01 juillet 2013

Casques quinquas



Comme bien d'autres choses dans le garage (et dans la maison), en attente de la phase suivante de restauration :

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Posté par 314r à 08:09 - Permalien [#]

30 juin 2013

» MF

 

Cliquer sur l'image . . . MF

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M.F. (Moto Française) 652 cc
2008 - Vue, et surtout entendue, à Nogaro
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Une moto qui chante comme une deuche !
A la recherche des pièces
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07.02.2010 : tout premier « assemblage » de la mienne.
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Une erreur de référence
2011 - Formalités administratives
« Déclaration et immatriculation obligatoire des engins motorisés non autorisés à circuler sur la voie publique à compter du 2 juin 2009 - décret (n°2008-1455) du 30 décembre 2008 et arrêté du 15 mai 2009. »
J'ai deux cadres MF identiques.
Aucun des deux n'a de numéro gravé : la marque, qui a eu une existence des plus brèves, a certainement fermé ses portes entre le moment de la fabrication de ces cadres et le moment où les numéros devaient être frappés.
(La MF a été fabriquée à 90 exemplaires en modèle route, le second modèle, tout-terrain, n'ayant pas eu le temps de voir le jour de sa commercialisation.)
Mon but est de faire deux motos de piste.
Mon intention est de jouer avec la cylindrée des moteurs prévus à l'origine, voire d'adapter d'autres modèles de moteurs.
Soucieux d'être en règle avec la loi et, puisque c'est le but de la loi, de participer à la lutte contre les vols de motos de piste, de cross et autres, j'ai demandé des numéros d'identification pour ce genre de véhicules.
Les renseignements demandés sont : la marque, la couleur, et, « le cas échéant », le numéro de série, le modèle, la cylindrée.
J'ai rempli deux formulaires de façon absolument identique :
- Marque : même marque (« MF ») pour les deux motos,
- Couleur : même couleur (« AUTRE ») pour les deux motos.
- Rubriques facultatives(numéro de série, modèle, cylindrée) : non renseignées.
Quelques jours après la transmission des formulaires (Internet), j'ai reçu UN numéro d'identification pour UNE moto.
J'ai attendu un mois environ, et j'ai téléphoné pour avoir des nouvelles de la seconde demande.
Il m'a été répondu qu'il serait plus simple de refaire une demande, mes demandes (il y avait aussi 3 autres motos - qui n'ont pas posé de problème) ayant été archivées...
Nouvelle demande.
Réponse : REFUS.
Re-téléphone : la personne me dit que « l'ordinateur » considère qu'il a déjà attribué un numéro à la moto pour laquelle je demande l'identification.
Il a donc suffit que je renvoie une nouvelle fois la demande en mentionnant que la moto était d'une autre couleur, pour que l'ordinateur ne fasse plus de misère !
Conclusion :
Le logiciel du Ministère de l'Intérieur établit donc l'unicité d'une moto à partir des renseignements qu'on lui fournit, alors qu'il semblerait logique que ce soit au numéro d'identification que le Ministère fournit d'établir cette unicité.
Alors, quel intérêt ?
On pourrait penser à un moyen de flicage : mais ça ne flique rien.
On pourrait penser à un effet d'annonce à l'intention d'un public bien pensant suite à un accident qui avait été très médiatisé : mais, la numérotation des motos n'apporte pas le plus petit élément de réponse au problème posé par ce cas.
J'ai comme l'impression que celui qui a mis ce truc au point ne devait pas être dans son assiette le jour où il a fait ça !
09.2012 - Première fois au guidon d'une MF (Classic Circus à Moulins)
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Le pied ! De quoi réactiver le montage de la mienne !
10.2012 - Raccord moteur Citroën / embrayage Guzzi
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Le plateau Citroën sur le plateau Guzzi à adapter.
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Modification des têtes de vis. Les 2 trous permettent de visser à la pince jusqu'au contact
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Reste à faire une clé pour finir le serrage.
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Meulage du dessus des têtes de vis - Adaptation d'une clé à oeil.
10.2012 - Assemblage moteur (Citroën Visa) / embrayage et boîte (Guzzi) / cadre
La plaque d'alu au centre de l'assemblage
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Pièce empruntée : à recopier
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La pièce copiée.
Objectif : aligner le vilebrequin et l'arbre d'entrée de la boîte.
La plaque d'alu est fixée sur le moteur à l'aide de boulons.
La boîte est fixée sur la plaque à l'aide de vis (la plaque est taraudée).
L'alignement est donné par une tige (à la place du poussoir d'embrayage) qu'on peut faire coulisser serré jusqu'à une rondelle témoin placée dans le vilebrequin ;
remarque : il est possible d'avoir un oeil sur la rencontre de la tige et de la rondelle lorsque la boîte est sur la plaque.
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A gauche sur le croquis, le boulon et la vis sont parfaitement centrés, mais la réalité ressemble à la droite sur le croquis :
les logements des douilles de positionnement dans les carters du moteur et de la boîte ne sont pas centrés avec les percements de la plaque (la plaque est une pièce faite à la main).
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Vérification du centrage
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Assemblage cadre / arrière de boîte
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La fixation gauche de la boîte sur le cadre est endommagée.
Cette fixation reçoit les efforts dans cette zone de l'axe du bras oscillant et du repose-pied (donc le poids du pilote).
Pour consolider la zone, la fixation basse de la boîte sera reprise par un élément rapporté reliant les deux fixations de la boîte avec la patte du cadre.
(Dans le même but de consolidation, les repose-pieds pourraient aussi être reliés).
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12.2012 - Contrôle de l'alignement du vilebrequin et de l'arbre d'entrée de boîte
La méthode de contrôle :
entraîner le vilebrequin avec un moteur électrique,
1 - en maintenant débrayé :
- le vilebrequin et le mécanisme d'embrayage tournent ;
- le disque d'embrayage et l'arbre d'entrée de boîte ne tournent pas ;
2 - embrayer : le disque d'embrayage est entraîné par le mécanisme d'embrayage, et il entraîne l'arbre d'entrée de boîte.
Le disque tourne à la fois autour du centre de rotation du vilebrequin et autour du centre de rotation de l'arbre d'entrée de boîte.
Ces deux centres doivent être confondus sous peine de bruits, vibrations... ou pire.
Les vibrations sont mises en évidence par l'eau contenue dans un récipient posé sur la boîte de vitesses.
Et voilà la MF hybride, telle que même son concepteur originel n'aurait osé l'imaginer, et pourtant, il ne manquait pas d'imagination !
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Remarques :
Dans les conditions de bricolage dans lesquelles j'évolue, l'adaptation d'un moteur électrique sur la chaîne de transmission de puissance (si on peut dire, s'agissant d'un moteur de 35 ch) n'est pas chose aussi aisée qu'il n'y paraît.
Il faut que le moteur électrique soit assez puissant pour faire tourner la mécanique assez rapidement, mais il ne faut pas qu'il soit trop brusque pour ne pas « arracher » au démarrage.
Pour les mêmes raisons, il faut que le raccordement des deux moteurs soit assez résistant, mais pas trop raide.
En résumé : beaucoup de temps passé à essayer des moteurs manquant de puissance et à ne pas oser essayer des moteurs susceptibles d'en avoir trop,
à imaginer et réaliser des solutions qui doivent « tenir le coup » bien que destinées à n'être utilisées que quelques minutes...
Finalement, j'ai utilisé une ancienne grosse perceuse de 1.000 W à deux vitesses (160 et 240 Tours/minute).
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Pour en arriver à l'essai même :
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Pour ma part, je n'ai remarqué qu'une légère augmentation de la vibration après embrayage, mais j'ai tellement envie que le résultat soit correct que j'occulte peut-être des problèmes.
Si quelqu'un me signalait quelque chose qui m'a échappé, je le maudirais et l'en remercierais à la fois.
Allumage
- Je n'ai pas l'allumage d'origine de la Visa, et je n'ai pas envie d'en chercher un pour le jeter à peine installé (il paraît que le système carbu + allumage d'origine n'est pas vraiment adapté à la moto).
- Je n'ai pas l'allumage électronique « qui-va-bien » et je n'ai pas envie d'en faire les frais si c'est pour jeter ensuite la moto parce qu'elle se révèlerait être un oignon.
