[Technique] Moteurs MotoGP

Gratter du poids sur les pistons... z'avez qu'à regarder la tronche d'un piston de CRF et vous verrez que y a plus grand chose à retirer!

Dan42 a écrit:

....Et si KTM avait conçu des pistons plus légers çà donnerait quoi? ......
Dan

KTM a des pistons Mahle , ce qui veut dire qu'ils sont : léger , robuste , extrêmement bien conçu , à la pointe de toutes les techniques du moment



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Et pourquoi les 25 m/s seraient une limite ? Ducati et d'autres devaient être au-delà de 27 m/s en WSBK. Les 25 m/s sont une limite réglementaire ?

Les 25 m/s sont une limite théorique ( ancienne )  , elle ne veut pas dire grand chose infine , car les paramètres en jeux sont  nombreux et évoluent avec l'évolution de la science , des matériaux entres autres .

mais les idées reçu ( à un instant T ) ont la vie dure !!!


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25 m/s c'est une vitesse linéaire qui ne correspond pas a la réalité: c'est une moyenne .
Le piston va plus lentement quand il est proche des points morts hauts et bas mais il va bien plus vite et subit son accélération maxi quand le maneton est décalé a 90° de l'axe du cylindre (il va de soi que plus la course est longue et plus il y aura une variation de vitesse importante, c'est pourquoi les cylindres de gromonos ont tendance a s'ovaliser dans leur longueur, idem si il y a une course courte mais aussi une bielle courte : l'angle prononcé que prendra la bielle augmente les contraintes que subira le piston).
25 m/s est donné pour être la limite de service de lubrification de la plupart des huiles (4T et 2T) a ce niveau...

ttroncs a écrit:

Et pourquoi les 25 m/s seraient une limite ? Ducati et d'autres devaient être au-delà de 27 m/s en WSBK. Les 25 m/s sont une limite réglementaire ?

Non, comme dit par ailleurs, c'est une valeur limite indicative, et G. Coulon l'indique sans finasser dans les détails, ce qui montre qu'il est certainement possible d'atteindre plus de 18000 rpm sur ces moteurs de 81 mm d'alésage.
En réalité le point faible est la bielle et non le piston, autour de ces vitesses les accélérations positives et négatives dues à la masse du piston et du corps de bielle sont telles que les contraintes de compression et traction sont à la limite des matériaux: la bielle flambe ( surtout si elle est longue et nécessairement légère), s'étire ou casse, plusieurs tonnes sur une bielle, au delà de la force d'explosion des gaz.
Donc la résistance et la légèreté sont les clés: piston alu forgé ou taillé dans la masse, voir en acier??? et bielle en titane.
Après un autre problème se trouve avec la vitesse du piston qui dépasse largement celle du front de flamme, rendant le moteur inefficace, et G. Coulon dit : çà ne sert à rien d'aller plus vite. C'était parait-il un des problèmes des 1ères Panigales en compétition, il semble largement résolu aujourd'hui ( étude de JF Robert dans un MJ d'il y a quelques temps).
Dan

Nous sommes donc bien d'accord, au niveau technologique actuel les 25 m/s ne veulent plus rien dire.
On commence à tutoyer la limite des 29 à 30 m/s ... hummmmm intéressant.

