[Technique] Does high/low inertia have effect on engine power?

A little add to the discussion

My friend who came with the initial statement about losing power with a lighter flywheel was referring to a car with a turbo engine.

And now I understand why.

First run the car on the rolling road.

Next install the lighter flywheel ( 7kg lighter ) and make a run with the same braking/acceleration setting.

If the rolling road had low brake setting when the much lighter flywheel will now allow a faster acceleration of the rolling road and this might cause the turbo to build up a lower pressure than with the heavy flywheel.

So in fact my friend was right but only because of incorrect setting of the rolling road.

sorry i can't answer in english

il y a une autre chose à prendre en compte sur les bancs à inertie : la déformation du (des) pneumatique (s)

si l'accélération est plus forte, le pneumatique se déforme davantage, il y a donc un coefficient d'adhérence (et donc un taux de pertes) différent entre un moteur a faible ou a forte inertie.

GrahamB a écrit:

... si tu en fait le mesure sur un banc inertiel (type Dynojet 150), la puissance se manifeste pas sa capacité d'accélérer un gros tambour. Comme cela implique l'accélération de toute partie interne du moteur, un volant plus léger peut donner plus de puissance : moins d'énergie stockée dans le volante, plus qui sort se stocker dans le tambour.

Si par contre tu mesure avec un banc de type frein, la puissance se définit par sa capacité de maintenir les tours au même niveau. Là, pas de variation de vitesse de vilo, alors pas de stockage d'énergie, donc pas d'influence direct de l'inertie du volant sur la puissance mesuré.

+1.
In an engine with a heavy flywheel (the correct description ought to be 'a flywheel with a high polar moment of intertia), during acceleration part of the energy is absorbed in the flywheel. You get that energy at your disposal when you don't want it anymore, during braking.

ptityam a écrit:

...Mais en mécanique générale, il n'y a qu'une seule définition Power=RPM.Torque !

Not true, Pityam. There is another, even more general definition: power = force * velocity

It remains the same :
P = F . V = F . R . omega = C . omega (P watt, F newton, V mètre/seconde, R mètre, omega radian/seconde)

Stephane a écrit:

l'inertie "consomme" de la puissance dans les phases d'accélération : il faut apporter plus d'énergie à l'ensemble de la masse mobile pour la faire accélérer
Non, l'inertie emmagasine de l'énergie qui est : PuissancexTemps et non de la puissance, la puissance reste la même. (sauf phénomènes très bien décrits plus bas)
ou formulé autrement :

que l'on prenne un moteur a faible ou forte inertie, sur un banc frein le résultat sera le même OK

Pour ton message suivant, ta remarque est juste mais il ne faut pas perdre de vue que c'est du transitoire, et que la déformation des pneus est beaucoup plus faible qu'avec les pneus des années xx à 1980, mais sert aussi à les faire chauffer pour l'adhérence. C'est donc important sur un circuit, et que c'est un compromis à faire entre couple/inertie.

L'analogie avec les comportement de composants électriques est bien connue, Résistance = frottements et Intensité = vitesse. puissance P =RI² . On comprends bien que pour mesurer la puissance il faut "confronter" vitesse contre frottements donc un frein !

Après, un minimum d'inertie donne également un certain "confort" de pilotage, donne au pilote une supériorité de temps de réaction sur la machine.

Pour la petite histoire, j'avais un circuit... miniature ("nous sommes des gens modestes" ) de voitures "Scalextric", j'avais pas mal de pistes et je pouvais avoir une ligne droite de 6 ou 7 m et des grandes courbes. J'ai constaté que les inerties et frottements étaient trop faibles et que ce n'était pas réaliste au niveau "pilotage". J'avais sous la main de gros condensateur, et c'était plus sympa d'avoir à anticiper les entrées de courbes et de "lisser" un peu l'accélération...

Ed a écrit:

Frits Overmars[quote="ptityam a écrit:

...Mais en mécanique générale, il n'y a qu'une seule définition Power=RPM.Torque !

Not true, Pityam. There is another, even more general definition: power = force * velocity


It remains the same :
P = F . V = F . R . omega = C . omega (P watt, F newton, V mètre/seconde, R mètre, omega radian/seconde)

"It remains the same :" en bon français : "ça reste la même chose" !!!

