[Technique] Distribution pneumatique moto.

Et oui, on en avait déjà parler de ce document. Ça doit bien être la seule source fiable disponible publiquement, une référence donc même si un peu daté.

Les proportions me semblent bonnes, mais je me suis pas amusé à essayer d'en déduire les volumes ...

Un autre lien avec des photos détaillés, ce n'est pas le système honda cité ci-dessus mais l'époque est la même et ça permet de se faire une idée de la taille réel des pièces sur un système relativement moderne : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Au final, la pression nominale (d'alimentation) n'est pas spécialement importante, ce n'est qu'une variable à ajuster en fonction du design afin d'obtenir la force souhaité tout au long de la levée. On peut déduire la pression minimale nécessaire en fonction de la levée si on connait la courbe d’accélération (fig.7) et la surface utile du piston. De là, si on connait les volumes on peut en déduire la pression minimale d'alimentation.

Edit : je viens de voir que Atch à poster le même lien que moi juste avant ...

Sur ce document ( lien ci dessus) j'avais mesuré le diamètre des cylindres pneumatiques en rapport avec la pièce de 2 Eu accolée, je trouve entre 20 et 21 mm de dia, c'est vraiment petit et cohérent avec les valeurs soupçonnées de maneton vers 22/23 mm. A noter aussi que dans le doc Honda, à une époque ils ont employé un alliage particulier de titane /aluminium ultra léger qui leur avait permis l'emploi de tiges de soupapes de dia 4,5mm, puis les restrictions technologiques de la F1 les ont reconduit vers le titane plus lourd, ils en ont donc conçu des soupapes à tige creuse dia 5,8/3,5 pour récupérer la masse perdue, ils ne lâchent pas le morceau ces Japs!
Dan

Merci pour ces précisions

Loi's a écrit:

La force de rappel nécessaire dépend du régime, c'est pourquoi il est intéressant de pouvoir modifier la pression maxi dans la chambre avec des régulateurs pilotés.

Tu veux dire que si une partie d'un circuit se fait a (relativement) bas régimes, il est rentable de réduire momentanément la pression dans les chambres pour limiter la quantité d'energie perdue dans le rappel des soupapes ?  

Question qui en appelle une 2eme : quelle est la puissance absorbée par la distri d'un 4 temps ?

Le document Honda précise que la réduction de pression d'air n'était utilisée que pour les phases de ralenti ( vers 5500 rpm), avant le départ, au box, derrière le pace car? pour limiter les efforts sur les cames et linguets lorsque les AC n'ont pas assez d'inertie de rotation, PB liés à la fiabilité nécessaire à cause du nombre de moteurs alloués dans la saison.
Très bonne question sur la puissance absorbée par la distri des 4T, à mon avis variable suivant type de moteur, nb de cylindres, diagrammes , levées, régimes, çà m'intéresse aussi, vu le dimensionnement, au pif je dirai de 5 à 8% de la puissance délivrée.
Dan

En fait j'avais en tête ce que vient de décrire Dan42 quand j'ai écris ça. Je ne sais pas si ça a vraiment du sens de modifier la pression pendant un tour en fonction du régime ... Le seul gain à priori se situe sur les pertes par frottement entre came et poussoir et ça semble infime. Mais théoriquement possible.

Il y pas mal de papiers sur les performances en pertes des moteur 4 temps, mais c'est impossible de définir exactement la puissance absorbée par la distribution tellement il y a de configurations et paramètres différents entre chaque moteur. Une tendance sur les 4 temps automobile de grande série semble être autour des 2% de la puissance totale voir moins suivant le régime et la configuration, les pertes sur la distribution augmentent aussi vers les bas régimes ... impossible donc de vraiment donner une réponse générique.

@Dan, ce n'est pas l'inertie de rotation des arbres à cames le problème mais celle des valves (et tout ce qui y est accroché), particulièrement sur la fin d'ouverture et le début de fermeture, au lieu que la force de rappel travaille contre l'inertie de la valve elle travaille à appuyer le poussoir (ou linguet) contre la came.

