[Technique aéro] Considérations diverses sur les Moto2...

Suite à des échanges sur le topic de la Taylormade, je construis ce topic avec une logique qui m'est propre.
Cela ne correspond peut-être pas à la réalité exacte mais cela est quand même induit par plusieurs conversations avec différents intervenants du milieu.

Je mets (et mettrai) le maximum d'éléments pour permettre d'ouvrir ce vaste débat...

Tout d'abord, voici deux extraits du réglement des Grand Prix.
Le premier concerne le "radiateur d'huile" des Moto2.

10) Les pièces externes suivantes ne peuvent ni être remplacées, ni retirées, ni modifiées, sauf si elles sont remplacées par une pièce d'origine en cas de dysfonctionnement ou de panne (selon l'autorisation du Directeur Technique) :
a) Pompe à eau
b) Radiateur d’huile (échangeur thermique)
c) Filtre à huile
d) Capteur de pression d'huile
e) Capteur de régime à la sortie de la boîte de vitesse
f) Témoin de température d'eau
g) Câbles électriques et connecteurs fournis avec le moteur
Système de refroidissement
11) Le design et la fabrication du système de refroidissement sont libres à condition qu'ils soient conformes aux articles 2.3.6. 9) et 2.3.6.10) et à l'art. 2.3.6. 15) garantissant que le moteur est conforme aux paramètres du système d'exploitation spécifiés par le Fournisseur officiel (se référer à la liste 2 de l'annexe).
12) Le radiateur d’huile-moteur d’origine est obligatoire et les radiateurs d’huile supplémentaires ne sont pas autorisés.

Quel est donc ce fameux "radiateur d'huile" d'origine sur la Honda 600 CBR?


En fait, un simple échangeur thermique au niveau du filtre à huile, d'un excellent rapport performances/prix.... pour une moto de série.
En effet, la pièce n'est pas chère et offre l'avantage, en phase de chauffage, de réchauffer l'huile (ayant une inertie thermique plus grande que l'eau) avec le circuit d'eau.
C'est très bien pour une moto de série, mais moins bien pour une moto de piste où une radiateur d'huile bénéficierait de l'échange thermique avec l'air, moins chaud que l'eau.


Un moteur de Moto2 dans son environnement, c'est ça: la place est comptée!


Il semblerait que ceci puisse être une piste pour expliquer les problèmes de température-moteur rencontrés par certaines équipes.
Et comme un excès de température entraîne une perte de puissance, on comprend mieux la profusion de radiateurs surdimensionnés pour tenter de résoudre ce problème.

Seulement, toutes les équipes n'ont pas été atteintes par ce mal, du moins dans les mêmes proportions, ce qui indique l'influence d'au moins un autre facteur...

Un gros radiateur, "c'est bien" (façon de parler puisque cela consistue une véritable écope détériorant considérablement la trainéee, mais encore faut-il que l'air puisse le traverser et, surtout, s'évacuer.

A ce titre, tous les constructeurs de châssis ne sont pas sur un même plan d'égalité.
Entre un fin cadre tubulaire comme la MZ ou la MG Compétition et un "monstre" comme la dernière Tech3, il y a une différence notable de place pour faire sortir l'air entre le moteur et le flanc extérieur du carénage.


On peut remarquer que les ouies d'extractions sont d'ailleurs vraiment dissemblables suivant les constructeurs, cela allant du carénage équipant la moto de Valentin, sans aucune extraction d'air, typiquement dans le style Aprilia 2temps, jusqu'à des gros extracteurs semblables aux Ducati motoGP 2010 chez Kalex, en passant par une "simple" fente sur les Suter.

Kalex
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Suter
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Moriwaki
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Tech3
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FTR origine
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FTR Ioda Project
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FTR SpeedUp
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A noter que la zone autour du radiateur est très complexe car non seulement limitée en place, mais incluant des échappements situés à quelques millimètres et la surface frontale d'un 4 cylindrs en ligne... pas simple, dans ces conditions, d'améliorer le rendement du radiateur et ainsi de pouvoir diminuer sa taille pour améliorer l'aérodynamisme.

Toutefois, là encore, on note des différences sensibles de taille.