Ha si, si, ça veut dire!^^
Si tu roule ton gex (ou autre) dans les 9000 trs maxi, il a toutes les chances de passer les 100 000 bornes, si c'est a 14 000 trs, a 15 000 bornes, le graphitage du piston sera parti et il sera vite rincé...S'il n'a pas cassé avant.
Les moteurs MGP sont entretenus mais scellés, et on a vu au Mugello ce que pouvait donner un dépassement du régime maxi avec la casse de Rossi (et de Lorenzo aux essais).
Les 50cc dans le temps, ont rapidement atteintes des puissances leur permettant d'atteindre entre 18 et 22 cvs et pouvaient dépasser les 200 km/h , mème quand le nombres de rapports a été limité a 6 vitesses (années 70/80, je ne sais plus précisément), mais les moteurs duraient très peu jusqu’à ce que la castrol 747 débarque (avant le moteur était refait entre les essais et la course et le W.up était destiné aux réglages.)
Le moteur plus fiable a changé la physionomie des courses , mème si le régime maxi ne dépassait pas beaucoup 17 000 trs (effectivement, cela a a voir avec la vitesse de combustion), les "tasses" pouvaient se permettre des régimes maxi les deux tiers des bouts droits, alors qu'avant un braquet long était synonyme de fiabilité (et là aussi effectivement, c'était le pied de bielle , le talon d'achille de ces moteurs); en clair, les courses se sont basées sur l'accélération plus que sur la pointe.
Il vaut mieux un moteur qui est capable d'atteindre sa vitesse maxi très tot et de la maintenir qu'un autre qui va avoir une pointe plus élevée de 15 km/h mais ne l'obtiendra qu'en fin de bout droit : la vitesse moyenne sera supérieure pour le premier.
La F1 ou le MGP sont dans le mème cas: les vitesses de pointes n'évoluent quasiment pas, c'est l'accélération qui fait la différence.
La puissance n'est pas la solution, c'est le problème, si les 4T peuvent prendre plus de tours (pas de mélange=vitesse de combustion supérieure), bien avant le régime maxi, le pneu arrière patine.
Il n'y a de performances chez les ducati que là ou elles peuvent utiliser a fond leur desmo (Mugello, Losail, etc...) et emmener un braquet plus court n'arrive pas a les favoriser ailleurs , elles sont bridées par le TC ou l'anti-wheelie (cela fonctionnait sur les 800cc, les ducat' étaient données pour plus de 20 000 trs/mn).
Si sur les F1 , beaucoup de puissance est utilisée pour créer un appui aérodynamique, le MGP s'en éloignera l'an prochain (plus d'ailerons) et ducati (et honda) aura besoin de trouver du grip mécanique pour pouvoir faciliter le réglage de l'électronique et la transmission de puissance au sol.
Bref, la limite de 18 000 trs/mn est surtout un handicap pour yamaha qui va devoir progresser a ce niveau sur circuit rapide, les V a 90° dont l'accélération du piston a mi course est reportée sur le banc de cylindres opposés (équilibrage "naturel"), ont plus de potentiel moteur a ce niveau de la prise de tours.
Mais en ce qui concerne l'usure des pistons, calculez a quel moment votre moteur atteint 25 m/s et tenez vous en deçà le plus souvent possible (il est possible que les possesseurs de gromonos KTM soient surpris !^^( ça doit être, a la louche, dans les 5500 trs/mn pour les 690), pas étonnant que de la 10w60 soit préconisée et que la conso d'huile de ces moteurs avoisine celles des friteuses de sandwicheries ! ^^, la limite est atteinte d'autant plus vite que l'on tient compte du calcul que mentionne Erwan sur l'accélération du piston)
En dessous de 25 m/s, l'huile fait correctement son boulot et le moteur s'use très peu, au dessus, l'usure est certaine et en proportion des régimes subits...

sergaï a écrit:

Le piston va plus lentement quand il est proche des points morts hauts et bas mais il va bien plus vite et subit son accélération maxi quand le maneton est décalé a 90° de l'axe du cylindre

Are you sure, Sergaï? What about the stroke to con rod length ratio?

Dan42 a écrit:

la vitesse du piston qui dépasse largement celle du front de flamme, rendant le moteur inefficace

Il fut un temps où l'on créait plusieurs fronts de flamme pour rendre l'explosion efficace à haut régime... J'ai vu ça sur la supermono de JF Robert: 3 bougies.

Étant entendu qu'avec les progrès techniques, la barrière mythique des 25 m/s est largement obsolète, n'est-ce pas précisément dans le domaine de l'allumage que se situe la limite?
N'existe-t-il pas des alternatives aux bougies classiques?

Merci à tous , quel pied ce topic même si quelques trucs me dépassent.

