[Technique] Moteurs MotoGP

Deux éléments :

Citation :

1/ force tres faible = le solide ne bronche pas

Ce point là n'est pas juste. Dans le cadre de la mécanique des milieux continus (celui qu'implicitement j'utilise depuis le début), dès que tu imposes un chargement, aussi faible soit-il, tu produits une déformation. Ce cadre, néanmoins, n'est pas adapté pour les petites échelles, ni pour les très faibles chargements, où il faut descendre à l'échelle de la matière pour voir des choses. Néanmoins, le solide subit des perturbations.

Citation :

Non ! La vitesse est nulle mais pendant un temps tres court. L'energie cinétique n'est pas nulle sinon la bille ne rebondirait pas. Soit elle est provisoirement stocké dans la compression de la bille, soit elle est devenue une onde de choc que va renvoyer le carrelage. C'est toute la question !

Il existe bien un instant où la vitesse du centre de gravité s'annule. Mais, et c'est là la difficulté de la dynamique, c'est que, à cet instant, le mouvement de chacune des particules de la bille ne l'est pas nécessairement. En arrivant à l'impact, comme je disais dans ma première intervention, on va solliciter plusieurs types de déformations, les modes propres. La bille ne va donc pas simplement s'écraser de la façon dont on l'imagine, comme si tu pressait sur une orange. J'ai trouvé une vidéo, bon OK, c'est une balle de golf, et elle mange sévère! Mais on voit nettement, pendant la phase de contact, que le mouvement n'est pas un "bête" écrasement. C'est aussi très net après le rebond, où la balle ne recouvre pas directement sa géométrie sphérique. Elle est animée de mouvements oscillants, qui correspondent aux modes propres de vibrations :

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J'en ai une autre, moins les vibrations après rebond sont plus rapidement amorties. Je doute qu'un oeil peu expérimenté les voient :

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Avec une balle de base-ball. Dans ce cas là, vous noterez que juste au moment où la balle va se décoller de la plaque, on a l'impression qu'elle reste "aspirée". Toujours les modes propres :-) :

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Sur celle là, ça se voit aussi un peu, surtout après le premier rebond :

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Et donc pour en revenir aux énergies et aux vibrations, oui, pendant le contact, l'énergie cinétique est convertie en énergie de déformation. Mais, même si le centre de gravité de la balle, à un moment, voit sa vitesse nulle, l'énergie cinétique ne s'annule pas nécessairement totalement. En revanche, la somme des deux reste constante, si on néglige les dissipations ! Et en fonction de la nature du contact, on pourra avoir plus ou moins de propagation. Il ne faut pas confondre l'énergie (potentiel, cinétique, élastique ou autre) avec les phénomènes de propagation d'onde. Ce sont deux explications complémentaires. Le fait d'avoir une onde qui se propage (ou pas) dépend de la façon dont l'énergie se transfère, et surtout à quelle vitesse se transfert va s'effectuer. Plutôt que de lâcher la bille sur un plan rigide, lâchons la sur une toile de trampoline. Dans ce cas là, la bille se déformera un peu, mais c'est surtout la toile, et les ressorts, plus souples, qui vont se déformer. Mais surtout, comme on aura ici un contact "mou", on ne verra pas de propagation d'onde dans la bille. Alors que dans la toile de trampoline, si. Pourtant, en termes de conservation d'énergie, ça s'écrit (presque) pareil que si la bille chute sur un plan rigide. Parce que, dans un cas, c'est dans la bille que s'effectue le "changement" de nature d'énergie, dans l'autre, c'est de l'énergie qui est transférée, puis restituée entre deux structures.

Charly a écrit:

Non ! La vitesse est nulle mais pendant un temps tres court. L'energie cinétique n'est pas nulle sinon la bille ne rebondirait pas. Soit elle est provisoirement stocké dans la compression de la bille, soit elle est devenue une onde de choc que va renvoyer le carrelage. C'est toute la question !

Je me permets d'insister.  L'énergie cinétique est l’énergie lié à la vitesse, donc s'il n'y a pas de vitesse il n'y a pas d’énergie cinétique, c'est aussi simple que ça.

Mais je ne vais pas te laisser dans l'ignorance

L’énergie a la particularité de se transformer, donc lorsqu'il n'y a plus d'énergie cinétique, c'est parce que celle-ci se trouve sous forme " d'énergie potentielle élastique ". Et c'est cette énergie potentielle élastique qui va faire repartir la bille dans l'autre sens.

Tu as compris ou je recommence ?  