- Je n'ai pas l'allumage à rupteur des 2 CV d'origine et je n'ai pas envie d'aller me geler des heures chez le aussi peu sympathique que très lymphatique casseur du coin pour essayer de comprendre pourquoi je n'arriverai de toute façon pas à adapter cet allumage sur mon moulin.
- Je n'ai pas envie de passer des heures sur internet à chercher et étudier les finesses de la motorisation passée des caisses à deux pattes.
Mais
J'ai des allumages à rupteurs à foison, et, comme c'est du « bidouillable-à-ma-portée », et que dans mon garage il fait bon, et que les heures que j'y passe, si je m'y énerve parfois, rarement je m'y ennuie...
Je vais donc bidouiller de quoi faire les quelques étincelles qui permettront de faire chanter la mécanique.
Si plus tard, la bécane valait le coup d'être améliorée, je lui offrirais mieux.
Quelques tâtonnements préliminaires :
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La version (provisoirement) définitive :
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Le plateau d'allumage complet (avec système de blocage de la rotation avec une pièce de Meccano)
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Premiers contrôles et premier prout :
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Chapelet :
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Carburateur
Une pièce fascinante
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Même un peu plus propre, ça reste compliqué
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Heureusement, il y a la « REVUE TECHNIQUE automobile »
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Malheureusement, il n'y a aucun document sur le montage sur la MF
Perçage de la traverse du cadre pour faire passer la durite de la « capsule de dénoyage »
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Raccourcissement (manque de place) de l'axe d'accrochage du câble d'accélérateur
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... et comme il n'y a pas de place à l'arrière de la commande, il va encore falloir bidouiller un truc pour pousser sur les leviers avec les câbles qui tirent...
Première mise en fonctionnement :
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02.2013 - Commande du carburateur
La place manque, la traverse du cadre gêne...
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... des pièces de MECCANO taille « adulte ».
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Ci-dessous : le système sur les MF de série.
passage cable carbu
Train arrière
La transmission est assurée par un arbre relié par une articulation à cardan à la sortie de boîte.
L'arbre de transmission est enfermé dans la branche de droite du bras oscillant.
L'ensemble est un élément GUZZI pour lequel il existe, comme semble-t-il pour beaucoup d'éléments GUZZI, plusieurs possibilités, avec plusieurs versions pour chaque possibilité, avec des variantes...
Ne disposant pas de documentation détaillée sur la MF, la seule indication est qu'il s'agit d'une transmission GUZZI V50.
Or, il existe plusieurs V50, en version civile, de police, de route, pour tous terrains, renforcée... avec des bras courts, longs ou moyens, étroits ou larges... des pièces communes aux V35 et aux V50, ou communes aux V50 et aux V65... et, dans tout ça, la documentation GUZZI qui n'est pas toujours très exploitable :
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Plutôt que d'essayer de faire une étude exhaustive, de choisir les pièces en fonction de critères sérieux mais qu'il aurait fallu découvrir, apprendre à connaître et à maitriser, les choix ont été guidés par le hasard et au gré des pièces proposées dans les petites annonces, juste en se préoccupant que les pièces nouvellement trouvées soient compatibles avec les pièces précédentes.
Un des rares renseignements obtenus sur la MF étant la dimension des amortisseurs d'origine (32,5 cm entre axes), on peut déduire, en simulant des amortisseurs de 32,5 cm, que le modèle de bras trouvé est plus long que celui de la MF d'origine.
(En simulant 32,5 cm, le bras monte exagérément vers l'axe de roue arrière. En fait, le bras est plus long de 5 cm que le bras d'origine.)
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Mais, au dire de Toph le Coyote (le précurseur en matière de MF de piste) ce modèle présenterait des avantages, entre autres celui de permettre la pose de certains pneus impossibles à poser dans un autre bras.
J'ai lu (dans la zone gratuite d'un forum payant - que ma religion m'interdit donc de fréquenter) que certains utilisateurs préfèrent placer des amortisseurs de 34 cm, de façon à :
- aligner la boîte et le bras : il paraît effectivement assez logique de faire travailler la transmission en ligne de préférence ;
- augmenter la garde au-dessus de la roue arrière et éviter ainsi un problème fréquent sur cette moto, à savoir que la roue ne vienne toucher le passage de roue.
Derrière : MF-TT : bras plongeant - Devant : MF-R : bras et boîte sensiblement alignés. mf r + tt
MF-R avec amortisseurs 34 cm - - - - - - - - MF spéciale Toph le Coyote Amortos 34cm DSC00023_
Sur les étagères du garage, il y a des amortisseurs de 34 cm et des prolongateurs de 4 cm.
Le résultat est presque bon, peut-être 1 cm de trop.
A voir après essais...
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Remontage du bras oscillant
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Je n'ai pas la rondelle d'épaisseur dont il est question dans le manuel, alors j'essaie de déterminer ses dimensions.
Si, comme il est écrit dans le manuel, la rondelle « appuie sur le couvercle de la boîte », c'est que la rondelle est plus grande que le logement du roulement, ce qui ne paraît pas sur le schéma.
De plus, dans ce cas, la rondelle aurait une face contre la boîte (fixe) et une face contre le demi-axe (mobile), ce qui ne me semble pas correct.
Logiquement, la rondelle ne doit appuyer que sur la bague intérieure du roulement ?
Ce qui m'embête, c'est que je ne comprends pas l'intérêt de cette rondelle.
On peut régler les jeux entre le bras et la boîte seulement en vissant ou dévissant les demi-axes, non ?
Variel, du forum GUZZI, écrit :
« Bras oscillant : la rondelle vient à droite, car chez Guzzi, ils n'ont jamais pensé à revoir les logements de roulements. Sans elle, le bras est décentré à gauche. C'est bête, mais c'est comme ça.
Méthode officielle de montage :
On positionne le bras oscillant en enfilant le cardan sur son arbre, puis on visse les demi-axes à la main, en positionnant la rondelle du côté droit, puis on continue à visser à la main pour annuler les jeux latéraux.
On vérifie alors que le dépassement des demi-axes est égal des 2 côtés, et on monte les contre-écrous qu'on bloquera.
S'assurer ensuite qu'on n'a pas modifié les jeux latéraux.
Un dernier détail, pour monter le bras oscillant avec le cardan, il faut commencer par déposer le pont ! On sort l'arbre du bras, en récupérant le ressort et la douille cannelée, et on enfile le cardan sur la queue de BV.
Ensuite, on enfile le bras sur l'arbre, on bourre de graisse le trou à l'arrière de l'arbre pour tenir le ressort, on pose la douille cannelée dans le bon sens sur le nez de pont (le clips vers l'arrière) et on pose le pont sans rien serrer.
On passe la broche de roue dans le bras et le pont, puis on serre les 4 écrous de fixation du pont (La broche va centrer correctement le pont sur le bras oscillant.) »
La méthode de remontage de la transmission est inversée par rapport à celle qui est décrite dans le manuel, mais, pour avoir utilisé celle du manuel, je crois pouvoir affirmer que c'est celle de Variel qui est la bonne.
Une remarque :
j'avais pris la méthode de montage du bras oscillant dans le manuel de réparation GUZZI V35 V50 V65.
Dans le forum « Cuir et mégaphone », on m'a indiqué le manuel de réparation GUZZI V35 V50.
Voilà l'article sur le montage du BO dans les deux manuels :
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C'est celui de droite (manuel de réparation GUZZI V35 V50) qui est juste.
Celui de gauche m'a bien em_bêté.
En résumé :
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Echappement
Bien que le but de la construction de cette moto soit de faire une bécane qui fasse le bruit d'une deuche, et que le bruit soit très fortement conditionné par l'échappement, il n'est fait aucun calcul préalable :
- ni de sonorité ;
(d'ailleurs, comment pourrait-on « calculer » la sonorité ? ) ;
- ni d'intensité du bruit ;
(ça, c'est déjà un peu plus possible : http://314rmphone.canalblog.com/ ) ;
- ni même de longueur de tubes ;
(et ça, ce serait pourtant facile :http://314rtipe2006.canalblog.com/ ).
L'objectif premier étant de faire rouler la moto (voir si elle est viable, dans l'affirmative, poursuivre le travail, sinon, la mettre en réserve de pièces détachées pour les suivantes), on installe des échappements provisoires :
- conduits souples, qui, d'ailleurs, à force d'avoir été forcés et manipulés, ne seront certainement plus étanches et seront doublés en alu adhésif et bandes thermiques (proximité des genoux du pilote) ;