Bartau, il n'y a pas de "barrière" de 25 m/s, juste un moment ou la lubrification ne sera plus optimale.
J'ai lu que des expérimentations sont faites avec des lasers pour favoriser l' ignition, mais je n'en sais pas plus...
@Frits I just wanted to say that the piston's speed isn't linéar, I know that the piston axis is not in the center and I have spoken of con rod length ratio a little bit.
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It's true that if the stroke curb looks like this :
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...The piston's accélération curb is différent:
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The con rod length ratio is a main thing into that speed variation but I was speeking in a schématical way, without référence about the combustion force and how short is the top dead center and long the bottom dead center.
I have only spoken of the diagonaly action causing frictions to piston.
For the whole thing and the details I'm relaying on you ! ^^

Sur un moteur de course 48 mm à 18000 rpm et une vitesse moyenne de pistons de 25/26 m/s l'axe des manetons virolent à 45 m/s, la vitesse max des pistons avoisinent les 40 m/s et la vitesse max du front de flamme est de l'ordre des 30 m/s ( valeurs trouvées ici et là). On ne peut pas faire grand chose contre, sauf doper les carburants sans aller jusqu'à l'explosion.
Tout le monde a testé un diesel qui a une combustion lente, passé les 3000 rpm c'est mou mou du genou ( avec des courses de 90 mm environ), mon Golf 16S avec ses 89 mm de course prenait 7200 rpm facile.
Qui peut dire que c'est impossible de prendre 19000 rpm avec un motoGP? il suffit de réduire la course et abaisser la cylindrée, le moteur pourrait être aussi puissant et plus docile ( voir les 800 qui faisaient des temps très proches des 1000 ).
Sur le petit crobard des pistons vert et rouge du lien de sergaî, bien sûr que l'accélération du rouge grande course est plus importante, les deux tournent à la même vitesse, si l'on fait tourner le vert 2 fois plus vite ( respect de la même vitesse moyenne piston) la musique n'est plus la même.
Dan

EDOUARD Jean a écrit:

Dans la réponse savoir si ce sont les 2 cylindres mitoyens , en diagonale ou en face qui pétent en même temps .

(Big bang V4 4 temps) Si mitoyen est: connectés sur le même maneton, il faut un vilo avec manetons calés à 90° ( ou l'angle du vé), idem pour un allumage en diagonale, çà se fait, moins académique mais possible. Allumage " en face" soit sur le même banc de cylindres, pas de contre indication avec un vilo calé à 360° assez classique, boum à 0°; 270°; 450° ou 0°; 90°; 630° ( une vraie batteuse). et le truc qui casse tout: les 4 en même temps avec l'option du vilo calé à 90°, un gros mono de 1000 cc qui prend 18000 rpm!
Dan

OK Dan42 , merci .

De rien les gars, c'est un plaisir, là je viens de me laver les pattes de devant après intervention cra cra sur le diesel de mon vieux Parter, c'est une autre chanson! et
Dan

Dan42 a écrit:

De rien les gars, c'est un plaisir, là je viens de me laver les pattes de devant après intervention cra cra sur le diesel de mon vieux Parter, c'est une autre chanson! et
Dan

Ah oui, il était temps de faire quelque chose, il était vraiment bien bas.

Merci à tous, discussions très enrichissantes pour moi, même si je dois relire plusieurs fois

PS: Merci de ne pas dire de mal des vieux Partner, le mien fonctionnant très bien avec ses 438.000Km

Les vieux Partner, c'est bien.
C'est quand ils sont Parter, que ça commence à se gâter.

Mykeul a écrit:

Les vieux Partner, c'est bien.
C'est quand ils sont Parter, que ça commence à se gâter.

Oh purée, je n'avais pas vu la bourde, en tout cas çà amuse, je vais corriger, et puis non.
Dan

Calculer la vitesse moyenne du piston est simple:
Pour un mono de 84 mm de course, un tour moteur représente 84x2= 168mm de "voyage" pour le piston.
Dans une mn, il y a 60 secondes, donc 60/régime maxi, prenons 5500 trs mn pour exemple :
60/5500 = 0,0109
168 (mm) / 0,0109= 15412,84 (mm/seconde), soit 15,4 m/s
Celà semble raisonnable.
Mais si on calcule la vitesse linéaire du maneton :
V = 2 x Pi x course/2 x régime/60
soit:
2x3,1416x(0,084/2)x(5500/60)=
0,2638x91,6666=
24,181 m/s
On voit que la vitesse moyenne du maneton est supérieure a celle du piston, reste a savoir le rapport angulaire et la longueur de la bielle pour déterminer approximativement la vitesse maximum de piston, ce qui est beaucoup plus compliqué !^^
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Mais cette approche permet de voir que la vitesse du piston, au moment de son accélération maxi, ne sera pas loin du tout de 25 m/s....