Je m'intéresse à la motorisation aéronautique de faible puissance (<300
cv). Je souhaiterais lancer un petit débat dans ce domaine. Pour
débuter, voici quelques idées sur lesquelles j'aimerais avoir des avis
et des réactions.
1-La plupart des avions légers sont aujourd'hui équipés de moteurs dont
la conception remonte à 50 ans environ.
2-La 100LL qu'ils consomment est déjà très rare dans certains pays et
risque de disparaître dans les prochaines années même en europe.
Qu'en pensez vous?
possible, mais y pas mieux. Encore que même s'ils ont la même architecture,
les moteurs actuels sont plus puissants, plus legers et durent plus
longtemps que les moteurs d'il y a 50 ans. Comparez le poids et la fiabilité
d'une magnéto d'aujourd'hui avec une d'il y a 50 ans. Comparez la précision
d'usinage d'un vilbrequin aussi. et les nuances d'alliage. Combien de
moteurs avaient un TBO de 2400 heures en 1950 ?.
un O-320 developpe 160 cv pour un poids tout équipé de de 260 lbs = 115 kg.
et est capable de fonctioner à 75 % de sa puissance pendant 2400 heures.
Quel autre moteur a le même rapport poids/puissance/durée.
La consomation spécifique (gramme de carburant / cheval / heure) est
meilleure sur les moteurs d'avions que sur les meilleures voitures à essence
actuelles (malgré injection/allumage electronique).
pour tourner à 2400 rpm, un double arbre à cames, ou des soupapes multiples
n'apportent rien.
Même s'il s'agit d'un moteur réducté.
Il suffit de regarder les évolutions des moteurs automobiles SUBARU que les
amateurs américains avionnent.
le meilleur :
EA 81 : 1800cc boxer, arbre à came central + poussoirs. 100 ch @ 6000 rpm /
225 lbs (avec radiateur + reducteur + liquide refroidissement) , plus
fabriqué depuis 10 ans, t moins bon qu'un O-200.
EJ 22 : 2200 cc boxer, arbre à cames en tête, 160 cv @ 5500 rpm/ 300 lbs.
moins bon qu'un O-320.
EJ 25 : 2500cc boxer double a à came, 16 soupapes : pas avionné trop lourd.
"EJ 24" : 2500cc bricolage d'un bloc de EJ 25 avec des culasses de EJ 22.
190 cv.
les gens qui tentent de comparer les moteurs de voiture et les moteurs
d'avion n'on rien compris à la mécanique.
un moteur d'avion fonctionne à régime fixe. (2700 rpm décollage, 2450 rpm
vol, 2000 rpm en finale).
un moteur de voiture est fait pour fonctionner en régime transitoire.
pendant combien de temps un moteur automobile tourne à charge et vitesse
constante dans un trajet urbain ?.
Toutes les solutions utiles en régime transitoire ne servent pas à grand
chose en régime fixe. a quoi bon un allumage cartographique, des soupapes à
calage variable, une coupure d'injection en decelération.
Regardez la différence de rendement entre une injection optimisée pour 2400
rpm et un carbu optimisé pour 2400 rpm. a 2400 rpm y pas de différences. les
2 ont le mélange optimal. Ou si plutot. le système d'injection est beaucoup
plus lourd.
Y a qu'a voir le plantage MAGISTRAL de porsche avec le Porsche Flying
Machine. Plus recement TOYOTA a récidivé avec le moteur V8 de la LEXUS. même
resultat que porche. Quid aussi du V6 PVR avionné ? RENAULT qui a claironné
que son équipe F1 pouvait mettre au point un moteur en quelque mois alors
qu'il faillait des années à un motoriste avion. avec près de 2 ans de retard
sur le planning, son moteur n'est toujours pas certifié. Je ne parle même
pas de la mise en production.
>2-La 100LL qu'ils consomment est déjà très rare dans certains pays et
>risque de disparaître dans les prochaines années même en europe.
>
>Qu'en pensez vous?
>
diesel 2 temps. avec la contrainte énorme de la mise en pression de
l'admission au démarrage.
Sinon SP 95 ou 98. Tous les petits moteurs certifiés genre JPX, LIMBACH,
Rotax fonctionnent à partir de RON 92 sans plomb.