- les silencieux fétiches du garage, ceux qui passent de moto en moto depuis la CB 125 du permis A1 des 16 ans, la CB 350 (4 en 2, < 35 Cv) du permis progressif des 18 ans ...
De façon à laisser libre le dessous de la moto, notamment pour garder de l'espace et concevoir plus librement, et positionner plus facilement une commande de sélection autour de l'arbre de sélection (qui se trouve à l'arrière de la boîte), on décide de ne pas passer l'échappement sous la moto, mais de le faire passer sur la roue arrière.
Première possibilité envisagée, en passant sous la traverse arrière du cadre : dans ce cas, la garde pour le débattement de la roue arrière risque d'être insuffisante.
On ré-envisagera donc cette possibilité après essais de roulage et mesure du débattement réel de la roue.
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Deuxième possibilité, celle qui a été réalisée, en passant sur la traverse arrière du cadre : la garde pour le débattement de la roue arrière est assurée, mais la selle devra être surélevée.
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L'espace entre la selle et la boîte à vitesses est laissé libre, en attente des accessoires nécessaires aux divers ajustements prévisibles : silencieux, longueurs supplémentaires de tubes...
03.2013 - Pédalier
A réaliser : recul des commandes avec inversion (préférence pour un usage piste).
Deux possibilités selon les schémas ci-dessous (c'est la seconde qui a été réalisée) :
- gris et vert : position d'origine des pièces (gris = modifiée - vert = conservée),
- jaune : position modifiée.
a b
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Essai : commande en rotation directe sur l'axe de boîte (l'axe est longitudinal)
- résultat : course trop longue, dommage, car la commande est beaucoup plus précise.
c
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Le projet n'est pas abadonné pour autant.
Un sélecteur de 125 Gnome-Rhône, trouvé sur une bourse, et qui s'adapte à l'arbre de sortie de la boîte de la MF, pourrait, un de ces jours, être mis à contribution :
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Repose-pieds : sans platines alu, mais avec 11 colliers !
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Essai - pour l'aspect - : raidisseur avec cornière perforée
- résultat : le pincement de la cornière en partie basse est très acceptable, mais pas l'évasement en partie haute : à revoir.
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Selle
Au départ, l'idée était de placer une mini-selle chopper (encore un truc qui hante les étagères du garage) et qui aurait donné beaucoup plus de transparence à l'arrière de la moto.
Compte tenu de la proximité de l'échappement, nous avons renoncé à cette idée, mais l'échappement de la MF n'étant peut-être pas sous sa forme définitive, ce n'est qu'une renonciation provisoire.
mf mf
La selle moussée-skaïée et son système de réglage de position :
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Un assemblage de 2 tubes est fait avec 2 colliers à tourillons, 1 collier au diamètre de chaque tube.
Les vis d'origine des colliers sont supprimées, et les deux colliers sont assemblés sur une seule vis longue (c'est possible avec les colliers à tourillons, puisque les colliers font un dessin en « U » : les colliers « posent » bien l'un contre l'autre).
Entre les deux colliers, dans cette même vis, on passe deux pattes en fer plat, et on va fixer les autres extrémités de ces deux pattes aux deux tubes : il faut percer les tubes, et c'est pour ça que les fixations sont mises sur les débordements des tubes, là où le tube ne travaille pas.
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Ces montages sont évidemment provisoires, tant que la position des éléments n'est pas définitive.
Après, les assemblages seront sur des pattes soudées et les débords des tubes seront supprimés.
Electricité
Le plan est fait, yapuka faire l'installation :
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Là encore, il faudra bricobidouiller, parce que le contacteur H/P/o du commodo de droite ne fonctionne pas exactement comme dessiné (sauf erreur, il fonctionne en H/H+P/o) : en attente !
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Le support des batteries en cornières perforées (dont cornières pliées en plat et en carré)
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Le tableau de bord : 2 voyants rouges (pression d'huile) et 2 voyants verts (point mort)
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Des mal-aimés
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Peinturage
(Le terme « peinturage » est utilisé dans certains documents techniques dans le domaine du bâtiment.
Il y sent très fort le snobisme des néologismes nés de traductions de l'anglais par des interprètes monolingues.
Manque de pot (de peinture), ce mot-là existe déjà en français, et il est synonyme de barbouillage, ce qui n'est certainement pas le sens voulu dans les documents sus-cités.)
En ce qui concerne la MF, il serait mieux adapté, mais, contrairement à ce que j'avais prévu, j'ai du mal à démarrer cette mise en peinture.
J'ai déjà peint et dé-peint une partie du réservoir plusieurs fois !
J'ai essayé pinceau, brosse, rouleau, couteau, tampon, chiffon... mais je n'ai pas encore trouvé les outils « qui-me-vont-bien » : le métal ne prend pas la peinture comme les supports que je connais mieux : papier ou toile.
Evidemment, ce n'est pas une vraie peinture de moto que je vais faire ; c'est du barbouillage, une espèce de mélange de tagage et de tatouage :
je vais faire du « TATAGATOUAGE » ! (peu de chances qu'on retrouve ce terme ailleurs...)
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03.2013
04-2013 - Manuel d'atelier
Je viens de recevoir le manuel d'atelier de la MF !
J'étais persuadé que l'entreprise MF avait coulé avant d'avoir eu le temps d'écrire ce manuel, mais, par hasard, j'ai récemment appris son existence.
Il y a au moins deux façons de se procurer ce manuel.
La première, c'est de s'inscrire, pour quelques dizaines d'euros par an, à un club dont une section s'occupe de MF.
Le club au complet se compose d'une vingtaine de membres, et, d'après mes calculs, le sous-club MF en compte trois.
La cotisation donne, entre autre, le droit de consulter en ligne les documents.
Selon le responsable, le club disposerait de toute la documentation sur la MF : exhaustivité, peut-être, mais, en ce qui concerne l'exclusivité, vous allez voir, c'est moins clair !
Bien sûr, le club a son forum ; c'est un micro-forum ; il est ouvert (gratuit), et son but principal semble être de faire connaître l'existence du club, qui lui, est fermé (payant).
La deuxième façon de se procurer le manuel, c'est de repérer, sur un des (rares) forums où il est question de MF, le gars qui vient systématiquement écrire qu'il « possède » (c'est le terme qu'il utilise dans tous ses messages) les renseignements, et qu'il peut en faire des copies.
Ce qui est drôle, mais un peu déroutant, c'est que, bien que n'étant pas adhérant pas au club ci-dessus, il l'écrit aussi dans le forum du club : pour faire sa publicité, il s'installe chez le concurrent... qui le laisse faire : les notions d'exclusivité des uns et de l'autre sont vraiment très floues.
Un MP, et pour un prix égal à celui d'une année de cotisation au club, il envoie la photocopie (papier) des documents.
Pour ma part, j'ai choisi la deuxième façon.
Le manuel est bien à l'image de la moto : des textes pompés dans les documentations d'origine des pièces (Citroën, Guzzi, Bosch...) et retapés à la machine à écrire pour donner une apparence d'unité, et des dessins directement photocopiés aux mêmes sources.
Intérêt limité à l'élimination des « peut-être » : suppression du doute qu'on manque peut-être quelque chose qui a peut-être de l'intérêt.
05.2013
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Annexe : la lèchefrite
Article type des règlements de piste :
« Pour les 4 temps un sabot récupérateur d’huile sous le moteur est obligatoire.
Il devra être d’une capacité de la moitié du carter moteur plus éventuellement de la boîte de vitesses si celle-ci est séparée.
Il doit comporter deux trous de 25 mm ouverts en cas de pluie. »
Pour un four de cuisine, la lèchefrite, c'est le récipient qui recueille le jus gras qui tombe.
Pour nos pistardes (et pas seulement pour les « Four »), c'est pareil.
Lèchefrite_a
2012 - Cet ustensile étant en service depuis plusieurs années, on devrait pouvoir avoir quelques retours : avantages, inconvénients, utilité réelle, règlementation, contenance, esthétique, fabrications, bidouilles,
les beaux,
les pas-beaux,
les qui-ont-évité-une-grosse-gamelle,
les qui-ne-servent-à-rien,
les qui-mal-fixés-ont-entraîné-une-grosse-gamelle...
Au début, la lèchefrite, ça part d'un très bon sentiment : éviter qu'il y ait de l'huile sur la piste.
