[MotoGP] GP 2019 des Etats Unis à Austin - 12 , 13 et 14 Avril 2019

Charly a écrit:

Je ne comprends pas ton exemple. Les diesels sont plus difficiles a démarrer, et ils ont aussi davantage de frein moteur, non ?

Ce sont 2 choses bien différentes, la compression influe sur la facilité à démarrer mais pas sur le frein moteur.
Pour le démarrage le couple a appliquer pour "vaincre la 1ere compression" sera plus important sur un Diesel du fait de frottements pistons-segments et d'une compression supérieure à un moteur essence.
En ce qui concerne le frein moteur, a cylindrée égale un moteur essence et un diesel vont sensiblement avoir un frein moteur equivalent. Le Diesel aura plus de perte par frottements, l'Essence plus de perte par pompage ce qui équilibre à peu près les 2.

Charly a écrit:

L'exemple 2t vs 4t me semble plus parlant : les gros monos 2t sont difficiles a démarrer mais n'ont pas de frein moteur.

Parce qu'ils compriment fort mais ont peu de frottement (mono) et très peu de perte par pompage comparé au 4tps

Charly a écrit:

Je pense que c'est du a la longueur de course en dépression : pendant la phase de descente, le piston 2t découvre la premiere lumiere environ a mi-course, alors que le piston 4t descend plus longtemps dans un cylindre fermé, créant davantage de dépression. C'est cette dépression qui va créer majoritairement le frein moteur.

Il n'y a pas de dépression dans la chambre lorsque le piston est en phase de descente sur un 2tps car il est en phase "combustion-détente". Sur un 4tps, il peut etre soit sur le temps "admission" soit sur le temps "combustion-détente".


La phase du frein moteur a très bien été expliqué par Loi's plus haut, en dynamique entrainé le taux de compression est une variable qui influe assez peu au final car sans combustion, la compression-détente est quasiment adiabatique. L'échange thermique aux parois est très faible (T° compression ~300°C), ce qui fait que la quasi totalité de l'énergie mécanique transmise pour la compression est resituée à la détente, et ce, peu importe le taux de compression. Un taux très élevé génèrera une T° de compression donc une dissipation thermique supérieure, mais la perte d'énergie est pour moi imperceptible mécaniquement.
Comme Loi's l'indique bien, le frein moteur est principalement généré via les pertes par frottements (appelées "PMF" en terme motoristique qui croissent avec le régime) et les pertes par pompage adm/ech ("PMP" qui croissent avec la dépression aval papillon et/ou la contre pression echappement). On peut également y associer l'entrainement des accessoires (distri, pompes, alternateur, etc...)


Et pour revenir sur cette constatation :

Loi's a écrit:

D'ailleurs, avec un piston plus petit pour la même cylindrée unitaire, le couple résistant statique maximum augmente ...  

Je dirais que l'augmentation du "bras de levier" par la course majorée doit sans doute générer plus de couple résistif au vilo que la diminution de surface du piston et de sa moindre force résistive à iso pression de compression.
Ajouté à cela la longueur de bielle, en admettant qu'elle reste identique avec une course majorée, le rapport R/L et donc son obliquité va de fait augmenter, et l'ensemble piston-segments générer plus de frottements.
Pour avoir un ordre de grandeur, un R/L de 0.30 génère entre 15 et 20% de frottement en plus qu'un R/L de 0.25 sur l'interface piston-segments/cylindre (qui représente à elle seule ~40% des pertes par frottements d'un moteur)

Quel pied , on a un peu (à peine) dérivé vu le titre du post mais ça me fait penser à un truc , il y a longtemps un forain qui avait comme tracteur de semi un Mack m'avait dit qu'il avait comme frein moteur un système qui bloquait les soupapes. Je me demande encore si il se foutait de moi ou pas.
J'aime bien les "plop plop plop " de Charly, très réalistes.