Salut, "Il y pas mal de papiers sur les performances en pertes des moteur 4 temps, mais c'est impossible de définir exactement la puissance absorbée par la distribution tellement il y a de configurations et paramètres différents entre chaque moteur. Une tendance sur les 4 temps automobile de grande série semble être autour des 2% de la puissance totale voir moins suivant le régime et la configuration, les pertes sur la distribution augmentent aussi vers les bas régimes ..."
Peut etre parce que les pertes représentent une constante et ne se réduisent pas avec le régime, tandis que la puissance/couple baisse inévitablement avec les rpm sur un moteur thermique etrend le rapport défavorable?
Dans ce cas, la distribution pneumatique, s'il y a possibilité de réduire la pression (ce qui réduira aussi les frottements, normalement) a peut etre l'avantage de limiter les pertes par rapport a un système classique ou desmodromique...
Cela dit, si cet avantage cesse d'etre intéressant dès 5500 trs, sur un moteur de moto qui tourne vite (et encore plus de MGP) c'est vraiment un avantage marginal, non ?

@ Loi's, exact, j'ai mal traduit valvetrain, qui concerne l'ensemble des soupapes seules et non les arbres à cames, problème lié à la très forte levée qui nécessite une "certaine pression" pour fonctionner à hauts régimes.
On notera aussi qu'ils ont supprimé la présence d'huile dans les pots pneumatiques et pour gérer malgré tout la présence de micro fuites ils font des purges périodiques des circuits d'air suivant un préset de x tours de circuit et avec une commande manuelle si besoin, en faisant une légère surpression d'alimentation en air pour chasser l'huile.
Dan

C'est approximatif mais si je n'ai pas commis d'horreurs, ça donne des ordres de grandeur (et accessoirement, ça assouvit ma curiosité). J'ai extrait les volumes utiles sur la base du plan et des cotes fournis par Honda en considérant l'admission, avec V1 (volume total en rouge) =~9.32cm3 et Vc (Volume généré par la course en vert) =4,75cm3.
V2 =V1-Vc=4.57cm3
Dans le cadre d'une compression adiabatique, P2=P1(V1/V2)^1.4 pour de l'air ambiant soit P2=P1(9.32/4.57)^1.4=2.86xP1
Si on se réfère aux chiffres de pression qui circulent, même si j'ai bien compris que ce n'est que la conséquence, pas le but, avec une pression "nominale" de 8-10bar, on se retrouve dans le cas présent avec une pression soupape ouverte de 20-30bar. Ce qui ramené à la section utile de 3.55cm² pour un diamètre de tige de 5.8mm et de cylindre de 22mm donne une force d'appui de la soupape sur le linguet qui varie de ~30daN soupape fermée à ~80-100daN soupape ouverte suivant la pression de départ.

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Je sais bien qu'il manque beaucoup de données mais est-ce un ordre de grandeur qui parait acceptable pour ceux qui ont l'habitude de fréquenter des moteurs "hautes performance".
Je me dis aussi que pour l'exemple présent, le design Honda avec piston riquiqui et un rapport volumétrique qui me semble pas très élevé comparé aux versionx à pistons "plats" doit soit avoir beaucoup travaillé sur les masses des pièces à mouvement alternatif et leurs accélérations ou travailler avec des pressions plus élevées à haut régime.

Cela semble se tenir en termes de volumes, seulement leur "J valve mechanism" fonctionne avec un seul orifice calibré d'alimentation et décharge de surpression et huile, donc à priori la pression maxi pistons pneus en bas est différente, inférieure à celle obtenue en compression dans des pots étanches, probablement plus faible que les 80 daN théoriques calculés. Combien? on l'ignore car dépend du calibrage du jet, j'imagine cette valeur augmentant avec le régime ( perte de charge croissante).
Dan

Je pense qu'à haut régime, c'est presque négligeable. A 19000tr/mn soit 158tr/s à l'AAC, la soupape va accomplir sa course d'ouverture en environ (+/-90°)1,6ms à 8,4m/s. Quand on voit le frein que représente un orifice calibré sur un vérin évoluant à des vitesses et des pressions plus conventionnelles, j'ai l'intuition (erronée?) que l'essentiel de la "fuite" va se produire alors que la soupape commencera sa course ascendante. En revanche, les presque 75% du temps restant sur un tour d'AAC vont permettre à la pression de s'équilibrer avec l'alimentation.