Ça ressemble comme deux gouttes d'huile au très bon sentiment du départ de l'éthylotest : éviter qu'il y ait de l'alcool sur la route.
Mais, au moment de mettre les sentiments en forme, les deux partent en quenouille (non, ce n'est pas une coquille), et ça donne des règlements dont les inintelligences se ressemblent comme deux gouttes d'alcool.
Que ce soit le sabot qui n'est là que pour faire acte de présence en n'ayant que peu de chances de recueillir un jour un peu d'huile, ou le pipeau qu'il faut laisser inutilisé sans jamais lui souffler d'alcool, ça se ressemble comme les gouttes d'eau qui se mettent dans le sabot les jours de pluie et celles qu'on devrait mettre dans son vin... ce que je ne saurais faire.
Et d'abord, j'aimerais bien savoir quels sont les incidents qui sont à l'origine de l'obligation d'un récupérateur SOUS le moteur, d'une capacité au moins égale à LA MOITIE de la quantité d'huile contenue dans la moto.
Il ne doit pas s'agir de fuites sur des motos en mouvement : sur une moto en mouvement, l'huile ne tombe pas nécessairement à l'aplomb sous le moteur.
Il ne doit pas s'agir d'un moteur en fonctionnement : avec les pompes à huile, la totalité de la quantité d'huile est propulsée en une fraction de seconde.
Quel incident ne durerait que la moitié d'une fraction de seconde ?
Alors, qu'est-ce qui a pu un jour faire penser à quelqu'un qu'il fallait mettre ce truc ?
J'ai demandé aux membres du forum le plus approprié, celui des « motos anciennes en piste », de me bien vouloir me faire part de leurs expériences et avis sur ce sujet.
Il y a eu des réponses, généralement drôles, mais, durant les 3 semaines d'activité de la discussion (70 messages, plus de 1.500 lectures), aucune réponse justifiant la présence de l'ustensile.
Personne n'a écrit le moindre mot en faveur de cet accessoire.
Du forum :
« Pour moi c'est du bidon. »
« Moi j'ai toujours pensé que c'était pour garder les bécanes dans leur jus. »
Moi, j'imagine un petit décideur obscur, genre docteur Knock, et qui doit se plaîre à rappeler que c'est lui qui est à l'origine de cette décision qui améliore la Sécurité des Motards et l'Environnement de l'Humanité (avec des majuscules ! ) :
« Songez à toutes ces gouttes d'huile qui vont tomber dans les lèchefrites que toutes ces motos doivent à ma magnificence et à ma perspicacité...»
(Knock, c'était : « Songez que, dans quelques instants, il va sonner dix heures, que pour tous mes malades, dix heures, c’est la deuxième prise de température rectale, et que, dans quelques instants, deux cent cinquante thermomètres vont pénétrer à la fois ! ».)
Hé oui : la lèchefrite, aussi, ils l'ont bien faite pénétrer... dans la tête.
Du forum :
« Ça me rappelle que la seule fois où j'ai eu une grosse fuite il n'a servi à rien.
C'était aux essais sur une course Proclassic au Mans. J'ai commencé à partir en glissade au Musée et j'ai vu que ma botte gauche et mon pneu étaient pleins d'huile.
Arrêt d'urgence : de l'huile partout mais rien dans le récupérateur ; c'était le joint spi du sélecteur qui était parti de son logement. »
Ce qui aurait tendance à montrer que, pour un motard (on ne parle pas là des autres motards présents sur la piste), il serait préférable d'empêcher l'huile d'arriver sur le pneu arrière plutôt que de l'empêcher de sortir de la moto.
Pour ce problème-là, ce n'est pas un bac sous le moteur, mais une bavette devant le pneu arrière, qui serait plus efficace.
Il devra être d’une capacité...
Question : comment pourrait-on vérifier que le bidule fasse bien la contenance règlementaire ?
Quelqu'un a déjà vérifié ?
Sur celle-là : non.
Lèchefrite_b
Lèchefrite_c
[...] y compris l'huile de la boîte de vitesses si celle-ci est séparée [...]
Ci-dessous : une des deux MF de Tof le coyote.
Lèchefrite_d
Le bac est bien « sous le moteur ». (Il n'est pas « sous tout le moteur », loin s'en faut, mais ça, le règlement ne l'impose pas !)
Pourquoi la capacité de ce bac doit-elle être calculée en prenant en compte l'huile de la boîte (sur la photo, la boîte est derrière le talon de la botte du pilote), alors que la probabilité que cette huile de boîte se retrouve dans le bac est absolument nulle ? (le moteur et la boîte sont séparés par un embrayage sec).
Et pour rester logique avec lui-même, le règlement devrait donc imposer un bac de récupération de l'huile de boîte sous le moteur des 2T.
Du forum :
« Donc, pour faire simple, on accroche un bidon de 2 litres vide en dessous du berlingot et c'est bonnard...
Quand il pleut, on enlève le bouchon...
Et pour les carters secs, faut le mettre sous le réservoir d'huile ? »
Dans le domaine qui nous intéresse, c'est-à-dire quand il ne s'agit pas de chaussures, selon les dictionnaires courants (Larousse, Mediadico...), le mot « sabot » désigne une plaque, une garniture... mais il ne désigne pas un bac.
« Récupérateur d'huile » : ne donne aucune précision sur la manière de récupérer (il pourrait éventuellement s'agir d'ouvrir le bouchon de vidange dans le stand, et de récupérer l'huile dans le récupérateur ! ).
En définitive, en prenant le règlement à la lettre, il suffit qu'il y ait un bidon (même pas découpé pour en faire un bac - et pas nécessairement vide, d'ailleurs) attaché sous le moteur, et que ce bidon soit fermé par temps sec, et sans bouchon par temps de pluie.
Quant aux moteurs à carter sec, le règlement stipule capacité de la moitié du carter moteur : pour ce type de moto, le sabot récupérateur peut avoir une capacité nulle, mais il doit quand même être présent sous le moteur !
Les gens qui ont le pouvoir d'imposer des règles ont aussi, à mon avis, le devoir de faire attention à la précision de notre langue.
En cas de pluie
Du forum :
« Il pleut.
Il y a une fuite d'huile.
Le bidon n'a pas de bouchon.
L'eau étant plus lourde que l'huile, elle va s'évacuer en priorité.
Il ne faut surtout pas ralentir et il ne faut pas que la pluie faiblisse, sinon il n'y aura plus assez d'eau dans le bidon pour éviter que l'huile arrive au fond. »
« Il faudrait être un peu inventif les gars, et là, en cas de pluie, et même de forte pluie, plus de problème... »
Lèchefrite_e
C'est une idée !
Une autre : équiper les circuits de l'arrosage automatique.
Pas pour les pelouses : pour la piste !
En effet, puisque les récupérateurs doivent être ouverts par temps de pluie, c'est que le mélange { eau + huile } ne doit pas être néfaste pour l'adhérence.
Donc, si on maintient la piste mouillée, tout le monde peut laisser couler son huile, et il n'y a plus besoin de lèchefrite.
Il me semble que, au problème posé par l'obligation de mettre un truc sous le moteur, les pistards apportent la solution en mettant un truc sous le moteur, sans se poser la question de son utilité autre que celle de ne pas être refoulés au contrôle de piste.
En tous cas, pour ma part, c'est ce que j'ai fait.
Les seules questions que je me suis posées consistaient à rendre le bac aussi peu visible que possible.
Pour des raisons purement esthétiques, la lèchefrite a été placée entre le moteur et l'échappement, ce qui a nécessité de la concevoir en plusieurs parties :
0003 0006 4114 4129
Mais le temps ayant un peu passé, je me demande maintenant s'il ne pourrait pas y avoir mieux comme réponse.
J'essaye de recenser ces fameuses « casses mécaniques » à cause desquelles les règlements demandent la mise en place d'une lèchefrite.
Je cherche, et je trouve surtout des choses du genre : « casse moteur suite au manque d'huile dû à une fuite ».
Ce n'est pas la casse qu'il faut traquer; c'est la fuite.
Mais, est-ce la bonne méthode de « récupérer » la fuite ?
Est-ce que ça n'a pas plutôt pour effet de la rendre moins évidente, donc d'inciter à ne pas la réparer ?
L'autre moitié
Qu'en est-il de l'autre moitié de l'huile, celle que le sabot récupérateur n'est pas chargé de récupérer ?
Réponse : en cas de casse moteur, c'est par l'échappement que cette seconde moitié est évacuée.
Dans mes recherches de sabots récupérateurs, j'ai vu des systèmes efficaces pour la récupération à l'échappement, mais qui, justement pour les sabots, le sont moins quand la machine s'y pisse dessus.
crottin-barcelone2 crottin-barcelone1 crottin-barcelone3 crottin-barcelone4
Généralement, la « seconde moitié » part par l'échappement sous forme de panache de gouttelettes (le nuage bleu).
Pour éviter que ce panache ne se dépose sur la piste, il faudra le capter en l'air avec des brindilles de bruyère, des plumes d'autruche... qui pourront être fixées à la moto ou directement au pilote.
Lèchefrite_h
Conclusion
Il en est qui, bien que proches du problème, sont loin de l'avoir compris :
on trouve parfois des explications bien curieuses (et pour le coup, fumeuses) :
Lèchefrite_g
Un superbe contre-sens (et trois grosses fautes d'orthographe) dans un titre d'article, c'est môche, pour un professionnel (journaliste RTS) de la communication !
C'est par ce genre de rédacteur que doivent être pondus les articles des règlements de pistes !