Perso je connais sur le PL, le frein d'échappement qui, à la demande du conducteur entrouvre très légèrement les soupapes, annulant la compression, donc pas d'explosion, enfin si je ne dis pas de connerie

A priori oui, sur les moteurs Mack, Cummins et système similaire sur les Volvo - [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]


Sinon, existe un autre système de frein à l'échappement confirmé par "La France Agricole" - D'usage courant sur les poids lourds, ce dispositif fonctionne grâce à un volet situé dans le tuyau d'échappement, entre le turbo et le silencieux. Actionné depuis la cabine, il freine la sortie des gaz d'échappement tandis qu'un automatisme place la pompe à injection en débit minimal. Le moteur agit alors comme un compresseur et fait ralentir le tracteur. Ce dispositif montre tout son intérêt sur les tracteurs utilisés fréquemment pour le transport sur route. [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]


Pendant mon service militaire j'étais dans les transports hydrocarbures, au volant des tracteurs 6 roues motrices TBU 15.

Avec les copains on appuyait sur le frein d'échappement à 20/30 mètres des passages piétons et on le relâchait à 2 m du quidam qui attendait de passer au passage piéton.

Nuage noir assuré et certainement des insultes. Mais nous on s'en foutait des insultes, on ne les entendaient pas, tellement le moulin du TBU faisait de bordel dans la cabine  

Merci j'avais la flemme de chercher..

J'ai un vieux Mercedes 6 cylindres en ligne qui est équipé d'un frein à l'échappement qui est un volet dans le collecteur (pas de turbo sur le mien hélas).
Et effectivement quand tu relâches le bouton au plancher, il y a un joli nuage noir... si les écolos me voeint, ils me mettent en prison directement !

Mine de rien, ce fameux frein à l'échappement sur les bahuts est un sacré ralentisseur ...

c'est le principe de la seiche ou du poulpe que de s'enfuir en envoyant un nuage d'encre noire…
Si ca se trouve, ils sont en train de plancher (plancha ?) sur une loi interdisant les seiches/poulpes...

Le Xav a écrit:

Mine de rien, ce fameux frein à l'échappement sur les bahuts est un sacré ralentisseur ...

Oui, c'est efficace pour ralentir en douceur, mais ce n'est réellement très efficace qu'à faible allure en dessous de 50Km/h dans mon cas.

Pour en revenir aux efforts pour vaincre les compressions en fonction de l'alésage, j'ai pris deux cas pour ~250cc unitaire, toutes choses égales par ailleurs (pression, R/L, angle,...). Pour que ça reste lisible sur la même image, la longueur de bielle est égale à la course, les valeurs sont donc juste à titre comparatif. J'ai supposé une pression de 10bar à 15° avant PMH dans les deux cas. Mais j'ai très bien pu me planter

-1 AxC = 81x48
Couple à appliquer au vilebrequin ~4,8m.daN

-2 AxC = 65x75
Couple à appliquer au vilebrequin ~4,8m.daN

Les exemples de MANETON m'ont forcés à ressortir mes feuilles de calcul et mon logiciel de cao pour comprendre ... Merci

Comme je le pensais en répondant à Sergaï, la réponse se trouve dans la longueur de bielle. Si comme dans l'exemple ci-dessus on garde un R/L (rayon ou demi-course de vilo / longueur de bielle) constant (ici 0.5) alors la position du piston, en pourcentage de la course, reste identique dans les deux cas pour un même angle de vilo et donc la pression est elle aussi la même. La supposition de maneton est donc bonne.

Les angles formés par le piston/la bielle/le vilo sont eux aussi identiques, on peut donc se concentrer sur la course et l'alésage qui sont donc les seuls paramètres qui changent vraiment et en conclure que la diminution du diamètre de piston compense exactement l’allongement de la course et vice-versa.

Je retombe sur les mêmes résultats que Maneton, avec une très légère différence (0.25Nm) dû à la petite différence de cylindrée entre les deux cas (1.5cc).