Oups Thieu m'a fait les freins !

fd-racing a écrit:

c'est pas moins elle ce déforme , c'est plus elle est dure et plus elle restituera sa forme d'origine donc plus elle rebondira , car moins elle est dure et plus la déformation sera plastique

.

Si, c'est bien "moins elle se déforme, moins elle dissipera.

Et la raideur de la bille, sous réserve qu'on n'ai pas de dissipation, n'a aucune influence sur la hauteur du rebond. Uniquement sur la durée du contact entre la bille et le plan. C'est le taux de restitution, ou la quantité d'énergie dissipée par rapport à l'énergie totale qui pilote la hauteur du rebond.

J'aime bien l'exemple du trampoline !
Cette vidéo est sympa, on a les balles, le trampoline et même les supernovas ! Mais je me "dissipe" ! Ou plutôt je me disperse...

Ed a écrit:

Cette vidéo est sympa

Je suis d'accord. La science expliquée par une jolie jeune fille ça passe mieux.

fd-racing a écrit:

si je devais choisir le gaz je mettrais de l'argon  , sa molécule est plus grosse que l'azote  et il est complètement inerte , le prix à ce niveau ont s'en tape je crois !!!

je suis curieux de savoir , cela dit , ce qui en vérité est réellement utilisé


sur ce document il y a pas mal de bonnes vraies photos et infos  :

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si j'en crois ce document , voila le fabricant des ces systèmes pour le Moto GP

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.

Merci à toi pour ces liens, j'ai mes réponses: le gaz: nitrogen soit azote, lubrification par "oil mist" soit brouillard d'huile,
dan

De rien Dan , pour le reste ont joue avec les mots ce qui risque d’embrouiller les esprits plus que de les nourrir , le but ici est de vulgariser un concept ou une idée pour le plus grand nombre pas de briller dans le noir ....

.

N’etant pas très à l’aise avec les maths,j’ai pris le problème de la bille de façon différente : Si on laisse tomber une balle en caoutchouc sur le carrelage,elle rebondit,personne ne conteste qu’elle est élastique. Si on laisse tomber une bille en acier,il se produit.....la même chose .cqfd.
J’ai lu quelques pages plus haut,que seul le rappel pneumatique permettait aux distributions »classiques » de soutenir la comparaison avec le desmo,comment se fait-il que pendant les cinquante ans où desmo et rappel par ressort ont cohabité,celui ci ne se soit pas imposé ?

Ed a écrit:

J'aime bien l'exemple du trampoline !
Cette vidéo est sympa, on a les balles, le trampoline et même les supernovas ! Mais je me "dissipe" ! Ou plutôt je me disperse...

Non t'es un génie d'avoir déniché ça!   Supernovas!

BM1150R a écrit:

Ed a écrit:

Cette vidéo est sympa

Je suis d'accord. La science expliquée par une jolie jeune fille ça passe mieux.

Aaah, sensible à la physique et au physique.

Avec ce sujet on aura vu de multiples manières d'essayer d'expliquer le mot "élastique".
Quand Charly décrivait le pendule de Newton avec la conservation de l'énergie cinétique et de la quantité de mouvement il oubliait de dire que cette conservation était valable pour un choc dit "élastique" (justement !).
Ceci a bien été précisé par Thieu. Dans un choc élastique, toute l'énergie est restituée pour la suite du mouvement.
Quand le choc est inélastique, des déformations entrainent une production de chaleur et donc une perte d'énergie.
Alors c'est vrai, de même qu'il ne doit pas être facile de mesurer l'écrasement de la bille d'acier, ça doit être délicat de voir l'échauffement de la bille de plomb.
En fait, comme il n'y a pas de gaz 100% parfait, il n'y a sans doute pas de choc 100 % élastique (me goure-je ?).
Mais certains matériaux ou objets sont plus élastiques que d'autres.
Dans une discussion comme celle-ci c'est souvent compliqué de se faire comprendre.
Le mot élastique a un sens commun dans la vie de tous les jours.
On pense assez vite à un bout de caoutchouc. On confond assez couramment élastique et facilement déformable.
Mais en physique (en "méca") le sens du mot est très précis.
Tout ça pour dire qu'il faut beaucoup de patience et d'humilité de tous côtés pour faire avancer le schmilblick.
Merci à tous les intervenants. J'ai bien aimé lire tout ça.

* J'ai affirmé sans réserve, sans trop utiliser le conditionnel et j'ai sans doute écrit des âneries mais vous rectifierez !

BM1150R a écrit:

Je me permets d'insister.  L'énergie cinétique est l’énergie lié à la vitesse, donc s'il n'y a pas de vitesse il n'y a pas d’énergie cinétique, c'est aussi simple que ça.