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» L'échappement à l'aide de l'admission

 

Cliquer sur l'image . . . échappement

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L'échappement à l'aide de l'admission
TIPE 2006 - Pierre Volpatti
Cette étude a été réalisée en 2006 dans le cadre d'un «T.I.P.E.» (travail d'initiative personnelle encadré) au Lycée Louis Barthou de PAU.
Encadrement par Messieurs les Professeurs Célestine et Fichot.
FICHE SYNOPTIQUE
Thème : La dualité en sciences.
Domaines : Thermodynamique, mécanique des fluides, propagation des ondes sonores.
Titre : L'autre fonction du pot d'échappement: l'aide à l'admission.
MOTIVATION, ORIGINE DU CHOIX :
Passionné de mécanique - notamment moto - j'ai cherché un sujet de TIPE d'abord dans ce domaine. Apprendre qu'un pot d'échappement servait autant à l'admission qu'à l'échappement m'a paru être une source d'interrogation aussi bien qu'un sujet compatible avec le thème de la dualité. Si de surcroît ce sujet me permettait de mettre en oeuvre concrètement les connaissances théoriques enseignées en classe préparatoire, cela me paraissait idéal, d'autant plus que cela rendait aussi possible quelques expériences.
DESCRIPTION DU SUJET :
Un moteur réel n'est pas un moteur théorique: dans un cycle réel, il existe en particulier un très court moment pendant lequel soupapes d'admission et d'échappement sont ouvertes simultanément.
Le but est de profiter de cette particularité pour permettre à l'onde de pression, partie dans le pot lors de l'ouverture de la soupape d'échappement, de revenir sous la forme d'une onde de dépression dans la chambre de combustion, juste avant que la soupape d'admission ne s'ouvre. Ainsi, la cinétique des gaz frais sera amorcée et le taux de remplissage sera plus important. L'objectif de ce TIPE est de donner au pot cette double fonction, évacuer les gaz brûlés et participer au système d'admission, et de montrer ainsi que les caractéristiques d'un pot se calculent autant en fonction de l'admission que de l'échappement.
L'EXPERIENCE :
La connaissance de la température du milieu est nécessaire pour calculer la célérité d'une onde sonore. Expérimentalement, il n'était pas possible de mesurer directement la température des gaz dans le pot au régime choisi, le régime maximal du moteur. On a donc déduit par extrapolation cette température de valeurs relevées à des régimes plus faibles. Ces valeurs ont été prises à égale distance entre la soupape et le collecteur d'échappement afin d'avoir une valeur moyenne pour le tronçon de tubulure.
_0005
Introduction de la sonde dans un flexible métallique afin de la protéger de la chaleur.
_0022
Réglage des régimes du moteur tous les 1000 tours/minute jusqu'à 5000 tours/minute.
_0003
Relevé des valeurs des températures.
BIBLIOGRAPHIE:
site internet de l'université de Paris XII : - www.univ-paris12.fr
revue : - Moto Journal
ouvrages :
- J.-F. ROBERT, Préparation des moteurs des motos, pp 9-12 et pp 109-124, E.T.A.I., Paris, 2000
- Entretien et technique de la moto, pp 6-13, E.T.A.I., Paris, 1993
- «Propagation d'ondes sonores et phénomènes de chocs », in Mécanique des fluides, chap. 7, INP
ENSHEEIT, Toulouse, 1997
- G. FAVERJON,« Machines thermiques dithermes », in Thermodynamique MPSI,pp 139-169, Bréal, Paris, 2003
- C. MORE & S. OLIVIER,« Physique des ondes », in Physique PSI PSI*, TEC & DOC, Tours, 2004
MESSAGE CLEF:
Un système complexe, tel un moteur, ne peut pas être analysé uniquement comme une juxtaposition de systèmes simples. En effet, l'interactivité des éléments peut améliorer les performances du système composé.
Le système d'échappement
en complément du système d'admission
pour un moteur 4T.
Pour un moteur théorique à quatre temps à combustion interne, le dispositif d'échappement n'aurait d'utilité que de diriger les gaz dans une direction voulue et de réduire le bruit.
Pour un moteur réel, ce dispositif est un élément mécanique qui peut compléter le système d'admission pour l'admission des gaz frais dans le cylindre et ainsi améliorer sensiblement les performances.
Le but de la présente étude est de calculer la longueur optimale d'un pot d'échappement dans cette optique.
Après un rapide rappel du cycle théorique, nous verrons les différences avec le cycle réel, puis nous étudierons les phénomènes acoustiques permettant de mener à bien ce calcul de la longueur du pot.
A - Le moteur à quatre temps théorique
Le principe de fonctionnement du moteur à explosion est le suivant :
1 - la soupape d'admission ouverte laisse entrer les gaz "frais" (par opposition aux gaz "brûlés" sortants) dans le cylindre ;
2 - le piston comprime les gaz, puis la réaction chimique de combustion est déclenchée par l'étincelle de la bougie ;
3 - les produits gazeux se détendent, repoussant ainsi le piston ;
4 - la soupape d'échappement ouverte laisse sortir les gaz brûlés poussés par le piston.
Le cycle du moteur à quatre temps, baptisé cycle "Beau de Rochas" ou "Otto", peut être visualisé sur un diagramme de Clapeyron P= f(V).
Pour suivre pas à pas son déroulement, nous l'étudierons plutôt sur un diagramme type V = f(P), c'est à dire un diagramme volume en fonction de la pression.
diag_th_
De A vers B : l'admission.
Elle a lieu lors de la descente du piston, soupape d'admission ouverte.
Le piston est initialement au point mort haut (PMH), c'est à dire en position haute, puis descend jusqu'au point mort bas (PMB), c'est à dire en position basse.
Le volume augmente de v à V+v.
La soupape étant ouverte, le cylindre est en contact permanent avec la pression atmosphérique.
En première approximation, on admet donc que la pression dans le cylindre est constante au cours de cette phase, puisque supposée en équilibre avec l'extérieur.
De B vers D : la compression.
Lorsque le piston atteint le PMB, le cylindre est rempli de gaz frais et la soupape d'admission se ferme : la phase de compression commence.
Le piston remonte et comprime les gaz. Cette remontée étant très rapide, les échanges de chaleur avec l'extérieur ne sont pas pris en considération : on peut donc qualifier la compression d'adiabatique.
C'est, bien sûr, une approximation : une compression adiabatique suppose qu'aucun échange de chaleur n'ait lieu entre les parois du cylindre et les gaz plus chauds (car comprimés), c'est à dire que le moteur ne chauffe pas... ce que la réalité dément !
La diminution du volume de V+v à v provoque une augmentation de la pression de Pa à Pc.
La bougie crée une étincelle au point C (c'est à dire au PMH).
La combustion étant supposée instantanée, le piston ne se déplace pas : le volume est constant. La pression augmente subitement et passe de Pc à Pe : on se situe au point D.
De D vers B : la détente.
L'augmentation de pression repousse le piston et le volume augmente de nouveau passant de v à V+v. Le mélange gazeux subit donc une détente : la pression diminue de Pe à Pr. Cette phase étant rapide, on la considère également comme adiabatique. Au point E, le piston atteint le PMB et la soupape d'échappement s'ouvre. La pression chute brusquement (on considère que le volume est constant) de Pr à la pression atmosphérique Pa : on se retrouve au point B.
De B vers A : l'échappement.
La soupape d'échappement est ouverte. Le déplacement du piston provoque une réduction du volume de V+v à v (il passe du PMB au PMH) ce qui chasse les gaz brûlés à l'extérieur du cylindre. De la même manière que lors de l'admission, on considère cette phase comme isobare car la pression dans le cylindre est supposée en équilibre à tout instant avec la pression atmosphérique (la soupape étant ouverte).
crob4t
B - Du moteur théorique au moteur réel
Dans la pratique, l'inertie des gaz oblige à prévoir une avance à l'ouverture admission (AOA), c'est à dire que la soupape d'admission ne s'ouvre pas exactement lorsque le piston se situe au PMH, mais un peu avant, lorsque le piston finit sa remontée lors de la phase d'échappement.
De même, il faut prévoir un retard à la fermeture admission (RFA), une avance à l'ouverture échappement (AOE) et enfin un retard à la fermeture échappement (RFE).
Tout ceci a pour but de donner aux gaz une certaine vitesse et de profiter de leur lancée.
De plus, l'inflammation des gaz ainsi que la propagation du front de flamme ne se font pas instantanément mais laissent le temps au piston de se déplacer pendant la combustion : c'est pour cela que l'on parle de moteur à combustion interne et non de moteur à explosion.
Enfin, il n'est pas possible de négliger les échanges de chaleur entre les gaz et les parois du cylindres qui ont pour effet d'abaisser sensiblement la température de fin de compression (et donc la pression).
Le cycle théorique du moteur à quatre temps ne prévoit pas non plus les contraintes mécaniques liées à l'inertie des pièces en mouvement.
Ainsi les soupapes s'ouvrent et se ferment progressivement faisant varier significativement la section de passage des gaz au cours du temps : c'est pour cela que l'on voit depuis quelques années la multiplication du nombre de soupapes, passant des deux soupapes nécessaires à quatre, voire cinq, soupapes par cylindre (en effet, à section de passage des gaz égale, l'inertie de deux soupapes et moindre que celle d'une seule).
Le diagramme théorique se déforme, s'arrondit, et se rapproche de la réalité.
diag_r_e
De A vers B.
Pour profiter au maximum de la dépression créée par la descente du piston, on ouvre la soupape d'admission avant le PMH (c'est l'AOA) : la section de passage des gaz est donc déjà relativement importante lorsque le piston amorce sa descente.
La dépression qui règne dans le cylindre, causée par l'augmentation rapide du volume, provoque une légère dilatation des gaz : la masse des gaz introduite est donc inférieure à celle prévue par la théorie. De même les frottements et les turbulences aérodynamiques dues au passage des gaz par la soupape provoquent un écart de pression entre la pression atmosphérique et celle du cylindre : celle à l'intérieur du moteur étant plus faible. Le remplissage du cylindre a donc un temps de retard que l'on tente de rattraper en laissant la soupape ouverte au delà du PMB (c'est le RFA) : on profite ainsi de la vitesse des gaz et de leur inertie. Ils continuent donc à rentrer dans le cylindre alors que le piston entame sa remontée.
A partir de là, il est possible de définir le taux de remplissage comme le rapport entre la masse de gaz réellement entrée dans le moteur et la masse prévue par la théorie (c'est à dire sous la pression atmosphérique et à température ambiante).
De B vers C.
Contrairement à ce que suppose la théorie, la phase de compression n'est pas adiabatique : il existe bien des échanges de chaleur entre les parois du cylindre et les gaz. De plus la masse métallique du moteur fait office d'accumulateur de chaleur. Les gaz frais entrant dans le moteur lors de la phase d'admission, sont ainsi réchauffés au contact des parois ce qui provoque leur dilatation et réduit le volume de gaz introduit. Lors de la phase de compression, ces gaz s'échauffent, mais leur température ne monte pas aussi haut que le suppose le cycle théorique : les parois du cylindre, plus froides cette fois-ci, abaissent la température des gaz en fin de compression. Au fil de la compression, les échanges de chaleur s'inversent.
De C vers E.
L'étincelle de la bougie s'effectue avant que le piston n'atteigne le PMH afin de prendre en compte le délai d'inflammation du mélange : c'est l'avance à l'allumage (AA). On anticipe sur la combustion afin de bénéficier du pic de pression au moment le plus approprié. Sur le cycle réel, on prend en compte la variation du volume lors de la combustion. De plus, la pression de début de compression étant plus basse que ce que la théorie le suppose, la pression de fin de compression est également plus basse. Les échanges de chaleur avec les éléments du moteur plus froid l'abaissent d'autant plus. Enfin, l'augmentation du volume lors de la redescente du piston défavorise également cette pression de fin de compression : au fil de la combustion, la pression commence donc à chuter.
Les gaz alors très chauds perdent beaucoup d'énergie au contact des parois.
De E vers A.
Un peu avant le PMB, on ouvre la soupape d'échappement (c'est l'AOE) afin de faire chuter la pression à l'intérieur du cylindre : cela facilite la remontée du piston mais fait perdre l'énergie de fin de détente.
On exploite au maximum l'inertie des gaz d'échappements en laissant ouverte la soupape d'échappement au delà du PMH (c'est le RFE) ce qui favorise leur sortie et crée une dépression qui aspire les premiers gaz d'admission, admission dont la soupape s'ouvre un peu avant le PMH. Cette phase de croisement où les deux soupapes sont ouvertes favorise la vitesse des gaz.
On peut donc représenter ce cycle réel sur le diagramme V = f(P). Les différences de pression lors des phases d'admission et d'échappement ont été volontairement amplifiées.
Le diagramme d'une simulation réalisée avec une Ducati 900 donne un aperçu plus conforme à la réalité.
diad_duc
C - Pourquoi un pot d'échappement ?
On vient de voir que le RFE et l'AOA provoquent l'ouverture simultanée des deux soupapes d'admission et d'échappement, et permettent la création d'une dépression à l'intérieur du cylindre, favorisant la mise en vitesse des gaz et ainsi le remplissage du cylindre.
Par un dispositif placé à la sortie des gaz, on va tenter de créer la plus grande dépression possible dans la chambre de combustion, de manière à ce qu'il y ait la plus grande différence de pression possible de part et d'autre de la soupape d'admission au moment où celle-ci s'ouvre dans le but "d'aspirer" les gaz frais dans le cylindre.
On obtiendra ainsi une suralimenation naturelle permettant un taux de remplissage important.
Ce dispositif, c'est le pot d'échappement.
Nous allons voir que les phénomènes acoustiques provoqués lors de la phase d'échappement, associés à une longueur du pot d'échappement adéquate permettent de réaliser cette dépression.
Nous chercherons à calculer la longueur idéale du tuyau d'échappement.
D - Les principes de l'acoustique
Les phénomènes acoustiques (du grec akoustikos : qui concerne l'ouïe) se produisent à la vitesse du son, vitesse dépendant de la nature du milieu qui transporte le son.
Dans un gaz, cette vitesse dépend de la composition de celui-ci (qui se traduit par son coefficient isentropique g ), et de la température.
L'expression de la vitesse du son est désignée par la célérité c.
Il n'y a pas déplacement de matière mais d'énergie : cette célérité ne doit en aucun cas être confondue avec la vitesse des gaz dans les conduits, qui peut être négligeable devant celle-ci, les deux phénomènes étant indépendants.
On considérera tout au long de l'étude les gaz d'échappements comme parfaits et leur vitesse négligeable devant la célérité de l'onde.
La formule de la célérité du son dans un gaz parfait (formule dont la démonstration est donnée en annexe) est donnée par l'équation de Laplace :
c = ( g rT)1/2

