[Technique] Bielle de Formule 1 tout à fait passionnante

janpol84 a écrit:

Pickup a écrit:

...

As-tu seulement jamais fait fonctionner un étau-limeur? moi, oui....

Si si , j'y ai passé QQues heures la dessus dans mon cursus (plus tours et fraiseuses et chaudronnerie soudure), mais tout cela ne m'avait pas plu à l'époque , donc j'ai viré vers l'électrotech puis la thermo ...

@ Pickup : Pareil pour les expériences en cours de cursus, sauf que j'avais adoré, de la fonderie jusqu'à la rectif, en passant par la forge. C'est même quasi-exclusivement ça qui avait déterminé mon orientation.... Mais la vie étant mal faite, j'ai fini par faire 35 ans de circulation aérienne...

le ben a écrit:

bonjour , si ça vous intéresse je peux poster quelques photos d'un piston et une soupape d'admission de V10 Renault que je possède .

Hors sujet mais envoie toujours...
...Quand tu écris "que je possède", tu parles juste de la soupape et du piston, ou bien du V10 entier?

Les moteurs de F1 dernière génération (bien plus récents que le Peugeot......) , qui à l'époque n'était pas un mauvais moteur mais un peu en retrait, utilisent des bielles de forme plus conventionnelle que les photos en èpremire page(mais encore plus belles!!), en titane bien sûr, et le contact corps de bielle/chapeau est non pas comme le Peugeot (ancienne technique ) , mais tout  simplement des rainures qui sont usinées. Une sorte de crantage en fait qui limite les mouvements du chapeau par rapport à la bielle ce qui aide a limiter le fretting en dos de coussinets.
Pour les pistons , ceux en photo, ne sont que des ébauches. La calotte est bien moins "accidentée" une fois finie !! Mais comme dit M. Frits Overmars, les avances à l'allumage sont suivant le régime et la charge (ouverture papillon) de folie , bien plus que la logique....... Il arrive qu' il y ait allumage alors que les soupapes d'admission.........ne sont pas fermées (jusqu'à 85° d'avance allumage ), car le diagrame de distri vaut aussi le détour !!!!!

Mac

L'avance à l'allumage est liée au régime de rotation car il faut se rappeler que la vitesse de combustion est quasiment la même à 1000 tr/mn ou à 15 000 tr/mn (vitesse de propagation du front de flamme environ 36 mètres/seconde) donc il faut augmenter l'avance à l'allumage pour laisser du temps au mélange air/essence pour brûler et ce jusqu'à 14° après le PMH. Je ne sais pas à quelle vitesse se déplace le piston mais peut-être qu'un matheux pourrait nous le dire ...

Mac

Il me semble que la course d'un moteur de F1 est entre 40 et 45 mm et que ça prend environ 20 000 tr/mn.
Avec 40 mm à 20 000, on obtient une vitesse moyenne de piston d'environ 27 m/seconde, 30 m/sec pour 45 mm. Pas affolant, affolant du peu que j'en sais.
Les nouveaux 1 600 turbo culmineraient à 10/12 000, avec un couple d'enfer, car le débit d'essence instantané est sérieusement limité par le règlement.

oui, la course est de moins de 40 mm (dans les 39.7 ), l alesage 98 mm, mais ils avaient tous(ferrari, mercedes, cosworth), a peu de chose pres les memes cotes car tous les memes fournisseurs, pankl pour les bielles et mahle pour les pistons , avant la reglementation limitant le regime a 19000 puis 18000, en course ils (moteur francais....) tiraient j usqua 19700 durant 20 tours (malgre une puissance max vers 18750) mais ca c est une autre histoire
Peugeot de memoire , etait avec un alesage plus faible au depart (de l ordre de 92mm) pour avoir plus de course, et donc plus de couple , mais il me semble que plus tard ils sont aussi venu avec des alesages plus important (dans les 96mm)