Oui, je l'ai mal exprimé, mais on est d'accord.

Thieu a écrit:

Ce point là n'est pas juste. Dans le cadre de la mécanique des milieux continus (celui qu'implicitement j'utilise depuis le début), dès que tu imposes un chargement, aussi faible soit-il, tu produits une déformation.

Ok !

Merci a tous pour vos explications documentées.

sergaï a écrit:

Revenons a nos moutons, car il y a un "mais" intuitif...
Bon la bille, comme un ressort finalement, est élastique, OK.
Mais la restitution d'énergie dans un système de distribution a ressorts, j'y crois (intuitivement, encore une fois) moyen.
Le ressort est précontraint pour ramener la soupape en position de repos (qu'il soit pneumatique ou pas) or la force initiale nécessaire pour le faire descendre engendre des frottements et idem lorsque la soupape remonte : frottements sur linguet/arbre a came lorsque le ressort restitue l'énergie et repousse la came, sauf que quand la soupape revient dans son siège, l'énergie de précontrainte redevient statique et ne "pousse" plus.
En gros je sens intuitivement qu'il faut plus d'énergie pour faire descendre soupape/linguet/ressort que ce dernier n'en restitue lorsque la soupape reprend sa place...
Sur le desmo, il n'y a que l'inertie de la soupapes et des linguets a prendre en compte (le frottement de la soupape sur son guide étant commun aux deux systèmes) et...Ben ça fait moins, non?
Outre l'inertie du ressort (quasi inexistante avec du pneumatique), la précontrainte qui maintient la soupape en place doit elle être ajoutée a la résistance du mouvement de la distribution par rapport a un desmo (qui na pas de ressort) ou pas ?

Quand la précontrainte redevient statique les cames sont remontées et libres: plus de pertes excepté par les paliers d'arbres ( idem dans le desmo qui a aussi des paliers).
Oui il faut plus d'énergie pour descendre les soupapes que lors de la remontée par les ressorts contre les cames à cause des frottements came / poussoirs/linguets; si le rendement est de 0,9, au retour on récupère 0,9x0,9 soit 81 % de la puissance délivrée.
La précontrainte du ressort est le début de la résistance du mouvement, elle s'amplifie jusqu'à la compression max du ressort jusqu'à s'inverser en force motrice. Analogie dans les moteurs hydrauliques oû les pistons axiaux poussent un plateau came qui entraîne l'arbre en rotation.
Un desmo doit avoir des petits ressorts de rappel ou un jeu zero voir légère précontrainte pour fermer les soupapes?? il possède une quincaillerie largement doublée, donc une inertie de pièces alternatives qui à un moment ou un autre fait part de sa présence: soupapes, 2 linguets chacune.
Oui çà fait moins en théorie jusqu'à une certaine cadence puis les hauts régimes ré-équilibrent voir inversent les résultats.
Dan

Dan42 a écrit:

.../...
Un desmo doit avoir des petits ressorts de rappel ou un jeu zero voir légère précontrainte pour fermer les soupapes??.../...

"Jeu zéro", à chaud, à froid ? On sent que déjà ça ne va pas. Faute de ressort, soit ça ne ferme pas tout à fait, soit le basculeur de fermeture est légèrement en contrainte à un moment ou un autre. Ca m'a toujours chiffonné cette histoire.
Sur les modèles de série, il n'y a pas de ressort me semble-t-il ?

La distribution du Ducati V4 de route :


[img][Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image][/img]


Il y a bien des ressorts.

les années 80, pour la compète certains supprimaient les petits ressorts semble t-il, de ce fait le ralenti était obligé d'être élevé, d'après ce que l'on m'a dit .

Donc s'il y a ressort... il y a possibilité d'affolement!

Adco a écrit:

N’etant pas très à l’aise avec les maths,j’ai pris le problème de la bille de façon différente : Si on laisse tomber une balle en caoutchouc sur le carrelage,elle rebondit,personne ne conteste qu’elle est élastique. Si on laisse tomber une bille en acier,il se produit.....la même chose .cqfd.
J’ai lu  quelques pages plus haut,que seul le rappel pneumatique permettait aux distributions »classiques » de soutenir la comparaison avec le desmo,comment se fait-il que pendant les cinquante ans où desmo et rappel par ressort ont cohabité,celui ci ne se soit pas imposé ?