S'il y a un marché, Lycoming va renforcer ses sièges de soupapes pour
tourner au sans plomb. Si c'est pas lycoming, quelqu'un d'autre va
s'empresser de vendre des sièges de soupape renforcés à sa place. Voir les
fabricants de cylindres compatible lycoming.(millenium)
fc.
fc wrote:
> RENAULT qui a claironné
> que son équipe F1 pouvait mettre au point un moteur en quelque mois alors
> qu'il faillait des années à un motoriste avion. avec près de 2 ans de retard
> sur le planning, son moteur n'est toujours pas certifié. Je ne parle même
> pas de la mise en production.
> fc.
Salut a tous,
Je voulais juste ajouter que la SOCATA commence a peine le developpement du MS
200 equipe justement du moteur Morane-Renault Diesel.
Stephane
--
( _/_ / _ _
__)/(-/)/)(//)(-
/
Stephane COTE
Etudiant en Troisième Année à SUPAERO
- Adresse :
Maison des élèves de l' ENSAE
Résidence 3, Chambre 211
10, Avenue Edouard BELIN
31055 TOULOUSE Cedex 04
- Téléphone : 05-62-17-88-09
- E-mail : stepha...@supaero.fr
Je maintiens et je reaffirme que la consommation spécifique à 75 % de la
puissance maximum est meilleure sur un moteur d'avion que sur un moteur de
voiture. (moteur à essence hors injection directe GDI). Le moteur d'avion a
été optimisé pour ce type de fonctionnement. Pas le moteur de voiture qui
doit gerer des contraines de pollution et dons les chiffres de consommation
publiés (urbain : extra urbain) ne necessitent que rarement le
fonctionnement du moteur à plus de la moitié de la puissance. (NB la
puissance pour rouler à 130 kmh stabilisés avec une voiture normale est de
l'ordre de 30 cv).
Les allumages electronique pour lycoming/continental existent. voir le
systeme lasar chez unison (aussi magneto slick) . Ce systeme est certifié
FAA.
d'après les données constructeur :
au dela de 85% de puissance = gain en consommation 0%.
FL80, moteur non turbo, plein riche : gain en consommation 2%.
FL80, moteur non turbo, mixture lean EGT maxi : gain en consommation 7%,
mais augmentation de CHT de 15 à 50 °F.
En gros, gain dans 90% des conditions < 2 %.
Gain dans 10% des conditions > 10 %.
Cout : de l'ordre de 2500$ Grosso modo en france Ca devrait faire dans les
20 000 frs. sans la pose.
Pas étonnant que peu de gens en parlent.
Des injecteurs optimisés pour lycoming/continentals existent aussi.
(GAMIjectors) Certifiés FAA. D'après le constructeur, ces injecteurs, en
remplacement des originaux sur les IO et TIO, permettent un meilleur
équilibrage EGT/CHT entre les cylindres. (si mixture pauvre, tous les
cylindres sont à EGT maxi en même temps).
Cout de l'ordre de 1000$. Grosso modo en france Au pif 8 000 frs sans la
pose.
Donc moyennement 28000 frs + pose, on peut rester certifié FAA et améliorer
la consommation moyenne d'un IO 360 de 5%.
Qui est interressé ?
Sinon, il y lycoming qui est en train de mettre au point un systeme appelé
EPIC, sur une base allumage electronique LASAR + controle electronique
injection.
Prix inconnu.
Je doute que rotax produise un jour des moteurs d'avions de 200 cv.
Les moteurs rotax ont été conçus pour des marchés nettement plus grands que
le marché aviation. (moto des neiges, jet ski et autres engins de loisir).
Le defaut majeur de ces moteurs est la consommation. supportable quand le
moteur fait 60 ou 80 cv. Mais qui va faire drole quand le moteur fera 200
cv.
Sinon, les moteurs diesels:
4 temps.
Renault diesel a quand même volé, mais n'est toujours pas certifié.
Je ne sais pas si les marchés Afrique Asie sont aussi interessant pour les
moteurs d'avions que Amerique du Nord. Il est peut être plus avantageux
d'avoir en afrique un moteur à carbu et magneto plutôt qu'une pompe
d'injection à 1500 bars.