Le deuxième point concerne la règlementation dimensionnelle, car il faut bien tenir compte du règlement, pour ceux qui voudraient explorer de nouvelles voies...



2.7.7 Carénage
2.7.7.1 Le bord du pare-brise et les bords de toutes les autres parties exposées du carénage doivent être arrondis.
2.7.7.2 La largeur maximale du carénage ne doit pas être supérieure à 600 mm. La largeur du siège ou de tout autre élément à l'arrière de ce dernier ne doit pas être supérieur à 450 mm (à l'exception des tuyaux d'échappement).
2.7.7.3 Le carénage ne doit pas dépasser une ligne tracée verticalement depuis l’extrémité avant du pneu avant, ni une ligne tracée verticalement depuis l’extrémité arrière du pneu arrière. La suspension doit être en complète extension lors de la mesure.
2.7.7.4 Lorsque l'on regarde depuis le côté, il doit être possible de voir :


a. 180 degrés au moins de la jante de la roue arrière.
b. L'ensemble de la jante de la roue avant, autre que la partie cachée par le garde-boue, les fourches ou les conduits d’admission amovibles.
c. Le coureur, assis en position normale, à l'exception des avant-bras.

Note : Aucun matériau transparent ne peut être utilisé afin de contourner les règles ci-dessus.


2.7.7.5 Aucune partie du motocycle ne doit se trouver à l'arrière d'une ligne tracée verticalement au bord du pneu arrière.
2.7.7.6 La selle doit avoir une hauteur maximum de 150mm (approximativement) sur un plan vertical à l'arrière du coureur. La mesure sera prise à un angle de 90° depuis la surface supérieure de la base plate où de l’assise du coureur, en excluant tout rembourrage ou dispositif couvrant. Une caméra embarquée/antenne montée sur la selle n'est pas incluse pour cette mesure.
2.7.7.7 Des garde-boue ne sont pas obligatoires. Les garde-boue avant, si installés, ne doivent pas dépasser :
a. Une ligne tracée vers le haut et vers l'avant à 45 degrés d'une ligne horizontale passant par l'axe de la roue avant.
Le dessous d'une ligne tracée horizontalement et à l'arrière de l'axe de la roue avant.


Les supports et montages de garde-boue et couvertures de bras de fourche, proche de la partie inférieure et de l’axe de roue, ainsi que les caches de disques de frein ne sont pas considérées comme partie du garde-boue.
2.7.7.8 Des ailerons peuvent être fixés, pour autant qu'ils fassent partie intégrante du carénage ou de la selle et qu'ils ne dépassent pas la largeur du carénage ou de la selle ou la hauteur du guidon. Tout bord pointu doit être arrondi. Des dispositifs mobiles aérodynamiques sont interdits.
2.7.7.9 Pour les machines 4 temps, le carénage inférieur doit être construit pour contenir, en cas d’incident moteur, au moins la moitié de la totalité de l’huile et du liquide de refroidissement du moteur (5 litres minimum).
Le carénage inférieur doit comporter un maximum de deux trous de 25 mm. Ces trous doivent rester obstrués en condition de piste sèche et doivent être ouverts uniquement dans des conditions de course sur piste mouillée, selon les déclarations du Directeur de Course.
2.7.8 Jeu/Espace libre
2.7.8.1 Le motocycle, non chargé, doit pouvoir s'incliner jusqu'à un angle de 50 degrés depuis la verticale sans toucher le sol, avec un élément autre que le pneu.

Il me semblait justement qu'il y a deux 'écoles', du point de vue aéro

Je pensais savoir :
- qu'on avait d'abord cherché à faire un 'oeuf', dense, mais qui rentre dans l'air avec le moins de résistance possible. C'était séduisant, mais impossible (impératifs géométriques, thermiques, etc...)
- qu'on avait ensuite, acceptant la nécessité de 'trous', justement travaillé sur la perméabilité à l'air : en gros, puisqu'on doit avoir des trous, autant les utiliser pour être le moins résistant, et également à des fins de refroidissements.
Ca n'est pas simple :
- il faut soigner les écoulements externes et les écoulements internes
- l'air qui passe dans les 'trous' se réchauffe, avec toutes les conséquences qu'on imagine facilement.