Dans le même style de bielle haut de gamme, ici en acier forgé, usiné, microbillé. Dispo pour autos racing et motos, valeur moyenne entre 1000 et 1200 Eu le jeu de 4, ce type de profil est nommé "bielles en H", curieux profil pour les pertes par ventilation, mais excellent en rigidité et poids réduit ( il a largement fait ses preuves chez Carrilo et les autres).
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MacPepR a écrit:

Il me semble que la course d'un moteur de F1 est entre 40 et 45 mm et que ça prend environ 20 000 tr/mn.
Avec 40 mm à 20 000, on obtient une vitesse moyenne de piston d'environ 27 m/seconde, 30 m/sec pour 45 mm. Pas affolant, affolant du peu que j'en sais.
Les nouveaux 1 600 turbo culmineraient à 10/12 000, avec un couple d'enfer, car le débit d'essence instantané est sérieusement limité par le règlement.

Oui, mais par convention on parle de vitesse moyenne, on part de 0, accélère jusqu'au maxi et ralentit jusqu'à 0, la vitesse max ne doit pas être éloignée du double, ce qui crée des forces d'accélération et décélération assez coquettes ( de l'ordre de 3,5 /4 tonnes suivant vitesse et masse des équipages mobiles). Les bielles en titane ( léger mais pas très résistant, comme un acier moyen mi dur) arrivent à s'allonger et sont remplacées régulièrement. J'ai lu çà, non vérifié mais je le crois. Une sacrée pièce la bielle, elle n'a pas une vie facile. Et que dire des bielles en alu largement employées sur les vieux twin Britaniques? les plus légères du marché .
A+Dan

Sur les ducati du WSBK , les bielles en titane sont remplacées avant 5000km, ça doit correspondre à ce que dit Dan42

Faut en penser quoi, Kinder surprise ?

Ces bielles en fibre de carbone fabriquées par Extreme Tuners ne pèsent que 77 grammes. Cela signifie qu'ils pèsent moins de 10 fois moins que les bielles en acier et 6,5 fois moins que les bielles en aluminium. En outre, ils sont bien plus résistants que ceux fabriqués dans les deux autres matériaux mentionnés ci-dessus.

Les bielles en fibre de carbone d'Extreme Tuners ont été développées afin de pouvoir supporter l'extrême exigence du moteur du Mitsubishi Lancer Evo d'Extreme Tuners. Ce moteur peut livrer environ 3.000 CV et tourner à 15.000 tpm.

Pour fabriquer ces bielles en fibre de carbone, Extreme Tuners a recouru à l'impression 3 D et au calcul de résistance par éléments finis. Grâce à la fabrication par impression 3 D, le corps de la bielle a une structure réticulaire plutôt qu'une structure massive, facteur dans lequel réside la légèreté de l'ensemble.

Le secret de ces bielles en fibre de carbone d'Extreme Tuners est que selon le fabricant, ils combinent une grande résistance mécanique à la traction et à la compression avec une grande légèreté, afin que leur inertie soit minimale. La fibre de carbone présente également une meilleure résistance à la chaleur que l'aluminium et l'acier.

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Marrant le corps de la bielle, on dirait le cannage en paille d'une chaise.

On pourrait reprendre la dénomination des bielles de Panhard :bielles Tour Eiffel,mais c’était pour la forme générale à l’époque. J’imagine que la durée de vie de ces pièces doit être sérieusement encadrée !

Plutôt qu’à du cannage,ça me fait penser à la trame interne des os,mais je m’étonne que contrairement à la nature,il n’y ait pas d’enveloppe (corticale externe). Il me semble que ce serait un plus ne serait-ce qu’en terme d’ « aérodynamique ».
Maintenant,c’est sûr que ça serait beaucoup moins spectaculaire,et puis celles de la photo sont peut être pour des Ducati…..
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J'ai dit cannage car contrairement aux structures osseuses que tu montres, les fils passent "dessus/dessous" par endroits.