On peut aussi dire Puissance = Energie / Temps mais cela reste un "jeu" entre les différentes grandeurs physiques qui sont liées.

C'est comme P=UI et P=RI² P= W/T en électricité... Ce sont des expressions complétement équivalentes il n'y a qu'une seule Puissance !!!

Bon ça y est il y en a qui vont partir sur le Peak, RMS, les unités de puissance CV Watts

Rien que pour me faire m'énerver...

T'es pas gentil, je disais ça pour ta défense !

Ce que je voulais "rectifier" c'est qu'on ne peut écrire "l'inertie consomme de la puissance" c'est aberrant !

La terminologie et la sémantique sont importantes dans les échanges.
Il faut déjà se mettre d'accord sur ces deux points AVANT de pouvoir commencer à bosser/tchatcher ensemble.

On ne peut débattre sur la définition des différentes grandeurs physiques, elles sont définies et il faut les utiliser à bon escient, c'est tout.

Ed a écrit:

T'es pas gentil, je disais ça pour ta défense !

Oups, c'est Fritz qui était le "coupable" toutes mes excuses...

Fritz que je respecte énormément par ailleurs, et je comprends maintenant qu'il a juste voulu dire que la définition que j'ai donnée peut se décliner de diverses manières...

Merci pour la

Et pour donner une précision qui me semble importante : l'inertie nécessaire au "bon" fonctionnement cyclique du moteur est aussi fonction du régime....
Bref, l'inertie de l'ensemble mobile est, comme souvent, un compromis entre différents besoins, selon l'objectif visé.
Allez, encore un vieux souvenir : en 2CV Cross, sur un terrain particulièrement glissant (finale à Lonato en 76), l'usage du volant moteur le plus lourd de la gamme à permis à notre pilote de littéralement "oublier" la concurrence !
Comme quoi, lisser les crêtes permet de garder l'adhérence...

Bonne remarque Giesse, car c'est vrai également sur l'asphalte !

C'est sur que c'est relatif dans l'ordre croissant d'adhérence :

Verglas, neige, boue, mouillé, sec on ne reste pas sur 2 roues avec la même dynamique dans la montée en régime ou freinage, et parfois on est bien content d'avoir de la souplesse dans la souplesse

Bin dis donc, çà me rapelle une histoire de douanier !

Je me permet de donner mon point de vue, qui vaut ce qu'il vaut:

D'abord: il m'est évident que la PME (Pression Moyenne effective) est le seul paramètre donnant "l'effort" appliqué au piston, qui par mouvement bielle/manivelle génère un couple. Le couple x vitesse donnant la puissance.

Donc, en dehors de la nécessiter d'avoir suffisamment d'inertie pour le piston de rallier deux phases de combustion, l'inertie n'a à priori pas d’influence sur la puissance.

Mais:

On sait aussi que le couple est égale l’accélération multiplié par le moment d'inertie ( C= alpha x I). C’est le principe de fonctionnement des bancs de puissance à Inertie:
L'inertie du rouleau à entrainer par le moteur testé est une constante connue. Le banc mesure donc l’accélération en temps réel du rouleau et le régime moteur. Par calcul on pourra en déduire la puissance instantané en fonction du régime.

C’est à dire que sur un banc à Inertie, si les masses en mouvement du moteur testé sont modifiées, (sans correction préalable des constantes d'inertie du banc), effectivement la puissance affichée par le banc va changer car le moteur va avoir une monté en régime différente.
En réalité, pour bien faire les choses et comparer des choses comparables, le banc à inertie doit prendre en compte le moment d'inertie moteur en plus du moment d'inertie du rouleau du banc.
A ce moment là, et seulement à ce moment là, nous verrions au banc à inertie que la puissance n'est pas fonction de l'inertie.

Re mais:
Il arrive souvent de voir l'idée reçue que: plus d'inertie= plus de couple ( au détriment des montées en régime et régime max atteint)

Tout ceci est lié à la formule du couple: C=alpha x I. Je m'explique:

Nous savons qu'un moteur ne produit "du couple" que pendant la phase descendante du piston qui a suivi l'explosion. Une parti de cette énergie produite est emmagasiné en inertie.