Avantage fiscal : jusqu'a quand.
Le jet A1 n'est pas du gasoil. ça brule peu être pareil, mais ca ne lubrifie
pas les pompes d'injection de le même manière.
2 temps.
www.wilksch.com 3 cyl en ligne, inversé. 120 hp @ 2700 rpm.
www.zoche.de 4 et 8 cyl en etoile. 150 et 300 cv. légers. Devrait voler
l'année prochaine, cette promesse existe depuis 1993.
www.deltahawkengines.com 4 cyl en V 150-200 cv.
www.dair.co.uk/ 2 cyl pistons opposés 100 cv.
plus le projet continental.
Dans les 2 temps, je crois qu'aucun prototype n'a encore volé, hormis une
expérimentation bicylindres de wilksch.
fc.
> Je maintiens et je reaffirme que la consommation spécifique à 75 % de la
> puissance maximum est meilleure sur un moteur d'avion que sur un moteur de
> voiture. (moteur à essence hors injection directe GDI).
Tu peux aussi mettre le GDI avec les autres, les gains étant
spectaculaires à faible charge, et nuls aux niveaux de solicitation qui
nous interessent.
> Sinon, il y lycoming qui est en train de mettre au point un systeme appelé
> EPIC, sur une base allumage electronique LASAR + controle electronique
> injection.
> Prix inconnu.
C'est là que le gain le plus important est possible.
> Je doute que rotax produise un jour des moteurs d'avions de 200 cv.
> Les moteurs rotax ont été conçus pour des marchés nettement plus grands que
> le marché aviation. (moto des neiges, jet ski et autres engins de loisir).
Les 4 temps réductés de 80-115Cv sont spécifiques aviation (amateurs) et
ne sont là que pour occuper le terrain des C65-C90.
> Sinon, les moteurs diesels:
> 4 temps.
> Renault diesel a quand même volé, mais n'est toujours pas certifié.
Se sont fait piégés.... Ils se sont pris les pieds dans le tapis des
règles de certification. Il faut quand même penser que seuls les moteurs
à allumage commandé sont certifiables à ce jour, l'autoalumage des
diesel n'est même pas envisagé.
> Le jet A1 n'est pas du gasoil. ça brule peu être pareil, mais ca ne lubrifie
> pas les pompes d'injection de le même manière.
Juste une adaptation des matériaus, et encore... L'intérêt est dans la
disponibilité du carburant, à charge d'avoir des pompes qui marchent.
> Dans les 2 temps, je crois qu'aucun prototype n'a encore volé, hormis une
> expérimentation bicylindres de wilksch.
Il y a quand même quelques bizareries, mais attendons un poil, l'Europa
sera bien un jour en l'air avec le tricylindre.
"Les animaux sauvages portent bien de la fourrure, eux"
Philippe Vessaire
adresse: philvsr@NO_SPAMeasynet.fr enlever NO_SPAM
address: philvsr@NO_SPAMeasynet.fr remove NO_SPAM
Oui et non. Lycoming admet que les gains en régime de croisière ne seront
pas spectaculaires. voir même proche de l'insignifiant si le pilote sait
regler correctement la mixture. Par contre il espère des gains énormes (15 à
25 %) pendant les phases de montée et descente, la ou le pilote est
typiquement plein riche. (par exemple en descente, lycoming envisage de
maintenir pratiquement constante la temperature de cylindre en appauvrissant
à outrance la mixture).
Moi, ce qui m'étonne c'est que personne n'ait encore fabriqué un "cruise
control" de mixture.
Un système automatique debrayable à tout moment. fonctionnant peut être dans
une plage limitée de façon à ce que si l'automatisme du systeme se met en
panne en butée, ça n'ait pas d'influences trop catastrophiques.
en entrée du systeme :
pour la 100LL : EGT, CHT et position papillon.
pour carburant sans plomb : le mieux : CHT + capteur O2 et position
papillon.
En gros
si CHT trop elevé ou manette gaz > 85% de la course : plein riche.
sinon melage air ess stochiometrique.
Dans le même ordre d'idée. des volets de capots commandés par thermostat.