Visiblement, cette deuxième école n'est pas creusée...
Quelqu'un en sait-il plus ?


Pour ce qui est du radiateur justement, lorsqu'on travaille la perméabilité, il est souvent tentant de se servir de l'air sortant pour mettre le radiateur dans ce flux, même si cet air est réchauffé. Je crois bien que c'est entre autres, ce qu'avait fait Britten.

@Marc :
C'est marrant, tu serais, (toi ?), presque capable d'être cassant Il faut être logique

N'oublions pas qu'un radiateur en position traditionnelle est masqué par une fourche, une roue, des étriers.... et qu'en plus, il a un échappement dans le dos.

Aïe, loin de moi la volonté d'être cassant et la volonté de se raccrocher à, disons "une" logique s'adressait en fait à moi.

Pour ne pas polluer le topic, je vais en ouvrir un autre.

Désolé.

N'y connaissant pas grand chose en aérodynamique, je ne peux que répéter les commentaires des meilleurs aéro-dynamiciens de la planète F1 qui avouent que c'est encore très empirique.

Il n'y a donc pas vraiment de "logique" dans ce domaine.

La seule chose que l'expérience montre, c'est que la prise d'air doit être beaucoup plus petite que la surface du radiateur ET QUE LA SORTIE D'AIR du radiateur.
De plus dans ces conduits d'air, les pertes de charges (dans le cas d'un conduit allant de l'avant à l'arrière de la moto) sont kollossssaaaaalllles!!!!
Le poids sous la selle du radiateur n'est pas souhaitable (centrage des masses) et cette zone est en dépression, ce qui oblige d'emporter des soufflantes !!!
Le radiateur arrière est une solution très séduisante et viable pour le tourisme (je comprend très bien l'engouement de Bitza), mais ne correspondant pas à un optimisation du rendement compatible avec les G.P..

Il me semble qu'une moto bien faite de ce point de vue est celle de JBB.

Pour ceux que cela intéresse il existe de la littérature sur le sujet.
Les constructeurs aéronautique ont beaucoup tâtonné quand il s'agit de refroidir leurs énormes V12 de plus de 1000Cv. Une technologie fut élaborée qui permit même d'obtenir une légère poussée quand le carénage était bien fait (Mustang P51). A coté de toute une série de rapports NACA en anglais, il existe un livre en français sur le sujet permettent de dimensionner et concevoir les radiateurs ET leur carénage :" La technique des radiateurs d'aviation et de leur carénage" de M. De La Gabbe. Bien sur c'est un livre ancien (1938) car il y a belle lurette que les avions n'ont plus de moteurs à piston refroidis par liquide (sauf de tout petits) mais les lois de la thermodynamique semblent à peu près immuables et donc...
Lien à ce sujet sur mon Blog

Je suis Inculte en thermodynamique et aerodynamique, mais j'aurais tendance a penser qu'un bon refroidissement est le resultat du couple debit * surface d'echange.
Le debit etant le produit de la vitesse par la section j'ai aussi tendance a penser que ce produit est meilleur avec un montage type Taylormade qu'avec un montage traditionnel qui fait qu'il y a un mur (moteur+carenage) derriere le radiateur pas tres favorable a l'ecoulement.
Me trompe-je?

Desole pour les accents, telephone.

c'est marrant.. j'avais pas remarque que les F1 avait gardé leur radiateurs dans la calandre avant ..juste devant les pieds du pilote

on doit pouvoir récupérer le flux d'air sans trop le freiner , et l'envoyer sur le radiateur quite a augmenter leur surface (snas pour autant faire passer lair a travers
pour refroidir..il faut qu'il y ai un echange /contact entre les alveoles/ailettes et le flux d'air..on est pas obligé de le faire passer a travers (frein)
l

on peut même aller jusqu'à imaginer des flancs de carénage qui servirait de radiateur...

une idee a creuser.

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meme surface ..mais plus ou moins de face en contact avec le flux d'air.

Voilà, j'ai nettoyé le topic Taylormade et reformaté mon post initial en topic...