[Technique] Distribution pneumatique moto.

Après avoir extirpé les AC de 3 moteurs : 2 double ACT et un culbuté donc tous à poussoirs et non linguets, il n'apparaît pas de différence significative d'usure sur les faces d'attaque et de repose des cames, du moins visuellement, il faudrait une mesure bien plus précise des profils pour avoir une idée claire. D'un autre côté ces moteurs ont fonctionné à tous les régimes y compris au ralenti, non essentiellement à bloc. Tous ont un très bel aspect sur les pistes des cames, brillant, bien lisse , sans arrachement ni zone cramées, il y a un BMW 900 4 cyl. double ACT, un Jaguar XK 6 Cyl double arbre, un Austin Cooper S qui était équipé de culbuteurs haute levée.
Adco pourra zieuter ses AC de CB 450 à linguets pour avoir un avis différent, merci.
Dan

Les linguets présentent d'importants avantages sur l'attaque directe.
C'est d'ailleurs pourquoi tous les moteurs F1, moto3 et MotoGP en sont pourvus.
Les possibilités de gérer le mouvement des soupapes sont variables en fonction de la longueur des linguets, et de la position de l'articulation qui détermine les positions relatives came/linguet, et - dans une moindre mesure - linguet/soupape.
Il est bien évident que la position came/linguet offre un tas de configurations possibles, et aussi à des tas de profils de cames, les deux étant interdépendants ... dans certaines limites.
Avec une attaque directe, on a bien moins de liberté pour arriver aux lois d'ouverture et de fermeture qu'on veut (voudrait ?) adopter pour obtenir la puissance recherchée, et la répartition du couple moteur.
On est plus limité aussi sur les profils des cames, surtout avec un rappel des soupapes par ressort(s).

Pour répondre à Dan,vue la largeur conséquente des cames sur le 450,il n’y a pas vraiment d’usure fonctionnelle. J’ai vu des arbres mangés au niveau des sommets de cames,généralement l’échappement gauche,mais c’est par ce qu’il est en bout du circuit de graissage et trinque en premier en cas de problème. Donc rien qui fasse avancer le sujet.
En fait le linguet,bien que stellité se détériore plus vite que la came,d’ailleurs dans le descriptif du moteur KTM,bien que ce ne soit pas dit explicitement il semble qu’il ne soit pas en titane mais traité DLC.
Pour le fun,un exemple extrême trouvé dans un moteur de linguet concave,c’est ballot mais je n’ai jamais pensé à faire un relevé avec pour voir.(en fait,ça ne peut pas être intéressant.)
Un autre problème des attaques directes,c’est que les poussoirs doivent avoir un diamètre d’autant plus important que les cames sont agressives.[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Autres différences en faveur des linguets: moindre poids appliqué sur les soupapes, oscillations sur de petits axes peu gourmandes en frottement, alors que les boisseaux sont en fait des pistons, pas très hauts, à la jupe mince mais au sommet épais pour supporter les efforts des cames et les pastilles de réglages parfois balaizes, de plus les efforts appliqués sur leur tête passe diamétralement d'un côté à l'autre, tendance à les mettre en travers, sans parler parfois des excès d'huile accumulée dans ces cavités. Ils doivent parfois jouer au rappel pneumatique , léger mais présent, il n'empêche que malgré tous les vilains défauts énoncés ils ont fait leurs preuves, c'est fiable.
Dan

Loi's a écrit:

Oui la séparation came/soupape est tout à fait possible, c'est d'ailleurs pour ça qu'il y a des rappels pneumatique, parce que c'est exactement ce qu'on cherche à éviter !

Dans tout ce que je connais, ça n'existe pas de vouloir faire se séparer la came et la soupape, mais je veux bien des exemples ...