Quand on regarde le moteur VW : le circuit d'air de refroidissement est
controlé par des vannes thermostatiques. et apparament, supprimer ces
thermostats pour laisser les vannes grande ouvertes est une hérésie. Donc
pourquoi ne pas envisager des volets de capots manuels, avec un automatisme
débrayable, toujours sur une plage limitée de façon à ce qu'en plein été, en
montée initiale, si le système décide brutalement de fermer les volets, on
ait le temps de s'en rendre compte. et de reprendre tout en manuel.
Un petit point de détail : si vous avez 2 automatismes indépendants qui
controlent la même variable CHT, c'est pas si simple que ça.
Ces systèmes sont en fait des systèmes semi-automatiques ou des commandes
assitées. Ils conservent les commandes manuelles et les affichages
nécéssaires pour le controle. Dans 99,9% des cas, il feront mieux que le
pilote. Dans 0.1% des cas, le pilote devra savoir repasser en manuel.
Nb : il faut aussi faire une étude de combien ça coute, combien ça gagne. Si
on rajoute 5 kg pour gagner 2% en consommation, mais qu'avec ces 5 kg, on
augmente la consommation de l'avion de 3 % (poids + trainée volets), on
n'est pas franchement gagnant, sans parler de la réduction de charge utile.
De même si ces 2% de gagnés + l'allegement de la cellule pour garder la même
masse à vide coutent le prix de 5000 litres de 100LL , le résultat est
douteux.
Accessoirement, la façon la plus efficace de diminuer la consommation n'est
peut être pas en agissant sur le rendement du moteur , mais sur le rendement
aérodynamique de l'avion. Voir les MC100 et autres MCR.
A priori, un MCR 04S va consommer moins de carburant qu'un DR400-120, avec à
peu de chose près la même charge utile, des performances supérieures et
pourtant avec un moteur d'un rendement puissance produite/ carburant brulé
inférieur.
Encore un autre point : le Dieselis. le coût du moteur est faible. le coût
du carburant encore plus. Mais j'aimerais pouvoir comparer le coût de
réalisation et la durée de vie du fuselage (complet, avec visserie titane et
cables kevlar) avec par exemple celui d'un Jodel D19. (et les mêmes pièces
mais réalisation plus classique)
>> Je doute que rotax produise un jour des moteurs d'avions de 200 cv.
>> Les moteurs rotax ont été conçus pour des marchés nettement plus grands
que
>> le marché aviation. (moto des neiges, jet ski et autres engins de
loisir).
>Les 4 temps réductés de 80-115Cv sont spécifiques aviation (amateurs) et
>ne sont là que pour occuper le terrain des C65-C90.
Le reducteur est spécifique aviation. peu être le turbo aussi. mais pas le
bloc moteur.
> Oui et non. Lycoming admet que les gains en régime de croisière ne seront
> pas spectaculaires. voir même proche de l'insignifiant si le pilote sait
> regler correctement la mixture. Par contre il espère des gains énormes (15 à
> 25 %) pendant les phases de montée et descente, la ou le pilote est
> typiquement plein riche. (par exemple en descente, lycoming envisage de
> maintenir pratiquement constante la temperature de cylindre en appauvrissant
> à outrance la mixture).
C'est là que la démarche officielle de ces constructeurs est mauvaise:
ils disent que le gain est faible, comme excuse à l'absence de progrés.
Je reviens au GLASSAIR N36GC. Au niveaux 160/170 la conso passe de
30l/h à 24l/h. C'est mesuré; l'avion a refait le vol de Lindberg en
17h06mn et le gain ne fut réalisé que avec l'allumage électronique sur
un banc de bougies. Si tu ajoutes un meilleur dosage automatisé, tu
permets ces performances à tous. C'est le calculateur double alumage
injection de tous les moteurs auto d'aujourd'hui. La solution
expérimentale simple est de doubler ces calculateurs, d'avoir deux bancs
d'injecteurs et un seul en usage alternativement tout en conservant le
fonctionnement permanent des deux bancs de bougies. Tout ça avec un
groupe éprouvé, performant comme le IO320 qui est le meilleur de tous.
L'erreur a éviter, c'est de souhaiter extraire plus de puissance de ce
moteur. Si tu restes à 160CV, avec le carburant et l'allumage mieux
maitrisés, les températures de fonctionnement doivent rester dans les
plages acceptables pour un fonctionnement fiable.