Je rappel quand même que tout ça n'est valable qu'en statique et en omettant tout un tas d'autres paramètres mais répond bien à la question abordée plus haut sur les diamètres de piston

Blow-by a écrit:

Je dirais que l'augmentation du "bras de levier" par la course majorée doit sans doute générer plus de couple résistif au vilo que la diminution de surface du piston et de sa moindre force résistive à iso pression de compression.
Ajouté à cela la longueur de bielle, en admettant qu'elle reste identique avec une course majorée, le rapport R/L et donc son obliquité va de fait augmenter, et l'ensemble piston-segments générer plus de frottements.
Pour avoir un ordre de grandeur, un R/L de 0.30 génère entre 15 et 20% de frottement en plus qu'un R/L de 0.25 sur l'interface piston-segments/cylindre (qui représente à elle seule ~40% des pertes par frottements d'un moteur)

Dans mes calculs ici je ne prend pas du tout en compte les frottements, mais uniquement la géométrie. Au départ pour répondre à Sergaï j'avais gardé la même longueur de bielle en diminuant la course et comme je l'ai dit je n'avais pas passé trop de temps à creuser le problème et c'était suffisant pour une démonstration rapide. Mais je viens de me répondre à moi même ci-dessus et du même coup à toi aussi

Par contre j'ai une question, tu as peut être une expérience pratique du diesel en tant que motoriste ? Moi je n'en connais que le principe ... Mais dans la pratique, l'absence de papillon des gaz est vraiment équilibrée par les pertes en frottements au point de se retrouver au niveau d'un moteur essence ?


Pour Charly :

Tu as une bonne très bonne réponse de Blow-by. Pour mon exemple entre diesel et essence c'est peut être pas le meilleur en effet, mais pour la question qui nous intéressait ici il montre bien que de comprimer plus n'a pas spécialement d'impact sur le frein moteur, après c'est certainement ton ressenti qui t'ammene à penser le contraire mais ça c'est pas spécialement "scientifique" et surtout très trompeur car il faut pouvoir isoler le paramètre en question pour comparer.

Sur la vidéo on voit plein de choses, la moto a presque redémarré du premier coup, il y a quelques compressions qui passent mais c'est quand même pas facile (mais pas impossible, je te le confirmes) ... La chute, il perd l'avant sur les freins, on le voit bien croiser, il y a donc de la fumée qui vient du pneu avant + de la combinaison qui frotte + de la poussière et ensuite le pneu arrière qui fume quand la moto glisse. Ca n'est pas une perte de l'arrière ni un problème à la remise des gaz car il est encore loin du point corde entre mise sur l'angle et laché de frein.

Ces petits exemples schématiques confirment ce que j'avais écrit il y a 3 pages, merci de confirmer par l'image . Pour le frein moteur des diesels, malgré leur taux de compression élevé perso je trouve qu'ils ont un frein moteur réduit, à quoi c'est dû?, d'une part en majorité çà tire long, très long, sauf en 1ère sur les utilitaires, et puis l'admission reste ouverte en majorité des cas donc très peu de dépression à l'admission. Sur les vrais poids lourds, c'est la masse de l'ensemble qui pousse tout en avant par rapport au moteur sous dimensionné ().
Dan

Loi's a écrit:

la moto a presque redémarré du premier coup, il y a quelques compressions qui passent mais c'est quand même pas facile (mais pas impossible, je te le confirmes) ...

Pas facile, on est d'accord, et ce n'est qu'un 250cc unitaire. C'est pour ça qu'MM y arrive a l'energie (c'est un jeune sportif de haut niveau et il a la rage). Avec un twin de meme cylindrée il n'aurait jamais pu passer une compression.  

Pour la chute on est d'accord : perte de l'avant

Pour le frein moteur en revanche, j'ai toujours plus de questions que de réponses  Je vais créer un post ailleurs.

Sur les PL,le ralentisseur sur échappement (Fowa à mon époque) était efficace jusqu'à 25-30 kmh
après, avec l'inertie du véhicule! 35 tonnes au cul!
A propos d'inertie,un vilo léger et un vilo lourd dans le même moteur et dans le même véhicule
le léger,meilleure accélération et frein moteur.
le lourd,moindre accélération et moins de frein moteur,par contre plus de couple,faut choisir.