Les raisons pour ne pas le faire :
- Les efforts engendrés lors du rattrapage du profil, même si la soupape et la came vont "dans le même" sens, elles n'ont plus du tout les même profils d’accélération, la came devant fortement ralentir à l'approche du RFA pour que la soupape (si elle suit le profil statique) ne vienne pas emboutir le siège. Elle applique donc une accélération à la soupape de signe opposé à l’accélération générée par le ressort, et en général bien supérieur à cet endroit car le ralentissement s’effectue sur une courte période.
- La stabilité du système, une distribution est instable, c'est pourquoi on doit prendre de la marge lorsque qu'on sélectionne les ressorts pour un profil donné. Il faudrait donc aussi prendre de la marge sur la séparation, ce qui implique d'augmenter les delta d’accélération et de vitesse, ce qui augmente les problèmes ci-dessus.
- La relation entre l'inertie et le régime, la séparation va s'amplifier avec le régime provoquant de plus en plus d'efforts au rattrapage, ça se fini normalement en salade de soupapes assez vite. Ou alors ça ne fonctionne que partiellement à la limite du régime maxi ... du coup c'est quoi l'utilité ?


Le profil concave , comme je l'ai expliqué plus haut, n'existe que parce que le rapport de transmission entre came et soupape n'est pas fixe avec un linguet entre les deux. Il ne dicte pas directement le profil de levée, qui lui peut être parfaitement symétrique. D'ailleurs, ce profil peut très bien être utilisé à l'ouverture comme à la fermeture (et ce sur un même moteur), puisqu'il n'y a pas de lien direct avec le profil de levée ...

Voilà quelques animations que je viens de gribouiller pour visualiser le déplacement du point de contact (la partie concave n'est pas très prononcée, mais j'avais pas mieux sous la main : CRF450R 2017) :

C'est ( peut être ) la que tout réside , sur ces moteurs ( Moto-GP , Moto3 , etc... ) seuls ces régimes la sont intéressant , stressants et globalement pratiqués , il ne serait donc pas étonnant qu'une "astuce " du genre soit développé pour ces régimes la

ce que les concepteurs veulent éviter , c'est un affolement du système , ça c'est sur , dans le cas qui nous occupe , liberté ( décollement "contrôlé" ) ne veut pas forcement dire affolement


.

woab a écrit:

ce qui me chagrine dans l'explication de Loi's, c'est que le rapport de transmission variable n'est pas propre à la commande par linguet, c'est aussi le cas avec d'autres types de commande, et que ce rapport varie aussi bien sur la partie ouverture que fermeture de la came.
de plus je n'ai pas trouvé sur le net d'exemple récent de came concave des deux cotés, alors pourquoi s'attaquer à la résolution d'un problème sur la moitié du cycle seulement alors que la solution existe depuis plus de 60 ans?

je suis comme tout le monde ici, je ne connais pas le fin mot de l'histoire (j'aimerais bien..), mais j'ai le sentiment que si ils utilisent de nouveau ce type de profil (le PDF que j'ai posté plus haut date de 1956), c'est aussi (et pourquoi pas avant tout?) pour gérer un autre problème.
à partir de là, l'hypothèse de s'attaquer aux phénomènes de résonance ne me parait pas du tout être une idée farfelue.
Loi's parle d'affolement pur et simple, j'émettais plutot l'idée d'un "affolement maitrisé", FD de détachement du groupe soupape du linguet, le bon terme est peut être tout simplement soulagement?
quelque soit le domaine, les phénomènes de résonance se produisent en général à un moment précis, dans des conditions précises. donc l'idée que ce décollement/affolement/soulagement maitrisé ne se produise qu'à l'approche du régime maxi ne me parait pas farfelue non plus si ces phénomènes se produisent (ou s'empirent) dans cette zone de régime.
le groupe soupape rattraperait ensuite le profil en pleine pente et non pas dans la phase de décélération. le retour au plein contact serait alors acceptable tout comme pour le crosseux qui ne s'écrase pas au sol après avoir sauté du dixième étage, du moins si il a bien calculé et placé sa zone de réception...

Pour préciser un peu plus, il faut aussi regarder comment le rapport évolue tout au long de la levée. Je ne parle que du système à linguet du type "finger follower" (je ne connais pas le nom exact en français...), c'est ce qui est utilisé pour le sujet qui nous intéresse.
Ici le rapport n'est pas symétrique entre l'ouverture et la fermeture, il faut donc un profil de came différent pour chaque flanc si on veut, par exemple, avoir une levée symétrique.