- c est la célérité du son,
- g le coefficient isentropique du gaz,
- r la constante des gaz parfaits massique égale à 289 J/kg.K
- T la température des gaz en degrés Kelvin.
De plus, grâce à l'introduction de la définition d'impédance acoustique complexe, nous avons démontré dans le cours de physique de cette année que la propagation d'une onde de pression dans un tuyau sonore est régie par deux phénomènes dont nous aurons besoin :
- une onde de pression incidente est réfléchie totalement sans changement de signe lors de la rencontre d'un milieu fermé : par exemple, une onde de pression arrivant sur une soupape fermée se réfléchit et repart sous forme d'une onde de pression ;
- une onde de pression incidente est réfléchie totalement avec changement de signe lors de la rencontre d'un milieu ouvert. Par exemple, une onde de pression arrivant à la sortie du pot d'échappement, c'est à dire l'air libre, se réfléchit et repart à l'intérieur du pot sous forme d'une onde de dépression.
Pour mieux appréhender ces phénomènes, prenons un exemple.
Soit un train, arrêté sur une voie ferrée, qui va se faire accoster par une locomotive. Les wagons sont reliés entre eux par un dispositif qui comporte un ressort. Lors de l'impact de la locomotive sur le train arrêté, l'onde de choc (assimilable à une onde de pression) pousse les wagons successivement jusqu'au dernier. Ce dernier, n'ayant plus de wagon devant lui (le milieu est donc ouvert) et ayant pris une certaine vitesse due au choc avec l'avant-dernier wagon, avance et vient tirer successivement les autres wagons : l'onde de pression initiale s'est transformée en onde de dépression à la rencontre du milieu ouvert.
Imaginons maintenant le même cas de figure, mais cette fois-ci le train arrêté sur une voie de garage munie d'un butoir. Lors de l'impact avec la locomotive, tous les wagons se poussent jusqu'au dernier. Ce dernier vient alors rebondir sur le butoir et repousse les autres de la même manière : l'onde de pression repart en direction opposée, identique à elle-même lorsqu'elle recontre un obstacle (ou milieu fermé).
Nous pouvons maintenant définir la période d'un phénomène vibratoire : c'est le temps que met une onde pour revenir à son point de départ après avoir accompli un cycle complet.
La période t de l'onde est égale à :
t = 2xL/c
où c est la célérité du son et 2xL la longueur parcourue (L = aller + L = retour).
Les accords d'échappement
La différence de pression après combustion du mélange entre le pot et le cylindre est telle que l'ouverture de la soupape d'échappement provoque une onde de choc (c'est à dire que les grandeurs locales présentent une discontinuité) entraînant la création d'une onde de pression dans le pot d'échappement.
C'est grâce à celle-ci que nous arriverons à faire revenir une onde de dépression dans la chambre de combustion juste avant l'ouverture de la soupape d'admission facilitant ainsi le taux de remplissage.
Les soupapes s'ouvrant à des moments variables en fonction du régime moteur, il n'est possible d'obtenir un accord parfait que pour un régime donné. Ce régime est dit "régime d'accord" et est souvent choisi au régime correspondant à la puissance maximale afin de favoriser l'allonge du moteur (c'est à dire que sa courbe de puissance ne chute pas trop brutalement à haut régime).
Les gaz d'échappements seront considérés comme parfaits et l'expérience montre que leur coefficient isentropique est de 1,45.
E - L'expérience réalisée
_0016
Comme nous venons de le voir, il est nécessaire de connaître la température des gaz d'échappement pour calculer la célérité de l'onde dans le pot. L'objet de l'expérience a été de déterminer cette température.
Une sonde (protégée par une gaine métallique de flexible de douche) insérée dans le pot d'échappement d'une Honda CB 750 de 1971 a permis de relever la température des gaz juste avant le collecteur (c'est en effet un moteur multicylindre). Cette sonde permet de mesurer des températures allant jusqu'à 400 °C.
Un problème s'est néanmoins posé : le régime d'accord recherché est le régime correspondant à la puissance maximale de la moto, c'est à dire 9000 tr/min. Ne disposant pas d'un banc d'essai, il était alors impossible pour une question de sécurité de pousser le moteur à vide à ce régime maximal. De plus la température des gaz à ce régime serait bien supérieure à 400 °C.
Pour toutefois avoir une idée de la température des gaz au régime maximal, la mesure a été effectuée aux multiples de 1000 tr/min jusqu'à ce que le multimètre affiche une température voisine de la température maximale mesurable. Les résultats sont alors les suivants :
pour
- 1000 tr/min : 94 °C
- 2000 tr/min : 164 °C
- 3000 tr/min : 212 °C
- 4000 tr/min : 313 °C
- 5000 tr/min : 390 °C
Constatant la linéarité des résultats, on fait l'hypothèse qu'une régression linéaire permet d'extrapoler la valeur de la température des gaz à 9000 tr/min. Le graphique est le suivant :
graph
La température estimée à 9000 tr/min est de 697 °C, ce qui correspond à une célérité de 634 m/s pour l'onde de pression.
Généralement, la température sur laquelle on se base pour les gaz d'échappement au régime maximal est 850 °C, ce qui donne une célérité de 686 m/s. Par conséquent, la température estimée n'est pas très éloignée de la réalité et l'hypothèse de la linéarité des températures n'est pas aberrante.
F - Le cas du monocylindre
Sur un monocylindre, on cherche à faire revenir une onde de dépression dans la culasse un peu avant l'ouverture de la soupape d'admission. L'onde de pression part lors de l'ouverture de la soupape d'échappement (soit à l'AOE), arrive dans un milieu ouvert (la sortie du pot) où elle se transforme en onde de dépression avant de remonter le pot jusqu'à la soupape.
On va donc exprimer le temps qui sépare l'ouverture de la soupape d'échappement de l'ouverture de la soupape d'admission.
Le diagramme de distribution nous donne la relation angulaire :
a = AOE + 180° - AOA
où a est l'angle en degré séparant l'ouverture échappement de l'ouverture admission.
diag_a_r
On va donc maintenant exprimer la durée de a en fonction du régime de rotation (noté N).
Les régimes moteur sont le plus souvent exprimés en tours par minute. Pour obtenir des tours par seconde, il suffit de diviser cette valeur par 60. Enfin pour obtenir la durée d'un tour en secondes, on prend l'inverse de cette dernière valeur.
La durée d'un tour notée D s'écrit donc :
D = 60/N
où D est exprimé en seconde et N en tours/minute.
Un tour valant 360°, la durée d'un degré vaut (1/360)xD.
On peut donc en déduire la durée de a (notée Ta) :
Ta = ax(1/360)xD
Ta = ax(1/360)x(60/N)
Ta = a/6N
L'accord acoustique à l'échappement se produit lorsque le temps Ta est égal à la période de l'onde, ce qui se traduit par l'égalité :
Ta = t
En remplaçant respectivement Ta et t par leur expression, on trouve :
a/6N = 2L/c
La longueur du pot s'écrit donc
L = (axc)/12N (*)
Application numérique pour un monocylindre
On considère le moteur Rotax type 605 GSE de 598 cc qui délivre 61 CV à 8000 tours/min. Les données du constructeur nous donnent une valeur de 56° pour l'AOE et de 14° pour l'AOA. La longueur de l'échappement est de 80 cm.
On va donc recalculer la longueur de l'échappement avec la formule (*) établie ci-dessus.
L'expérience montre que la température des gaz dans le pot d'échappement est d'environ 850 °C soit 1123 °K. Le régime choisi est de 8000 tours/min pour les raisons expliquées précédemment.
On a donc :
a = AOE + 180 - AOA
= 56 + 180 - 14
= 222°
L = ((1,45x289x970)1/2x222)/(12x8000)
