[Moteurs] Influence de la distance du papillon dans le conduit d'admission

En considérant que la géométrie du conduit reste identique, depuis le cornet jusqu'aux soupapes d'admission, quelle est l'influence de la position du papillon sur les performances ?

En d'autres mots: Quelle différence entre un papillon placé loin de la culasse avec un petit cornet, et un papillon près de la culasse avec un long cornet ?

Mon feeling me dit qu'à plein gaz, ça ne doit pas faire (beaucoup) de différences. Mais dans les partiels ou dans les transitions, il doit bien y avoir une différence, mais laquelle.

Angelo

Je suis tenté de dire tout l'inverse
Le papillon partiellement ouvert, c'est justement pour réduire le débit de gaz. S'il le réduit trop, la solution est simple: on ouvre plus

C'est vrai que la relation entre position de la poignée et le débit permit peut devenir non-linéaire en conséquence, mais en réalité il ne semble pas trop grave... et sinon, il existe le ride-by-wire.

Par contre, une fois le papillon complètement ouvert, une obstruction n'est plus voulue. Pourtant il y en a, car il y a l'axe du papillon, de diamètre typique de 7-8mm. Si on prend en exemplaire un corps d'injection de 50mm, traversé par un axe de 7mm, l'aire de section est celle d'un trou circulaire de 45mm de diamètre.

Mais là encore, il y a une solution : en met des corps d'injection si grand que cela n'a que peu d'effet. Cela se voit chez Ducati... avec la déclin du carburateur, on s'en fout un peu si les gorges énormes (ça se dit on français ? On dit bien "throat" en anglais). Encore chez Ducati, on voit les même corps d'injection monté sur la 848 que la 1198, sans problème évident.

En revanche, il existent des corps avec valve tonneau (au prix énorme):

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Suite à des constatations sur divers montages et moteurs, je dirai: papillon de carbu ou corps d'injection éloigné de la soupape, meilleure admission en faibles et moyennes ouvertures, moteur plus souple. Le flux de gaz ou air (injection) arrive de manière plus homogène et régulière dans le conduit de culasse. Belle amélioration obtenue sur un 305 Honda ( il y a longtemps) avec l'installation de cornets, gicleurs adaptés et surtout des prolongateurs usinés entre carbus et culasse. Idem sur des moteurs de bagnole en Weber: long collecteur d'admission. En auto les pipes d'admission des collecteurs injection sont très longs.
Le problème vient souvent de la place disponible pour faire çà bien et il est vrai que sur un moteur racing qui va tourner toujours à bloc, des dispositifs courts aident à l'obtention des hauts régimes: cornets courts et guillotine en place des papillons, le summum, 0 obstacle à pleine ouverture, mais pratiquement disparus ces systèmes coûteux et pourvu que çà ne coince pas
A+ Dan

Sur les mobylettes, ils avaient fait une pipe d'admission bien longue sur les moteurs sans variateur et une pipe courte sur les moteurs à variateurs.
La pipe longue apportait plus de souplesse et la pipe courte apportait plus de tours et une réponse plus rapide.
Pour une voiture, regarde les deux double corps de l'alfetta, il y a plus torturé comme admission... d'ailleurs, ce moteur ressemble beaucoup à un moteur de moto.

Personnellement je me suis toujours demandé pourquoi il n'existe pas de systeme de papillon qui fonctionnerait comme un diaphragme d'appareil photo, doit surement y avoir une excellente raison mais je ne la connais pas.

Par contre petit commentaire à propos des Weber en auto, une longue pipe d'admission assure un meilleur melange air essence et favorise le couple au detriment du haut régime, à l'inverse en F1 les pipes d'admission sont reduites à leur plus simple expression à savoir un cornet collé sur la culasse juste au dessus du porte papillons qui lui est integré dans la culasse et le tout surmonté d'un injecteur qui crache directement dans le cornet, là ça favorise les haut regimes au detriment du couple... donc tout l inverse.

Bon l'exemple vaut ce qu'il vaut et on ne peut pas comparer un moteur F1 avec un rallye old school mais ça montre un peu la tendance qu'aura le moteur selon sa carburation meme si c'est pas une regle absolue car plein d'autres parametres entrent en compte comme la course, le profil de cames, diametre des soupapes etc

Il semble que nous soyons tous d'accord
A+ Dan

J'avais essayé d'inventer un truc façon diaphragme d'appareil photo pour mettre sur l'échappement de ma mob... j'avais remarqué que quand l'écrou du pot était presque dévissé, le moteur avait plus de pêche à bas régime mais marchais moins bien dans les tours. (en 75, y'avait pas encore de valve à l'échappement sur les 2 temps).
Mais les turbulences des gaz auraient impliqué un système très épais, (sans compter les températures élevées), le diaphragme d'un boitier photo n'aimant pas trop les perturbations, comme un doigt qui veut regarder comment ca fait...