Encore une petite animation dégoté sur le net celle-ci, il y a absolument tous les éléments, et on peut difficilement faire plus symétrique pour les courbes de levée ...



Ce que je dis ici, je me répète je sais, c'est que d'avoir un flanc de came concave ne donne aucune indication réel sur le profil de levée de la soupape.

De ce que je connais d'expérience sur des systèmes "finger follower" moderne c'est que les cames sont toujours asymétriques avec un flanc plus ou moins concave qui correspond au point de contact en bout de linguet. Les profils de levée sur les systèmes que je connais sont quasiment tous à peu près symétriques. Le flanc concave peut être utilisé indifféremment à l'ouverture ou à la fermeture, selon le sens de rotation des arbres et la disposition du système. D'ailleurs FD devrait regarder sur son moteur KTM, si j'ai bonne mémoire les arbres à came tournent dans le même sens (sens inverse du vilo) et les linguets sont fixés au centre de la culasse, du coup à l'admission c'est le flanc concave qui vient ouvrir la soupape, et l'inverse à l'échappement ... Pour moi il n'y a aucune conclusion à tirer sans connaitre au minimum le profil de levé !


J'ai parlé juste avant des raisons pour ne pas faire se séparer la came et la soupape, mais il y a aussi au moins une bonne raison de le faire (en prenant quelques précautions) : lorsque par exemple un règlement limite les possibilités de design de la distribution.
Et j'ai même trouvé un exemple : le NASCAR ! Le règlement semble limiter certains paramètres de la distribution dont le nombre de soupapes, le type de distribution et le diamètre du poussoir. Pour atteindre les levées souhaitées les motoristes font en sorte que la valve ne suive plus le même profil à haut régime que celui qu'elle suit à bas régime. Les pièces ont l'air d'être dimensionnées de façon à résister aux efforts engendrés et les moyens dont ils disposent pour le développement sont assez conséquents. Ici c'est donc une façon de contourner une limitation pour trouver de la performance.

Pour une application qui n'a pas toutes ces contraintes réglementaire, ça ne serait à priori pas un design acceptable.




PS : petite question pour FD et WOAB, quand vous parlez de phénomène de résonance dans vos messages, vous pensez à quoi exactement ?

C'est pas en français mais c'est "ma" définition exacte de la résonance , tous secteurs confondus  

In physics, resonance describes the phenomena of amplification , that occurs when the frequency of a periodically applied force is in harmonic proportion to a natural frequency of the system on which it acts. When an oscillating force is applied at a resonant frequency of a dynamical system, the system will oscillate at a higher amplitude than when the same force is applied at other, non-resonant frequencies.


ça devrait pouvoir ce traduire facilement  


sur le RC250GP de 2014 à ma disposition effectivement les arbres tournent en sens inverse du moteur et dans le même sens l'un par rapport à l'autre , va falloir que j'ouvre pour confirmer si les arbres in et out sont identiques , cela dit sur ce moteur j'ai des ressorts et un rupteur plus "bas" , mon "propos " qui est plus une interrogation , est sur le pneumatique qui officie a des régimes plus élevés

.

Comme me l'a déjà demandé Adco , et pour peut être clore  la chose , il faudrait que je fasse un relevé de cette distrib , tout simplement

.

Je me suis mal exprimé, la définition je la connais, c'était plutôt de savoir à la résonance de quelles pièces vous faites référence ?

En fait, ce que je dis pour résumer c'est pas que ce "genre d'astuce" n'existe pas, mais que le flanc concave a une utilité bien connue et que sa présence ne révèle rien d'une quelconque "astuce".

Maintenant il y quand même quelques contre-indications (voir plus haut) à ça et la tendance lors du design d'une distribution c'est plutôt de garder la contact avec un minimum de marge tout en contrôlant les efforts et la tribologie. D'ailleurs les efforts de contact entre soupape et came sur la partie du profil gérée par le ressort vont diminuer plus le régime augmente ... ça me semble un peu contradictoire avec l'analyse que tu en fais si je comprends bien de quoi on parle (cf ma question au début de ce message).

On peut jouer sur les mots, comme les américains qui en inventent de nouveaux pour parler de la même chose, selon que la séparation soit voulue ("loft") ou non ("float") ... affolement c'est peut être pas littéralement correct mais le phénomène est le même.