Blow-by a écrit:

Ajouté à cela la longueur de bielle, en admettant qu'elle reste identique avec une course majorée, le rapport R/L et donc son obliquité va de fait augmenter, et l'ensemble piston-segments générer plus de frottements.
Pour avoir un ordre de grandeur, un R/L de 0.30 génère entre 15 et 20% de frottement en plus qu'un R/L de 0.25 sur l'interface piston-segments/cylindre (qui représente à elle seule ~40% des pertes par frottements d'un moteur)

Par curiosité, j'ai refait une version du 81x48 en version R/L=0,25 pour comparer au 0,5 de ma première version. En passant de 0,25 à 0,50 (fantaisiste), pour le couple, c'est de l'ordre de -15% (essentiellement sur le bras de levier) tandis que sur l'effort piston-segments/cylindre, c'est +100%. Je ne l'ai reproduit qu'à 15° mais je suppose que c'est comparable quel que soit l'angle.
C'est en statique mais j'imagine qu'en dynamique, les frottements augmentant avec le carré de la vitesse, c'est un paramètre qui est tout sauf négligeable. Comment est déterminé le compromis géométrique le plus "acceptable" entre couple et frottements ?

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Loi's a écrit:

Par contre j'ai une question, tu as peut être une expérience pratique du diesel en tant que motoriste ? Moi je n'en connais que le principe ... Mais dans la pratique, l'absence de papillon des gaz est vraiment équilibrée par les pertes en frottements au point de se retrouver au niveau d'un moteur essence ?

j'ai dis "ce qui équilibre à peu près les 2"...
J'ai regardé rapidement dans mes vieux cours mais me suis vite arrêté car ça nécessiterait de longs calculs conditionnés par de moultes variables (régime donné, cylindrée unitaire, nb de cyl, nb et Ø de soupape, contre P° ech, P°amont/aval papillon, P°amont/aval soupapes, etc...) pour chaque point de fonctionnement étudié...

Si je peux donner une tendance, il semble que les pertes par frottement soient à la louche aux alentours des 1,5 bar de PMF et les pertes par pompage à peu près autant. Seulement les pertes par pompage sont composées des pertes de "transfert complémentaire" (papillon + contre pression ech) ainsi que par les pertes de perméabilité soupape (sensiblement équivalente entre Essence et Diesel si 4 soupapes/cylindre de même cylindrée unitaire). Si l'on isole que les pertes de transfert complémentaire (comprenant les "pertes au papillon") il semble que cela ne représente que 0,7-0,8 bar de PMFp (ou PMP).

Pour avoir une idée du delta de frottement essence/diesel, je n'ai malheureusement pas le temps pour des calculs ou de la recherche mais je pense que vu le delta de masse d'attelage mobile + delta de surface jupe pistion + delta de friction de la segmentation + delta de Ø et largeur des tourillons-manetons-axe de piston, il doit sans doute y avoir 0,5 bar mini de PMF en plus pour le diesel donc l'un dans l'autre...

Attention, tout ceci n'est que tendance avec suppositions, seul des calculs robustes ou resultats d'essai pourront nous donner une quantification exacte.

MANETON a écrit:

Comment est déterminé le compromis géométrique le plus "acceptable" entre couple et frottements ?

Pour des moteurs de grande série (automobile et peut être moto) avec des cylindrées unitaires supérieures ou égales à ~250cm³, le cahier des charges "encombrement moteur" (pour pouvoir fermer le capot ou s'imbriquer dans un cadre) limite de fait un peu la longueur de bielle pour ne pas avoir des blocs trop hauts. Puis pour des moteurs tournant à 7000tr/mn un R/L de 0,30 convient encore relativement assez bien sans générer de contraintes trop néfastes.

En compétition, on peut abaisser le moteur dans le châssis ou concevoir un chassis autour d'un moteur donc la vision est complètement différente.
Ensuite, un moteur à haut régime est généralement conçu avec un R/L inférieur ou égal à 0,25 afin notamment de lisser et limiter l'accélération du piston, car au delà de 0,25 de R/L l'accélération prend une forme à double bosse générant des vibrations néfaste pour l'attelage mobile à haut régime (il faudrait que je mette des graph et formule pour bien visualiser)
Un R/L inférieur ou égal à 0,25 permet en outre de limiter vitesse moyenne de piston, vitesse instantanée, forces d'accélérations, et comme déjà écrit plus haut la réduction des frottements piston/fût donc l'idéal pour une conception super carré haut régime comme la F1 et j'imagine la motoGP.