Les trois autre temps du cycle thermodynamique, le piston n'est plus "entraineur", mais "entrainé par son inertie pour atteindre le cycle "entraineur" suivant.

En conclusion:
Si nous gardons en tête le couple, non pas juste lié à la phase explosion, mais le couple moyen sur un cycle 4T complet ( couple de la PME + couples généré par l'inertie des 3 cycles suivant) , nous pouvons voir que si nous emmagasinons plus de "couple" généré par l'inertie, le couple moyen du cycle sera augmenté. Mais au détriment de la puissance car plus d’énergie aura été transmise à la création d'inertie.


Concrètement ça se traduit comme ça:
Mettre plus d'inertie va induire des montées en régime plus longue car va consommer plus d’énergie de la part de la phase productrice de couple ( 1 sur 4 des temps). Mais durant les 3 des 4 autres temps, un moteur avec plus d'inertie va avoir tendance à conserver sa "puissance" et donc à moins s’époumoner face à une augmentation ponctuelle de la charge.

Seulement, de fortes inerties pénalisent considérablement les hauts régimes de rotation (pour plein de raisons... ) et il est finalement préférable pour un moteur de course de privilégier les très hauts régimes au détriment du couple.


(Je précise une fois de plus que cette explication n'est que ce que j'en ai compris au regard de quelques formule physique, et que l'avis d'un expert est plus que préférable !! )

sdvs a écrit:

... il m'est évident que la PME (Pression Moyenne effective) est le seul paramètre donnant "l'effort" appliqué au piston, qui par mouvement bielle/manivelle génère un couple. Le couple x vitesse donnant la puissance.

PME does not really exist. It is an imaginary value, either derived from the measured engine power which means that you will have to measure the power first, or derived from measuring the cylinder pressure at each crank angle position and integrating those values.

Citation :

sur un banc à Inertie, si les masses en mouvement du moteur testé sont modifiées, (sans correction préalable des constantes d'inertie du banc), effectivement la puissance affichée par le banc va changer car le moteur va avoir une monté en régime différente.

Correct.

Citation :

En réalité, pour bien faire les choses et comparé des choses comparables, le banc à inertie doit prendre en compte le moment d'inertie moteur en plus du moment d'inertie du rouleau du banc. A ce moment là, et seulement à ce moment là, nous verrions au banc à inertie que la puissance n'est pas fonction de l'inertie.

That is correct if you wish to know the power at the piston. But usually we want to know how much power there is available for riding.

Citation :

Nous savons qu'un moteur ne produit "du couple" que pendant la phase descendante du piston qui a suivi l'explosion....Les trois autre temps du cycle thermodynamique, le piston n'est plus "entraineur", mais "entrainé par son inertie pour atteindre le cycle "entraineur" suivant.

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Dear Frits, Thank you very much for your comments. Visibly, I wasn't too far of the truth

Bon je me lasse de corriger les formules de calcul de la puissance, mais il y encore à dire :
Le couple x vitesse donnant la puissance.
Tu voulais écrire vitesse de rotation je suppose SDVS !

Et j'ai découvert l'autre sujet, très intéressant également.
J'adore les courbes, j'ai trop trempé la dedans pendant plus de 20 ans, j'ai chopé le courbovirus

svds , petite erreur de logique concernant le banc à inertie

On cherche à savoir ce que la moto exerce comme force sur le sol ( surface du rouleau )

on ne cherche pas la puissance d'un ensemble mécanique banc/moto , le moment d'inertie du banc ne doit jamais être corrigé en fonction de la machine qu'on y teste

Moi ce que je retiens, c'est qu'on prend en compte l'inertie du banc mais pas celles du moteur, de la transmission (embrayage, boite, transmission secondaire) et de la roue arrière qui n'est pas négligeable !!!

Oui, c'est pour ça qu'il y ait un facteur de correction à appliquer : on suppose que l'inertie de la roue, boite etc etc ajoute environ 30% à l'inertie du banc, donc on multiplie par ~1,3 la force constatée à la roue pour estimer ce qui pourrait donner le moteur au régime constant. Bah, évidement ça ne peut pas être correct à la fois pour une 125 et une HD...

ptityam a écrit:

Tu voulais écrire vitesse de rotation je suppose SDVS !