L = 1,48 m
Ce moteur équipant des motos, cette longueur d'échappement n'est pas concevable pour des raisons de place.
En réalité, au lieu de considérer un simple aller-retour de l'onde, nous allons en considérer deux : on dit qu'on s'accorde sur l'harmonique 2. L'onde de pression part lors de l'ouverture de la soupape d'échappement, arrive à la sortie du pot, change de signe et revient à la soupape sous forme d'onde de dépression : la première longueur du pot était accordée sur ce principe. On considère maintenant l'harmonique 2 : l'onde de dépression arrive sur la soupape toujours ouverte, rencontre un milieu ouvert, change à nouveau de signe, repartant à la sortie du pot en onde de pression. Elle rencontre un milieu ouvert et repart à la soupape en onde de dépression : la finalité est donc la même qu'en harmonique 1. On double ainsi la fréquence, ce qui permet de diviser la longueur du pot par deux.
En harmonique 2, la longueur du pot est alors :
L/2 = 1,48/2 = 0,74 m
G - Le cas du multicylindre
Les multicylindres sont bien sûr régis par les mêmes phénomènes qu'évoqués précédemment. La formule (*) est donc toujours valable, cependant, nous allons la modifier quelque peu :
nous avons vu que, pour un monocylindre, on se base sur l'harmonique 2 pour des raisons d'encombrement, la longueur de l'échappement étant alors divisée par deux, mais on aurait également pu se placer sur l'harmonique 3 ou plus. En tenant compte des harmoniques, la formule (*) devient :
L = (axc)/(12xkxN) (**)
où k est l'harmonique et L la longueur du pot accordé sur cette harmonique.
Sur un multicylindre, pour des raisons de bruit, de performances, d'encombrement et de poids, on regroupe les échappements, le but étant de les regrouper de la manière la plus efficace possible. Considérons le fameux échappement dit "en 3Y" qui équipe désormais la majorité des moteurs de motos à quatre cylindres. Le nom 3Y vient du fait qu'il raccorde les cylindres deux à deux par deux Y, puis qu'il raccorde une nouvelle fois les deux groupes ainsi constitués pas un troisième Y.
L'ordre d'allumage sur un moteur à quatre cylindres étant généralement 1-3-4-2, il est préférable de combiner les coudes d'échappement de la façon suivante : le 1 avec le 4 et le 2 avec le 3. Cependant pour des raisons pratiques on trouve souvent des combinaisons {{1,2},{3,4}}.
Etudions le fonctionnement d'un pot du type {{1,4},{2,3}}.
On suit le cheminement de l'onde de pression qui séchappe lors de l'ouverture de la soupape d'échappement du cylindre 1. Elle progresse jusqu'à la jonction des cylindres 1 et 4, rencontre un accroissement de section, assimilable à un milieu ouvert, qui la transforme en partie en onde de dépression remontant dans la tubulure 1, le reste de l'onde continuant son chemin. La soupape d'échappement 1 étant ouverte, l'onde repart en onde de pression à la jonction, puis rebrousse à nouveau chemin vers la soupape sous forme d'onde de dépression afin de favoriser le balayage.
Dans cette explication, nous avons d'emblée considéré deux aller-retours car l'accord sur l'harmonique 1, comme sur le monocylindre, impliquerait une longueur de tubulure trop élévée.
On suit maintenant l'onde de pression qui est remontée dans la tubulure 4. La soupape d'échappement étant encore fermée, l'onde repart vers la jonction en onde de pression où elle va rencontrer un accroissement de section : elle va se diviser encore entre les tubulures 1 et 4 où elle viendra renforcer l'effet de l'harmonique 2 dans la tubulure 1 (ceci est possible car les tubulures partant des quatre cylindres sont de même longueur).
L'onde de pression du cylindre 1, en parvenant à la jonction 1-4, s'est divisée en trois ondes : la première de dépression remontant dans la tubulure 1, la deuxième de pression continuant dans la tubulure 4 et la troisième de pression continuant sa route vers le troisième Y. Il nous reste donc à examiner le cheminement de cette dernière.
Elle arrive donc vers le troisième Y, où elle rencontre un accroissement de section, se réfléctant en onde de dépression qui remonte vers les cylindres 2 et 3. Elle favorise ainsi, sous réserve d'une longueur adéquate, la phase d'échappement du cylindre 3 qui commence et celle du cylindre 2 qui est en cours.
Application numérique pour un quatre-cylindres
On considère le moteur quatre-cylindres d'une Honda 600 CBR de 2001 de 599 cc qui délivre 120 ch à 11750 tours/min. Les données du constructeur nous donnent une valeur de 38° pour l'AOE et de 18° pour l'AOA. Le pot de cette moto est bien un 3Y mais du type {{1,2},{3,4}}. La longueur du premier tronçon est de 0,55m et la valeur du second est de 0,85m. L'expérience montre que la température moyenne des gaz dans le premier tronçon est de 1123 °K, et de 973 °K dans le second.
On cherche la longueur du premier tronçon, on se situe directement sur l'harmonique 2 et on raisonne sur n'importe quel cylindre :
a = AOE + 180 - AOA
= 38 + 180 - 18
= 200°
On applique la relation (**) :
L = ((1,45x289x1123)1/2x200)/(12x2x11750) (**)
L = 0,49m
A comparer avec 0,55m du pot constructeur. Cette différence peut s'expliquer, tout au moins en partie, par le fait que le constructeur peut "enjoliver" quelque peu ses chiffres de puissance et de régime maximum dans un but commercial.
Evaluons enfin la longueur du second tronçon pour un même régime d'accord entre les cylindres 1 et 3.
Ici on a a = 180° car c'est le déphasage entre les cylindres 1 et 3. On cherche désormais la longueur d'accord pour l'harmonique 1. On a donc
L = ((1,45x289x973)1/2x180)/(12x11750) (**)
L = 0,82m
La différence avec la côte constructeur (de 0,85m) peut être expliquée de la même manière que précédemment.
Il est intéressant de noter qu'un pot du type 3Y peut s'accorder sur deux régimes différents (un régime pour le premier tronçon et un deuxième pour le second tronçon). Ceci permet d'élargir la plage d'utilisation du moteur si on recherche par exemple de la souplesse plutôt que de la puissance.
Conclusion
Nous avons donc calculé la longueur d'un pot d'échappement afin qu'il participe à l'admission des gaz frais dans le cylindre, améliorant ainsi le taux de remplissage et par conséquent, les performances.
Ce calcul n'est qu'une approximation, mais il permet de restreindre le champs d'investigation et constitue une bonne approche pour la fabrication réelle d'un pot.
En effet, le matériau choisi (acier, inox, titane,...), son épaisseur, le cheminement du pot... influent sensiblement sur la température et donc sur la vitesse de propagation des ondes.
Quoi qu'il en soit, un pot d'échappement, avant d'être "validé" (déclaré apte au passage à la phase fabrication), devra passer de longues heures sur banc d'essais afin de tirer la quintessence du moteur et de trouver le caractère voulu, tous les paramètres changeant selon que l'on désire privilégier le couple moteur à mi-régime ou la puissance à haut-régime, l'agrément de conduite ou la performance, et même la tonalité métallique ou rauque du bruit du moteur.
3y
Démonstration que la vitesse des gaz dans la tubulure d'échappement peut être négligée devant la vitesse de l'onde
La démonstration universelle étant impossible, prenons l'exemple du moteur Rotax.
Ce moteur est un 600 cc dont le régime maximal est 8000 tours/min. Le diamètre de son pot d'échappement est de 45 mm.
Sachant qu'un cycle à 4 temps se déroule sur 2 tours de vilebrequin, calculons le débit volumique maximal q de gaz éjecté dans le pot.
Il y a donc 4000 fois 0,6 L de gaz expulsé par minute :
q = 2400 L/min
q = 0,04 m3/s
On a également :
q = S x v