En revanche pour un moteur conçu pour du bas régime on privilégiera en effet un R/L plus grand pour pouvoir bénéficier d'un plus grand bras de levier donc d'un couple instantané accru en bout de vilo, dont le gain sera supérieur aux pertes par frottement piston/fût supplémentaires (obliquité de la bielle) mais cela ne reste valable que pour les faibles régimes

Pour info , la KTM RC 250 GP de moto3 ( la version usine de la RC250R ) a une bielle de 95 mm d'entraxe sur une course de 48.5 mm ce qui lui donne un R/L de 0.255 , pour un rupteur à 14.000 tr/min.



.

Merci Blow-by pour ce complément d'information provenant de "l'intérieur".
Quelques chiffres spécifiquement moto :

SV de Sergaï:
AxC = 81x62,6
L = 119,5
R/L = 0,262

ZX10R
AxC = 76x55
L = 106,75
R/L = 0,257

Panigale V4R
AxC = 81 x 48,4
L = 104,3
R/L = 0,232

Ce n'est qu'une question de convention, mais le rapport R/L ne me cause pas , question d'habitude; les vieux manuels de construction mécanique indiquaient le rapport L/C soit longueur de bielle sur la course, et une bonne valeur moyenne était R=2 soit l'équivalent du rapport conventionnel actuel de 0,25.
Il me semble que çà parle plus un rapport R= 1,92 ou 2,05 ou 1,76 mais bon, il faut bien évoluer, par contre les bonnes valeurs n'évoluent pas.
Oui ces chiffres sont aussi des compromis, une bielle plus longue, même si plus favorable sur le diagramme, sera plus lourde et sujette au flambage si régimes élevés ( à matériaux identiques).
Dan

Probablement parce que dans le calcul, c’est le rapport R/L qui est utile puisque la position du piston fonction de l’angle de vilebrequin en dépend directement.

Par curiosité j'ai regardé ce que donnent les vitesses de piston (Vmoy par 10° en m/s) du V4R à 16000tr/mn avec cette configuration. Je m'attendais à une courbe de folie. Ch'uis déçu
En fait, des vitesses maxi autour des 43m/s et donc des pentes "assez douces". Ceci-dit, je n'ai pas de références en la matière, il faudrait comparer avec le SV650 et voir les accélérations.

Edit: comparaison avec la SV à 10500tr/mn et comme je n'avais pas vu le message de FD, j'y ai aussi ajouté la KTM 250GP à 14000tr/mn. Du coup, je me pose la question du choix de l'alésage de 81 pour cette 250 avec une limitation à ce régime. N'aurait-il pas été plus judicieux d'opter pour une course plus longue supportant les 14000 tr/mn et ainsi bénéficier d'un couple supérieur ? Je me doute bien que les motoristes de chez KTM ne sont pas des débutants et que ce choix répond à certaines options, lesquelles?

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Choisir c'est renoncer c'est bien connu , le choix de l'alésage vs la course est compréhensible dans cette catégorie , il privilégie de fait une plage de régime ( haute ) vs d'autres options , c'est un ensemble un vrai tout , en Moto GP ( Moto3 ) les choix sont irrationnels , ils comprennent une foule de paramètres , et comme chaque fois la théorie ne nous dit pas ce que la pratique nous enseigne

.

C'est où qu'on coupe le sujet en 2 ?

Tu a raison, le rapport avec le Gp d' Austin est loin , très loin même !!

.

Pas grave, au contraire...
Mais faut juste scinder à un moment... et trouver un titre !
Que font les modos ?

Peut-être à partir d'ici : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Pour le titre...Je ne sais pas, je manque cruellement d'imagination....Bielle, compression et autres complications ?