> Moi, ce qui m'étonne c'est que personne n'ait encore fabriqué un "cruise
> control" de mixture.
Ça a existé sur des moteurs de faible puissance en europe, le tchèques
ont ça encore aujourd'hui je crois. Une capsule fonction de la pression
absolue, et une correction dans le carbu. Mais les deux constructeurs US
ont pris le dessus par l'effet de levier du à l'importance de leur
marché, leur protectionnisme et leur agressivité à l'export. Avec une
fiabilité pas meilleure, mais des volumes de fabrication 10 à 20 fois
plus importants, il ont bloqué le marché. Dans d'autres domaines, ils
n'ont pas pu s'imposer: les turbines d'hélico sont un exemple.
> Un petit point de détail : si vous avez 2 automatismes indépendants qui
> controlent la même variable CHT, c'est pas si simple que ça.
C'est à éviter, ça marche toujours mal.
> Accessoirement, la façon la plus efficace de diminuer la consommation n'est
> peut être pas en agissant sur le rendement du moteur , mais sur le rendement
> aérodynamique de l'avion. Voir les MC100 et autres MCR.
Oui, et non: les points de rendement les plus médiocres sont les moteurs
et le hélices. C'est donc là que les points gagnés seront les plus
spectaculaires. L'hélice est pour beaucoup dans les perfs du MC100 et
des MCRs. Nous parlons de vol à des vitesses ou la compressibilité
n'intervient pas; depuis 1936, nous connaissons tout des écoulements
dans ces conditions. Des avions comme l'Europa, puis le MC100 montrent
qu'un progrés est encore possible, mais il n'est pas énorme.
> Encore un autre point : le Dieselis. le coût du moteur est faible. le coût
> du carburant encore plus. Mais j'aimerais pouvoir comparer le coût de
> réalisation et la durée de vie du fuselage (complet, avec visserie titane et
> cables kevlar) avec par exemple celui d'un Jodel D19. (et les mêmes pièces
> mais réalisation plus classique)
Il est certain que seul le cout de fabrication a été pris en compte,
mais un avion en CNRA qui fait plus de 1000 heures est l'exception, sauf
les D112 de club.
> >Les 4 temps réductés de 80-115Cv sont spécifiques aviation (amateurs) et
> >ne sont là que pour occuper le terrain des C65-C90.
> Le reducteur est spécifique aviation. peu être le turbo aussi. mais pas le
> bloc moteur.
Pour moi, il n'y a pas d'autre usage de ce bloc. Son seul marché est
l'aviation d'amateurs constructeurs et l'ULM.
fc a écrit:
<coupures sauvages>
>Quel est la valeur de consommation spécifique considérée? Pour moi, la Cs
>d'un lyco en croisière à 70-75% de la puissance max. ( 2500 rpm environ)
>est comprise entre 270 et 280g/Kw.h? Me trompe-je?
J'avais 0.42 lbs/hp.heure soit 253 g/kw.h.
>Un bon moteur automobile essence utilisé en régime stabilisé peut avoir une
>Cs inférieure à 260 g/kw.h voire 250 ( avec tous les accessoires...). Le
>régime considéré est de 4000 tr/min ( donc plus désavantageux que pour le
>lyco) pour 75% de charge environ (120 cv environ).
>Je ne parle pas de la pleine charge où l'écart doit atteindre 40 g/kw.h
>parce que pour pas fondre les pontets inter-soupapes du lyco et ne pas
>cliqueter , il faut sur-enrichir le mélange...). De plus ces moteurs sont
>réglés pour permettre le fonctionnement d'un catalyseur ( richesse=1). Sans
>cette contrainte, il est possible de gagner facilement encore 5% de
>consommation...
>note : Tous les moteurs automobiles essence ne sont pas aussi bien placés
>et pour certains dépassent les consommation d'un lyco...
>Bref, même si c'est déjà pas mal pour un moteur d'avion ( parce qu'il ne
>tourne pas vite), il me semble encore possible de faire mieux du point de
>vue rendement mais ça suppose de revoir pas mal de choses...