De plus, je pense que les turbulences engendrées par un diaphragme ne seraient pas terribles...

58/59 en bout du silencieux de mon cyclo (Paloma lavalette à courroie sans variateur) sortie coupée en biais j'avais installé un clapet en clinquant dont la dureté était réglable avec une écrou et un ressort meilleur accélération et libre tout à fond ( autre avantage peu de bruit gaz réduit devant la milice !)
62/63 sur ma Paloma Flash un papillon de carbu de Citroën C4 dans le tube de sortie du détente commandé avec une manette de dérailleur du guidon je régulait suivant le profil de la route ou circuit .
Le style diaphragme appareil de photo ne peut pas aller dans un carbu, je pense, par rapport à la dépression sur le diffuseur .

En revenant au papillon tout dépend des comparaisons, par exemple un carbu de tronçonneuse est très performant, je l'employait aussi déjà en 62/63 ainsi que sur mon kart en 69/70 ; meilleur qu'un DELL ORTO et moins consommant .

Dans un compte rendu de mécanique moteur, la barrette de papillon fait 25% de perte de charge(comme la soupape d'admission) .
Les pipes variables sont la solution ultime.

je vois qu'ici ont parle de choses sérieuse !!!

il existe une ( entres autres certainement ) vraie solution , c'est le venturi à débit variable , cela existe depuis peu  et ça fonctionne plutôt bien , je vous en dirais plus dans quelques temps car le procédé est en cours de brevets et doit rester un temps,  un brin "secret" .

le principe est simple  mais complexe à mettre en œuvre , pour vous faire une idée , imaginez  un conduit venturi dont le débit serait proportionnel au besoin du moteur ,en maintenant une vitesse de gaz la plus élevée ,en régime quasi laminaire et quasi constant , ça fait deux " quasi" mais ils sont très importants car le corps papillon classique et autres système du genre sont eux turbulent et ce en quasi permanence !!!!

la longueur variable de l'ensemble étant un plus bien entendue  

ps : pour répondre à la question initiale , plus le papillon ou autres système de fermeture est près des soupapes d'admission mieux c'est, indépendamment de la longueur totale du conduit d'admission qui lui conditionne le régime de couple maxi, car ne l'oublions pas c'est la seule courbe qui nous intéresse car toutes les autres en découlent

Bien sûr le venturi, j'ai l'impression qu'il est arrivé que certains fabricants de carbu l'ont oublié !

Ca ne me dit toujours pas comment placer mes corps papillons, sachant que je ne peut/veut pas modifier la longueur entre soupapes et cornets, ni qu'elle soit variable.

Donc je reprend:  Quelle différence entre un papillon placé loin de la culasse avec un cornet court, et un papillon près de la culasse avec un long cornet ?

Angelo

Je pense qu'il faut plutôt se poser la question de la position du papillon tout d'abord, qui influera sur le venturi et sa position, ensuite la dimension du cornet en ayant au préalable déterminer la longueur totale suivant ce que l'on veut obtenir.

La longueur totale du conduit est déjà connue. Elle ne peut pas changer à cause de la position de la boîte à air, qui est fixée au chassis. Et sa forme empêche d'avoir des cornets à longueur variable.

Et il n'y a pas de venturi, c'est des papillons à guillotine, avec une injection mécanique qui crache sur le côté des cornets.

On peut soit monter les cornets courts, utilisés sur une autre application, mais rallonger les collecteurs. Soit les cornets longs avec les collecteurs courts.

Avec le collecteur long, j'ai le feeling qu'à cause du volume plus important entre papillon et soupapes, l'ouverture rapide des gaz doit être plus douce. Mais je me trompe peut-être.

Angelo

Bon, çà se corse l'affaire , tant mieux. Tout d'abord le venturi réglable, automatique existe depuis des lustres, tous mes carbus SU à dépression en sont munis ( Austin, Triumph,Jaguar, MG .....etc des années 50 et suivantes) ainsi que les diverses variantes Kehin et autres à membrane montées depuis la 450 Honda, après les autos S800, N600 etc puis pratiquement toutes les motos Japonaises qui ont suivi.C'est pour les carbus.
Pour l'injection, les autos ont en général un diffuseur variable, si je ne dis pas de connerie, un gros bloc avec une énorme soupape ( Golf GTI), Peugeot, jaguar qui régule l'entrée d'air. Sur une alimentation de BMW K100 ( que j'ai au garage) j'ignore si un tel dispositif est monté en amont car je n'ai pas la doc ni le reste de la moto, possible car c'est du Bosch L jetronic. Lorsque monté avec la culasse sur les moteurs de Mini, pas de diffuseur automatique utilisé. Sur la VFR il n'y en a pas.
Pour revenir à nos moutons, tu parles de papillon de gaz au début et ensuite de guillotine!, une guillotine ouverte à fond ne donne pas de perte de charge, le passage est intégral. Pour ton problème je pense toujours qu'à charge partielle une certaine longueur apporte de la souplesse car le mélange arrive plus homogène dans les cylindres, le flux se régularise dans la pipe . Par contre si l'on cherche des régimes maxi et élevés un système court sera bénéfique car fonctionne ouvert en grand et évite une certaine condensation de l'essence sur les parois des pipes. Dans le doute faire des essais avec des solutions différentes.
A+ Dan

J'aurais supposé qu'il vaille mieux mettre le papillon aussi loin que possible des soupapes, où la vitesse des gaz est la plus réduite.