Of course, j'ai écris trop vite, toutes mes excuses :)

SEB4LO a écrit:

svds , petite erreur de logique concernant le banc à inertie

On cherche à savoir ce que la moto exerce comme force sur le sol ( surface du rouleau )

Bien sûr SEB4LO, mais il n'en reste pas moins vrai que la courbe qu'affichera le banc à rouleau sera approximatif si l'inertie des masses en mouvement moteur n'est pas pris en considération. ( dans quel proportion, j'en ai aucune idée, je le concède. je ne suis pas dans le milieu et je n'ai à mon grand regret jamais assisté à un passage au banc )
Je veux dire par là qu'il sera plus que probable que pour un même moteur dans les mêmes configurations de test, un passe au banc à inertie et à frein donneront des valeurs différentes si l'inertie du moteur n'est pas prise en considération...

Merci GrahamB pour cette précision. Aucun bancs à inertie n'ont la possibilités d'ajuster ce facteur en fonction des caractéristiques propres au moteur testé?

Les bancs ont toutes sortes d'ajustements... pour pression atmosphérique et température, p.e
On peut donc faire sortir quoi qu'on veuille... et certains font comme ça pour vendre leurs expertises
Donc des fois il vaut mieux faire des comparaisons sur le même banc, ou se limiter à regarder la forme des courbes plutôt que les chiffres.
Tout dépend à la raison pour laquelle on passe au banc :
régler la machine au pile, ou impressionner ces potes,
ou justifier l'argent que le proprio vate donner pour l'amélioration apportée de tes soins

D'accord avec Graham !

Les mecs qui exhibent les courbes de puissance de leur moto de route me font penser aux mecs qui exhibent leur très belle femme siliconée ...

Est-ce qu'ils ont les moyens de les envoyer en zone rouge dans tous les rapports et sans "bande de peur"

Léger HS , un Harley-iste est passé dans mon garage il y a peu

Devant les pneus de mon 900Z1 et un magnifique plat sur la roue Ar ainsi que de bandes de panique plus qu'imposantes ( au moins la moitié du pneu est neuf à l'extérieur ) , il a commencé à ma raconter des histoires de pneus en 180 sur un sporster

on a fait deux mètres et je lui ai montré ceux d'un des 125 rs..... , çà à coupé court à l'explication

J'ai juste dit que sur route , y a des lapins , des chiens , des chats , des tracteurs et des ptis vieux sourdingues et pleins comme des ballons ( sport local du dimanche , le pti vieux bourré en scénic )....

Ceci dit , l'inertie du volant d'allumage ( flywheel ) n'est pas une chose à ignorer , çà a des répercussions sur le comportement moteur comme le dit GIESSE .

J'ai un 550 twin 2tps totalement inroulable avec un volant léger style PVL ( + de 100 poneys assez sauvages ), l'inertie de l'ensemble mobile a une importance importante sur le caractère moteur
il s'agit d'optimisation , pour assagir les montées en régime et même rendre la machine utilisable sous 6000 tours ....

Stephane a écrit:

de mon point de vue le banc a inertie est un moyen de mise au point a moindre cout et largement suffisant dans 80% des cas
le banc frein serait plus a réserver aux grosses structures car la mise en oeuvre est plus lourde mais permet un travail plus precis (mais ca tue du moteur !)

Le banc à inertie est un bon outil de mesure, mais un mauvais outil de développement. Sauf pour de rares exceptions, il ne permet pas de simuler le comportement du véhicule sur la piste.
Les contraintes y sont très éloignées de celles appliquées au banc d'inertie, notamment la durée de la charge maxi qui provoque l'augmentation de toutes les températures et des phénomènes de détonation, impossible à mettre en évidence.
Bien sûr, le banc frein est un peu plus gourmand en pièces détachées, mais une économie non négligeable est réalisée sur la piste par une meilleure maitrise de la fiabilité.

salut Francis , disons qu'avec un rouleau assez lourd et d'un moment d'inertie et une démul appropriée ( normale pour 125 ) , on teste sur une durée de charge intéressante

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les 5 premières secondes sont inutiles mais quand même....