S est la section du tube d'échappement (S = 1,6 x 10-4 m2 soit 16 cm2),
v est la vitesse des gaz dans ce tube.
On trouve alors
v = 25 m/s
Cette valeur est à comparer avec la célérité de l'onde qui à 850 °C vaut 686 m/s.
On en conclut que v << c
On vient donc de démontrer qu'il est possible de considérer dans nos calculs le gaz immobile dans le pot d'échappement.

Posté par 314r à 22:07 - Permalien [#]
09 juin 2013

Gobelet doseur discriminatoire



Dans le garage, il y a un gobelet qui, avant de servir à doser des mélanges de fluides mécaniques divers, était un doseur pour médoc anti-pudubec.

Selon les inscriptions figurant sur le gobelet :
- pour un Français, il faut 15 ml de produit anti-pudubec par gobelet de solution (produit + eau) ;
- pour un Espagnol, il suffit de 10 ml ;
- pour un Anglais, il n'en faut pas moins de 20 ml !


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Posté par 314r à 21:32 - Permalien [#]
05 juin 2013

Water closet pas closed


Chez des personnes très comme il faut, dans un endroit à peine isolé.

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Posté par 314r à 21:34 - Permalien [#]

+ que hier et bien - que demain


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Détail

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Posté par 314r à 21:33 - Permalien [#]
04 juin 2013

Un bicentenaire de 199 ans


Le bicentenaire était-il à vendre, pour qu'on lui ait appliqué une de ces théories à 2 balles (pardon à 1,99 balle) du « prix psychologique » ?


Révolution1988
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L’inventeur présumé des prix en 9 était un quincaillier américain du XIXe siècle qui soupçonnait ses employés de le voler, et a donc eu l’idée de diminuer le prix de ses marteaux. Empocher discrètement un billet de 2 dollars dans un coin du magasin était facile. Un prix de 1,99 dollar compliquait la tâche, puisqu’il obligeait à rejoindre le patron à la caisse pour rendre la monnaie au client.

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Posté par 314r à 21:32 - Permalien [#]
30 mai 2013

Fofaux


Un forum, ça peut aider, mais ça peut aussi bien tromper.

Dans un forum important (plus de 80.000 messages) spécialisé dans les motos anciennes, j'ai soumis le problème suivant :

« [...] En démontant, je suis tombé sur une espèce de joint spy, mais dont la lèvre intérieure ne touche ni l’axe du vilebrequin, ni la bague intérieure du roulement.

01 02 03

J’en conclus que le montage n’est pas des plus étanches au niveau du roulement du vilebrequin. Il me semble pourtant que l’étanchéité soit importante à ce niveau pour le bon fonctionnement (ou le fonctionnement tout court) d’un moteur 2 temps.

Y a-t-il le même montage "d’étanchéité" sur d'autres moteurs ? Si oui, est-ce que, dans leur cas, la lèvre du joint vient frotter la bague intérieure du roulement ou est-ce aussi peu étanche que sur mon moteur ? »


Seule réponse, celle de l'administrateur du forum (presque 10.000 messages à son compteur) :

« ce joint spy ,n'est dans ce cas uniquement pour garder le peu d'huile ou plutot le gras du bas moteur les joints spi qui touchent et font la bonne marche d'un deux temps est juste pour les moteur a admission par clapet ,ce qui je pense n'est pas le cas pour ta moto »


Aucun membre de ce forum (il y en a 1.300) n'est intervenu pour corriger cette superbe erreur !

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Posté par 314r à 11:45 - Permalien [#]