moteurs d'avion en échappement libre? Et bien que né ni, ils ne sont pas à proprement parlé en échappement libre, il leur manque juste le pot de détente des gaz pour atténuer le niveau sonore, mais les tubulures d'échappement sont calculées et mentionnées pour que ce phénomène bien faiteur de rentrèe en résonance des gaz se fasse
Pour les véhicules de monsieur tout le monde, pour diverses raisons, coût, encombrement, on ne peu pas se permettre de faire des tubulures d’échappement tarabiscotées, et de plus pour atténuer le niveau sonore il faudrait tout de même y ajouter un pot d’échappement qui dans ce cas ne servirait, sur le plan acoustique, qu’a réduire le niveau sonore et rien de plus, donc nos pots sont calculés en fonction du moteur à équiper, pour contribuer à améliorer les processus décrits, et accessoirement diminuer le niveau sonore, ce qui est recherché par les bleus en plus par les temps qui courent
Sur nos motos un peu sage il n’y a pas trop de bobos à changer le pot d’échappement qui a été dument calculé pour par un autre, sans toutefois faire n’importe quoi, les lois de la physique sont toujours embusquées par la
Woili voila ma t’ite pensée de ce jour, désolé d'avoir été un peu long
Cordialement
Michel
Hors sujet, mais en faisant les recherches, je suis tombé la dessus
http://www.f1-technologies.fr/actualite/2006/06/chiffres-formule-1.html
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