Du coup j'ai tendance à penser que l'orifice calibré est une brillante idée car la pression dans la chambre va varier avec le régime, plus il est élevé, plus la pression maxi le sera. Non?

Oui c'est presque évident une sorte de régulation automatique, tout se joue entre les pressions en jeu, le "taux de compression" et le calibrage soigné du jet, certainement beaucoup de travail préliminaire en labo et au banc.
Dan

MANETON a écrit:

Du coup j'ai tendance à penser que l'orifice calibré est une brillante idée car la pression dans la chambre  va varier avec le régime, plus il est élevé, plus la pression maxi le sera. Non?

Je crois aussi que l'idée du gicleur calibré est top  

en même temps , remplacer un système à ressort par un système avec des ressort de clapets ça fait mauvais genre , moins il y a de pièces en mouvement , mieux c'est



.

Au passage,  chez Repsol, on parle de 10-16 bar... mais aussi de compresseur embarqué  en cas de pression insuffisante
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@ sergai : Une constante oui sur certaines configurations passé un certain régime, mais les pertes dans la distribution peuvent aussi diminuer ou augmenter en même temps que le régime, il n'y a pas de règle ça dépend uniquement du design.
La seule chose qui se produit invariablement dans toutes les configurations plus ou moins conventionnelles (arbres à came + soupapes) c'est que jusqu'à un certain régime (généralement assez bas) les pertes vont rapidement diminuer pour les raisons évoquées plus haut (faible inertie des soupapes à bas régime). Et là je parle en valeur absolue.
En fait c'est plus courant de prendre en référence la somme totale des pertes d'un moteur pour un régime donné et de le fractionner entre les différents composants, c'est plus représentatif.

Il ne faut pas voir les 5500rpm comme une limite, c'est juste qu'en F1 c'est quasiment le régime de ralenti et leur souci était d'assurer la fiabilité avec une gestion différente uniquement pour ces phases là, d'ailleurs le document n'est pas forcément exhaustif ça reste un peu de la com', mais de (très) bonne qualité !



@ Maneton : bravo, beau boulot, en plus les valeurs sont très réalistes

Ce document est quand même d'une incroyable qualité bien que publiquement accessible, j'en reviens toujours pas à chaque fois que je retombe dessus !

Les données qu'il manque on les trouve dans le document et je les avais retranscrites dans ma "devinette" ...
Pour ce cas précis les 1000N que tu trouves ne sont pas suffisant, en ne prenant que les valeurs d'accéleration à levée max (voir fig. 7) pour le régime max autorisé (20300rpm) il faut au minimum 1700N sans aucune marge.

F=ma avec m=0.05kg (50g de pièces en mouvement) et a=35000m/s2 (environ 3500G à ce régime).
A 19000rpm on retombe vers 3000G et donc environ 1500N nécessaires pour le rappel. Je te laisse faire le calcul des pressions  

Et ça c'est sans prendre en compte le reste de la courbe, car le point critique n'est pas forcément à pleine levée mais souvent ailleurs sur la rampe quand l’accélération souhaitée est déjà forte mais que le ressort n'est pas suffisamment comprimé pour donner la force de rappel nécessaire.
Un peu trop laborieux à faire avec uniquement une image comme source ... mais il est probable que la pression nominale nécessaire à une force de rappel suffisante tout au long de la levée soit plus importante que celle que tu pourras trouver avec les infos ci-dessus.