Quand tu ouvrira ton moteur, tu devrais retrouver exactement ce que j'ai décrit dans ce cas. Mais c'est juste pour la démonstration du fait que la partie concave se trouve toujours au même endroit peu importe le sens de rotation. Fais nous un retour sur les levées de ce moteur, mais ça devrait être assez classique.

Toutes les pièces oscillantes ( avec m et k )  ont leurs propres fréquence de résonance ( due à leur physique propre ) et c'est cette dernière qui nous intéresse , ou pour être plus précis leurs interactions

certes certains efforts vont diminuer avec le régime  mais  les ressorts , on le sait  , passé ces régimes ne sont plus d'actualité , d'ou mon propos , en partie

il faudra que je fasse un relevé à la "ADCO" , mm par mm  et ° par ° pour être très précis  , habituellement je m'en tiens au AOA/RFA et consœurs , les levées  sont de 12.00 mm , du classique effectivement  

à voir donc  

.

Le plus long,c’est d’installer proprement le comparateur et de bien repérer le Pmh,disque et index bien fixés,après,ça roule tout seul quelque soit le nombre de points de mesure. Quand je fais un montage exprès pour un relevé,je ne mets qu’un seul ressort,voir n’importe quel ressort plus faible,ça évite les à coups à certains points de mesure,mais c’est pas impératif. Penser à contrôler le jeu aux soupapes avant....et vérifier que le comparateur a assez de course!
Y a plus qu’a.

Suite aux explications convaincantes de Loi’s sur la faisabilité d’une came avec une face d’attaque concave,je me posais la question de son utilité.
Pour la face de retour,corrigez moi si je me trompe,c’est la conséquence de la « raideur »de la pente de descente(vue sur le diagramme),conséquence directe de l’importance des levées et de l’évolution du rapport de basculeur au cours du cycle. La longueur du linguet et la position de son axe dépendent du dessin de la culasse et notamment des conduits,mais aussi de l’angle des soupapes. J’ai tendance à penser que le bombé du patin et de la face d’attaque de la came sont dictés par la loi de levée choisie.
Dans le cas d’un entraînement classique des arbres,tournant dans le même sens,peu importe lequel,si les axes de linguets sont placés au centre,l’évolution du bras de levier se fait à l’opposé sur les deux cames et peut-être que pour obtenir la même (en admettant que les lois de levée soient les mêmes à l’admission et à l’échappement,ce qui n’est pas tout à fait juste)courbe une face d’attaque concave peut être nécessaire sur l’autre came.
J’imagine que ma vision des choses avec la levée d’admission comme point de départ et tout le reste en decoulant ne correspond pas à la réalité et que tous les paramètres sont pris en compte simultanément lors de l’étude globale d’une culasse.
Ceci dit je pense toujours que ces cames concaves produisent des courbes de levées de soupapes qui ne le sont pas.

Des courbes de levées de soupes concaves ? Diantre !

Les courbes de levées ne PEUVENT PAS être concaves !

Mais les courbes d'accélération, elles, peuvent l'être !
Ex. : décélération juste après la fin de la levée.

Loi's a écrit:

Encore une petite animation dégoté sur le net celle-ci, il y a absolument tous les éléments, et on peut difficilement faire plus symétrique pour les courbes de levée ...

merci, c'est beaucoup plus clair pour moi..

Adco a écrit:

Penser à contrôler le jeu aux soupapes avant....

tu ne fais pas tes relevés à jeu nul??

Ça dépend de ce à quoi on veut comparer,l’important,c’est de savoir la valeur qu’il y a.

Loi's Président !!!

Heu ... j'voudrais pas dire, mais ... une courbe de levée de levée de soupape CONCAVE, ça ne choque personne ?
Bon, je suis pas ingénieur motoriste, j'ai pas Bac+6, mais ...