Il faut regarder les points: utilité, nécessité, domaine d'application, complexité, coût, maintenance réglage, implantation dans des multi-cylindres que l'on veut compacts et légers ( F1 V10 de 800/900cv 95 kg), régimes atteints en regard des puissances obtenues ( état de l'art des époques), progrès métallurgiques des ressorts classiques, masse des pièces mises en jeu......on a à peu près les réponses.
Dan

"fullgazlolo"
"Donc s'il y a ressort... il y a possibilité d'affolement!"
Le ressort, léger, est la pour que la soupape ferme correctement au démarrage et au ralenti

Je suis bien incapable de déterminer laquelle des deux technologies (desmo ou pneu) possède le meilleur bilan du point de vue des pertes. Je ne pense d’ailleurs pas que c’est sur ce plan que se situe la différence, j’aurai plutôt tendance à faire une analogie (partielle) avec le deux temps entre le disque et les clapets, c. à d. qu’on a d’un coté un mécanisme totalement commandé et de l’autre un mécanisme qui laisse un degré de liberté soumis aux conditions de fonctionnement.

Pour ceux que l'intérieur d'un rappel pneumatique intéresse voir ici [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
A noter, la présence d'un clapet de décharge pour éviter les surpressions dues à la compression. Et aussi l'étanchéité dynamique réalisée par de "vulgaires" joints à lèvre.

Le clapet sur les 2T est fait pour çà mais pas une distri à ressorts ou pneumatique plus performante en fonction du régime, ce n'est pas prévu pour s'adapter mais faire respecter le diagramme de distribution ou plutôt fournir le meilleur remplissage prévu. les systèmes adaptables sont en 4T le Vtec, les distris variables en angle et durée ( levée), le taux compression variables ( rares hors protos), je crois.
Dan

HS_Pardon pour la mauvaise ambiance. J'avoue avoir manqué de patience et d'humilité, envers Charly surtout, je n'ai pas mesuré la portée que peuvent avoir ce type d'insultes dans le cadre d'un forum._HS

Pour le desmo, si on dit que les ressorts ne sont pas forcément nécessaire, ça veut dire que l'on compte sur d'autre forces pour maintenir la soupapes sur son siège.
J'imagine l'inertie et peut-être la pression de la chambre de combustion à la manière des culasses à soupapes d'admission libres(déjà vu me ne retrouve pas le modèle de moteur)

Dans l'esprit, les clapets d'un 2 temps fonctionnent comme ça.
Dans la réalité, ils n'ont rien à voir avec les diagrammes d'admission ou d'échappement si on considère les diagrammes comme étant liés au volume du cycle de fonctionnement.
Dans la réalité, on accepte qu'ils s'affolent (ne se ferment plus) à hauts régimes; Il se dit que certaines boîte à clapet de machines d'usine auraient eu des motorisations permettant de forcer l'ouverture des clapets à hauts régimes.
Mais oui, les clapets ont un diagramme variable auto adaptatif.

MacPepR a écrit:

Dan42 a écrit:

.../...
Un desmo doit avoir des petits ressorts de rappel ou un jeu zero voir légère précontrainte pour fermer les soupapes??.../...

"Jeu zéro", à chaud, à froid ? On sent que déjà ça ne va pas. Faute de ressort, soit ça ne ferme pas tout à fait, soit le basculeur de fermeture est légèrement en contrainte à un moment ou un autre. Ca m'a toujours chiffonné cette histoire.
Sur les modèles de série, il n'y a pas de ressort me semble-t-il ?

il y a des ressorts en épingle sur les machines de série.
pour le jeu a la fermeture, et malgré les préconisations actuelles, je reste partisan du jeu le plus proche possible de zéro.
pour y parvenir, je fais mes jeux sans courroie de distribution.
si il y a le moindre jeu négatif, les roulements ont un léger point dur dans la plage ou l'AAC n'agit pas sur les soupapes.
apres une petite rectif, des que ca tourne comme dans du beurre, c'est tout bon.
jeux mesurés a froid. de part la position de la pastille, le jeu ne peut qu'augmenter avec l'échauffement.

Dan42 a écrit:

Le clapet sur les 2T est fait pour çà mais pas une distri à ressorts ou pneumatique plus performante en fonction du régime, ce n'est pas prévu pour s'adapter mais faire respecter le diagramme de distribution ou plutôt fournir le meilleur remplissage prévu

J'ai bien compris, ce que je voulais mettre en évidence (ce qui est en gras), c'est qu'on peut considérer que le desmo permet - aux parasites près - faire coller la réalité au diagramme tandis qu'avec les ressorts, aussi pneumatiques soient-ils, il faut se "contenter"  d'y croire ... ou de le modéliser.