Pour en revenir aux MotoGP, les principales différences vont être la masse des pièces en mouvement et le régime max, mais selon le profil de levée on peut très bien se retrouver avec des valeurs pas si éloignées de la F1. La pression nominale nécessaire sera de toute façon variable d'une machine à l'autre en fonction des caractéristiques de chaque moteur et des dimensions du système, c'est à ça que je voulais vous faire réfléchir avec mon premier message.

Dans l'article de boxrepsol.com ils parlent bien d'un compresseur embarqué mais sous forme de réponse à un quiz, et c'est une mauvaise réponse. Peut-être un problème de traducteur de ton coté Maneton ? (je l'ai lu en version originale et il n'y a pas de référence à ce compresseur dans le texte)
En tout cas, c'est une solution qui a été utilisé en F1 comme en MotoGP mais il me semble qu'aujourd'hui ce n'est plus du tout d'actualité.

A mon avis, le "compresseur embarqué" du quizz n'est autre que la bonbonne sous pression...
Non ?

Marc, je crois pas. La question est : " En cas de perte excessive, comment répond le système ?" et la réponse proposée : "Il active le compresseur intégré à la moto ...".

Si tu choisis cette réponse, ça te dit que tu as faux et on te donne la bonne réponse qui est "Éteindre le moteur". Dans le paragraphe suivant ils parlent de la réserve (bonbonne), donc je ne pense pas qu'ils fassent d’amalgame, leurs articles sont plutôt pas mauvais en général et c'est un système (le compresseur embarqué) qui a été utilisé dans le passé (pas si lointain).

OK, je ne savais pas qu'il y avait eu des compresseurs embarqués... mais faut dire que je suis jeune !



Merci.

Quel  âne ! Bien que lu en V.O., je n'ai pas fait attention au fait que c'était un quiz,  d'où mon étonnement de ne retrouver que des références à la réserve.  J'allais bientôt demander en quoi l'allumage pouvait bien résoudre le problème.  

Merci pour les développements.
La fourchette Repsol colle bien avec le cas F1  et on peut supposer que le département Motogp, sans faire du copier-coller, ne s'est pas amusé à réinventer la roue  (surtout durant la période  800). Les ordres de grandeur ne sont donc pas déconnants.

Au passage,  pour de futures discussions :
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Edit : En  fait, l'intégralité du pavé (312p.) du R&D est disponible, il suffit de faire évoluer les deux chiffres après SP2_ de 01 à 50 et tout y passe.

Tiens, une petite colle: dans les phases "remontée des soupapes" y a t-il ou non un effet bénéfique, moteur , dû à la remontée des pistons ( pousse au cul de la soupape), voir une certaine aspiration par les gaz d'échappement des soupapes concernées? Idem pour les effets d'aspiration à l'admission, il y a bien eu des moulins anciens à soupape automatique ( admission). je n'ai jamais rien lu sur ce point mais va savoir?
Dan

Les soupapes automatiques ce sont retrouvées en clapets, 2T principalement .

kikou,

je faisais une recherche sur les pertes de charges, et je suis tombé sur ces liens. Qui peut-être permettrait d'étalonner/ appréhender/ donner une échelle de valeur / en comprendre un peut plus, voir la lumière  
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edit : petit complement [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Et dire que lorsque j'étais plus jeune, en bureau d'étude nous faisions nous même nos schémas de distribution pneumatique, présélection des composants, distributeurs et compagnie, puis nous les faisions approuver par le fournisseur ( exclusif à l'époque: CPOAC ), tout ceci est loin, car plus tard dans de grosses boîtes les services fluides s'occupaient de cette partie ( pneu, hydro, chimie, transport pneumatique de matières premières avec des spécialistes). Très bien ces liens.
Dan

Dialmax a écrit:

Les soupapes automatiques ce sont retrouvées en clapets, 2T principalement .

Et les compresseurs à piston zaussi.
Dan

Oui j'y pensais mais il faut bien en laisser pour les autres !!!