Donc, en fait , le profil des cames et des linguets sont bien complémentaires, ce qui signifie que relever le seul profil des cames ne donne pas la réelle valeur de la levée.
D'autre part et quel que soit le sens de rotation, les levées présentées par les exemples de Loi's sont symétriques tant a la levée qu'a la fermeture, ce qui doit homogénéiser les valeurs et particulièrement permet de favoriser un système stable résistant a l'usure avec une frequence d'"affolement" des soupapes plus prévisible peut etre ?
Et peut etre aussi d'ajuster la force de rappel au plus juste, au régime moteur désiré, évitant ainsi les pertes inutiles?
En tous cas, en 2003, ce moteur ktm était bien plus avancé que le V5 honda dont le système de distribution ne comprenait pas de linguets...

sergaï a écrit:

Donc, en fait , le profil des cames et des linguets sont bien complémentaires, ce qui signifie que relever le seul profil des cames ne donne pas la réelle valeur de la levée.
D'autre part et quel que soit le sens de rotation, les levées présentées par les exemples de Loi's sont symétriques tant a la levée qu'a la fermeture, ce qui doit homogénéiser les valeurs et particulièrement permet de favoriser un système stable résistant a l'usure avec une frequence d'"affolement" des soupapes plus prévisible peut etre ?
Et peut etre aussi d'ajuster la force de rappel au plus juste, au régime moteur désiré, évitant ainsi les pertes inutiles?
En tous cas, en 2003, ce moteur ktm était bien plus avancé que le V5 honda dont le système de distribution ne comprenait pas de linguets...

Heu pas vraiment , ça reste encore à prouver , autrement que par de simples  animations youtube  , j'ai pas prévu de démonter avant quelques semaine , mais si d'aventure et d'ici la quelqu'un voulait faire un vrai relevé millimétrique  de la chose  cela nous donnerai un bel élément factuel  , rien de tel pour ce faire une  vraie idée , non ??  



ps : j'avoue , je suis un brin taquin  




.

Noël a écrit:

Heu ... j'voudrais pas dire, mais ... une courbe de levée de levée de soupape CONCAVE, ça ne choque personne ?
Bon, je suis pas ingénieur motoriste, j'ai pas Bac+6, mais ...

Sur ce genre de courbe il est dangereux de parler de concave ou convexe, car cela change selon où on se place(dessus ou dessous la courbe).


Rien de choquant sur les rampes de début levée et repose sur le siège, sinon on se retrouve avec des acceleration(choc) enorme à l'attaque et à la repose de la soupape.
Si tu lis une courbe de levé(mm/° e n rouge sur la video a Loi's), tu as face à toi une courbe de position, une ligne horizontale représente une vitesse nul, une pente rectiligne représente une vitesse constante, une courbe, une accélération ou une décélération.
Plus généralement, en un point, vitesse =dérivés de la position/temps(variation de la position/temps) et acceleration=dérivés de la vitesse/temps(variation de la vitesse/temps). Je parle bien du mouvement de la soupape, la forme de la came sera la résultante de la courbe de levé souhaité et de la cinématique soupape/linguet/came.

Vivien57 a écrit:

Noël a écrit:

Heu ... j'voudrais pas dire, mais ... une courbe de levée de levée de soupape CONCAVE, ça ne choque personne ?
Bon, je suis pas ingénieur motoriste, j'ai pas Bac+6, mais ...

Sur ce genre de courbe il est dangereux de parler de concave ou convexe, car cela change selon où on se place(dessus ou dessous la courbe).


Rien de choquant sur les rampes de début levée et repose sur le siège, sinon on se retrouve avec des acceleration(choc) enorme à l'attaque et à la repose de la soupape.
Si tu lis une courbe de levé(mm/° e n rouge sur la video a Loi's), tu as face à toi une courbe de position, une ligne horizontale représente une vitesse nul, une pente rectiligne représente une vitesse constante, une courbe, une accélération ou une décélération.
Plus généralement, en un point, vitesse =dérivés de la position/temps(variation de la position/temps) et acceleration=dérivés de la vitesse/temps(variation de la vitesse/temps). Je parle bien du mouvement de la soupape, la forme de la came sera la résultante de la courbe de levé souhaité et de la cinématique soupape/linguet/came.

"Sur ce genre de courbe il est dangereux de parler de concave ou convexe, car cela change selon où on se place(dessus ou dessous la courbe)."
Ce que tu dis là, ça ne veut absolument RIEN dire. Trouve autre chose !