Très intéressant cette structure oû il semble que chaque parcelle est soigneusement chargée en contrainte, en éliminant tout ce qui ne contribue pas à la résistance, en clair un peu à l'image des câbles en contrainte de traction. Après il faut voir à l'usage, car pour exemple il y a longtemps que les bielles en aluminium existent avec leurs avantage de masse réduite, ce n'est pas pour autant qu'elles sont largement employées: vieux twins anglais, quelques dragsters, micro moteurs ( modèles réduits), et moteurs de grande diffusion agri 4T. à puissance modeste.
Dan

MacPepR a écrit:

J'ai dit cannage car contrairement aux structures osseuses que tu montres, les fils passent "dessus/dessous" par endroits.

En somme, un sorte de tissage, avec fil de trame et fil de chaîne...

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Du satin de carbone... quelle élégance ! Pour être la plus bielle du bal !

pagi a écrit:

Les moteurs de F1 dernière génération (bien plus récents que le Peugeot......) , qui à l'époque n'était pas un mauvais moteur mais un peu en retrait, utilisent des bielles de forme plus conventionnelle que les photos en èpremire page(mais encore plus belles!!), en titane bien sûr, et le contact corps de bielle/chapeau est non pas comme le Peugeot (ancienne technique ) , mais tout  simplement des rainures qui sont usinées. Une sorte de crantage en fait qui limite les mouvements du chapeau par rapport à la bielle ce qui aide a limiter le fretting en dos de coussinets.
Pour les pistons , ceux en photo, ne sont que des ébauches. La calotte est bien moins "accidentée" une fois finie !! Mais comme dit M. Frits Overmars, les avances à l'allumage sont suivant le régime et la charge (ouverture papillon) de folie , bien plus que la logique....... Il arrive qu' il y ait allumage alors que les soupapes d'admission.........ne sont pas fermées (jusqu'à 85° d'avance allumage ), car le diagrame de distri vaut aussi le détour !!!!!

Mac

j'ai eu un piston Renault de F1 Turbo, ça devait etre dans les 80's
il avait une calotte creuse, avec troue
le but étant de refroidir la calotte par injection d'huile via une pissette

de mémoire, la calotte était soudée par dessus le piston
c'est vieux, je ne me souviens pas de tout, en revanche, je me souviens des chaudronniers (sous traitant) qui tapaient dans la tôle de titane pour former les coude d'échappement...
jamais vu ça avant

hors sujet... ?

Dan42 a écrit:

Très intéressant cette structure oû il semble que chaque parcelle est soigneusement chargée en contrainte, en éliminant tout ce qui ne contribue pas à la résistance, en clair un peu à l'image des câbles en contrainte de traction. Après il faut voir à l'usage, car pour exemple il y a longtemps que les bielles en aluminium existent avec leurs avantage de masse réduite, ce n'est pas pour autant qu'elles sont largement employées: vieux twins anglais, quelques dragsters, micro moteurs ( modèles réduits), et moteurs de grande diffusion agri 4T. à puissance modeste.
Dan

Le problème des alliages d'aluminium c'est l'absence de limite de fatigue.

Il y a eu des bielles carbonnes sur un moteur f1 français, juste pour la qualif.....mais rapidement interdit par le réglement....... le chapeau de bielle été maintenu par un système de .....sangles!!!!! pas de vis ou vis+écrou....!!!!

...j'avais déjà posté çà, Renault f1 qualif! Villeneuve 97

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Il y avait quelques nouveautés sur ces moteurs Renault, entre la distribution à rappel pneumatique et les bielles en carbone.
Dan

Someone who has more detailed information about the process.

"Step one: load chopped, randomly oriented carbon fibers impregnated with resin into a two-piece steel mold. Step two: apply heat and 1200 to 1500 psi of pressure. After only three minutes, the CFC part is cured and ready for removal from the mold and trimming."[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

gi7 a écrit:

...j'avais déjà posté çà, Renault f1 qualif! Villeneuve 97

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et pourquoi t'as ça et pas moi escroc fumier ?

...je me souvenais pas que tu avais fait la photo!
Bielle Asiatech made in Autriche!....y' a aussi celle de la Ferrari..
..déballage des cartons dans 10 jours vers Narbonne!