Si on passe de 280 à 250 g/hp.h, on a amélioré le rendement de 12 %
Accessoirement, un moteur automobile qui developpe 200 Nm à 4000 t/min, ça
pèse combien ?.(radiateur et liquide de refroidissement inclus).
>Cela montre bien que c'est la définition même du moteur qu'il faut revoir
>car il existe réellement un potentiel mais ces systèmes ne permettent pas
>de l'exploiter (limite températures soupapes, culasse, etc...).
A ce moment, on est parti dans des développements faramineux, donc des prix
de vente rédhibitoires, vu la taile du marché.
Je repense aux moteurs diesels. Personne ne s'est engagé sur un prix. je
crois qu'il va y avoir des surprises.
Renault a parlé de 30% plus cher qu'un moteur classique. Si le moteur
classique envisagé est un lycoming IO-540 neuf, de 250 cv,(motorisation
actuelle du TB 20) au prix tarif lycoming, il va y avoir des surprises.
Deltahawk a parlé pour son moteur NON certifié, avec un arbre d'hélice mal
positionné(V4 a l'endroit), d'un prix équivalent à celui d'un IO 360 neuf.
Les autres constructeurs n'ont donné aucune indication de prix.
Y a qu'a voir les voitures. malgré la différence de prix entre gasoil et
sp98, on fabrique toujours (et on vend toujours) des voitures à moteur à
essence. Et on continue de developper les moteurs à essence (GDI,5
soupapes/cyl etc ...).
Il y a encore des voitures essence seulement (twingo sans parler de porche),
sans parler des diesels "rentables" à partir de 200 ou 300 000 kms.
Il n'y a pas de voiture uniquement diesel.
L'avantage fiscal du jet A1 par rapport à la 100LL (ou 100LW ou sp98 ou
98ul) ne durera que tant que les routiers ignorent que les "petis avions"
pourront utiliser du kérozène sans taxes pour se promener, alors qu'eux,
payent leurs taxes sur le carburant. Accessoirement, les bateaux de
plaisance n'ont pas le droit d'utiliser du carburant détaxé.
cf http://www.equipement.gouv.fr/dtt/Textes/lois/coded.htm
fc.
>
>Philippe Vessaire
Autre chose que les carbu à depression constante que les carbu bing des
rotax ou zenith stromberg des JPX ou Limbach ?
Je pense quand même que la richesse controlée par une sonde O2 donnerait de
meilleurs résultats qu'un dispositif purement mécanique.
Bill Kelso a écrit dans le message <38174F13...@libertysurf.fr>...fc a écrit:
Bill Kelso a écrit dans le message <38162995...@libertysurf.fr>...fc a écrit:
<coupures sauvages>
Ok, ça fait pas le poids si j'ose dire, mais l'exemple vaut pour le
potentiel en rendement. Pour faire un bon moteur d'avion, il vaut mieux ne
pas partir d'une base automobile.
>Cela montre bien que c'est la définition même du moteur qu'il faut revoir
>car il existe réellement un potentiel mais ces systèmes ne permettent pas
>de l'exploiter (limite températures soupapes, culasse, etc...).A ce moment, on est parti dans des développements faramineux, donc des prix
de vente rédhibitoires, vu la taile du marché.
C'est pour ça qu'il faut trouver de nouveaux débouchés...et proposer de
réels avantages...maic c'est pas évident!
Est ce à dire qu'il y aurait un jetA1 détaxé pour les liners et un jetA1
full taxes pour les autres?
Philippe Vessaire a écrit dans le message ...
> les points de rendement les plus médiocres sont les moteurs
>et le hélices.
pas vraiment d'accord: le rendement aérodynamique est nul: on perd tout en
frottement...
Apparemment peu de personnes ont des idées sur les moteurs d'avions.
Cela conforte la position de continental / lycoming.
Pourtant, dans le coût d'utilisation d'un avion, le moteur est la part la
plus importante.
ex pour un O-235:
Cout carburant : 22 L / heure à 7.5 frs = 165 Frs.
Cout amortissement moteur : 100 000 Frs / 2400 heures = 41 Frs.
-> coût d'utilisation moteur minimum 200 frs / heure, hors coût revisions
intermediaires (bougies, huile etc ...) .
fc.