"Je parle bien du mouvement de la soupape" ...
Ah ! Hébin moi aussi, et PERSONNE, même pas toi, ne pourra me faire admettre qu'une soupape puisse avoir une LEVEE négative. Une accélération, oui, c'est même évident. Mais une LEVEE NEGATIVE, vraiment, je vois pas ... En physique quantique ?

FD, comme je l'ai dit on attend ton retour sur les courbes de levée de ton moteur KTM. Les animations et illustrations que j'ai postés ici je ne les ai pas choisi au hasard, c'est parce qu'elles correspondent à la réalité, à des choses qu'on est habitué à voir et qui sont documentés. Malheureusement les documents avec lesquels je travail je ne peux pas les publier, sinon ça m'aurait éviter de faire de longs discours ...

Donc j'ai pris le parti de vous montrer non pas des vérités absolues (parce que ça n'existe pas vraiment) mais des choses typiques qui illustrent parfaitement le sujet. Je ne peux pas faire bien plus ...

Pour les résonances, en fait je crois que j'étais un peu passé à coté et je voyais pas vraiment où tu voulais en venir. Donc on parle bien des phénomènes de résonance de l'ensemble de la distribution qui impactent la courbe de levée en dynamique et qui peuvent créer des situations critiques.
Là dessus j'ai pas grand chose à dire parce que je suis pas assez calé. C'est effectivement un phénomène qui doit être étudier, simuler au moment du design et ensuite mesurer lors de la validation pour s'assurer de travailler le plus loin possible de la fréquence naturelle et que l'impact des harmoniques soit tolérable.
Je noterais juste que le but (en tout cas celui du concepteur) au final c'est encore une fois d'assurer le suivi le plus parfait possible de la soupape par rapport au profil de levée statique pour éviter tous les problèmes qu'on connait. Aussi, de ce que je connais, il me semble que la résonance est présente sur toute la levée, pas seulement en un point donné, quid du comportement de la soupape (soumise à une accélération aléatoire, fonction de la résonance) une fois volontairement détachée de la came ? Est-ce que lors des mesures, les points d’accélération parasites sont parfaitement répétables ? Là j’avoue que je n'ai pas de réponse ...


Vivien à pris le problème dans le bon sens : "la forme de la came sera la résultante de la courbe de levé souhaité et de la cinématique soupape/linguet/came"


Noel, qui a parlé de levée négative ?? A quel moment ?  
Ceci dit ça peut arriver, lorsque tu as emplâtrer le siège ...

Loi's a écrit:

Noel, qui a parlé de levée négative ?? A quel moment ?  

Autant pour moi. Evidemment personne n'a jamais parlé de levée négative.
QQ soucis de santé, qui m'ont probablement un peu perturbé.

Pour les résonances , il y aurait tout un chapitre  à ouvrir , le sujet est passionnant , très complexe , pris très  au sérieux depuis une vingtaine d'année  au moins et très souvent source de destructions massive  si mal abordé ,  parallèlement à la "mécanique"  j’officie dans l'audio ou ce sujet est majeur , aussi , d'ou mon intérêt pour la chose

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en mécanique seuls les 2/3 premières harmoniques sont prise en compte , en audio on va bien au delà  

comme tu le dit , la résonance est présente  à tous les moment du mouvement de l'ensemble soupapes  et concerne tous le "monde" present  , soupapes incluse



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Dans l'exemple de la vidéo à 2min, on voit bien un profil de came pour une loi de levée avec une vitesse constante. , la came à bien une partie concave. Bien sur, si on prend un cylindre de suivie de came avec un rayon qui tend vers l'infini(un poussoir), on limite la possibilité sur la loi de levée.
Un système à came ne sert pas que dans les moteurs, sur des systèmes, une came peut faire plusieurs "va et vient" sur un tour à l'élèment qu'elle contrôle.
Une loie de levée négative? Sur ce genre de mécanisme, si le poussoir avance plus qu'il ne recule sur un tour, il y a un problème. Un système à came ne sert pas que dans les moteurs, sur des systèmes, une came peut faire plusieurs "va et vient" sur un tour à l’élément qu'elle contrôle.