Seul donnée pour le soutenir : il y avait un époque dans AMA SBK ou la rampe d'injection pouvait être modifié, mais pas remplacé. Alors l'équipe de Mladin a supprimé les papillons d'origines en bas du corps, puis ils ont fabriqué des nouveaux, plus grands, à prendre la place des papillons secondaires en haut. Les papillons secondaires sont normalement trop minces et pas suffisamment bien taillés pour fonctionner comme papillons uniques.

J'ai écris papillon pour simplifier.
Je crois qu'on va préparer un kit pour essayer les deux versions sur le banc. Mais il faudra qu'on passe plus de temps pour tester les transitions. D'habitude, on n'essaie que des ouvertures fixes, pour régler l'injection mécanique.

Ces vieux BMW F2 sont pleins de ressources quand on leur implémente des recettes modernes
Il lui faudrait une injection électronique

Angelo

Dans tous les cas, il y a au moins 2 choses à considérer :
- avoir un écoulement pas trop perturbé en entrée de culasse
- avoir des longueurs d'accord cohérente.

Quand t'es ouvert en grand, l'accord entre l'échappement et l'admission se fait sur la longueur totale du cornet. C'est en général celle qui compte en course. Plus cette distance est faible, plus on favorise les hauts régime, et donc la puissance au détriment du couple max.
Quand le papillon est peu ouvert, la longueur d'accord est grosso modo celle entre la soupape et le papillon. Papillon peu ouvert indique en général qu'on est pas pleine bourre... et donc qu'on cherche plutôt du coupe que de la puissance => il vaut donc mieux placer le papillon le plus loin possible de la soupape. Malheureusement, en théorie, pour bien faire, il faudrait même que cette distance soit encore plus longue que la longueur totale de l'admission. La solution ultime se trouve donc, comme déjà dit, dans les admissions à longueur variable. Mais il faut aussi faire varier la longueur de l'échappement, pour bien faire. A minima avec une valve, pour avoir 2 plages.

En somme, pour répondre simplement à ta question : mets le papillon le plus loin possible des soupapes!

Thieu a écrit:

Quand le papillon est peu ouvert, la longueur d'accord est grosso modo celle entre la soupape et le papillon.

J'avais pas vu ça sous cet angle.

Angelo

Bonjour les motoristes,

Ce topic démontre que les compétences en flux gazeux sont présentes ici. Je l'utilise car il n'y en a pas qui traite d'échappement.
J'ai une question qui me turlupine à propos de longueur d'échappement:
Je veux déplacer les pots de mon 900ssie pour les rendre moins vulnérables aux chutes (je suis un tombeur!) or cela ne peut se réaliser qu'en rallongeant la tubulure de 80 à 100 mm.
Quelle va être l'influence sur la puissance, le comportement du moteur?
Une deuxième interrogation :
Utilisée exclusivement sur piste, ma machine a deux pots carbone montés sur le collecteur d'origine donc 2 en 1 en 2, le croisement trés bref des tubes se fait dans une une croix qui ne modifie pas la section de passage.
Quel risque, si je fais se croiser les gaz dans un tube commun de 18 cm de long avant de dédoubler à nouveau? Dois je augmenter la section de cette partie, dans quelle proportion?
Je vous remercie de me faire profiter de votre expérience pour éviter des bêtises et de la perte de temps, car si j'aime souder, j'aime avant tout enrouler du câble.

Je pense que la section commune devra avoir la somme des deux sections.
Mais vu que les cylindres sont décalés, je sais pas trop, ca frise le deux temps, là...

Pour ce qui est du rallongement des lignes de silencieux , ta courbe de couple va basculer vers le bas ,  8/ 10 cm c'est conséquent,  le basculement de la courbe pourrais bien être de 500/800 tr/min  , a voir donc si cela te convient , en gros ce que tu gagne en bas tu le perds en haut et ce à parité de situation .

Dans l'absolu le croisement des tubes , voir sur un longue distance , 18 cm , c'est pas conseillé , voir pas du tout même ,un multicylindre bien conçu et bien réglé n'en a pas besoin .

les diamètres , on y touches que si on sait ce que l'on fait , à toi de voir donc , c'est très sensible , et ya plus a perdre qu'a gagner .

dans le cas ou tu ferait la modif , tout doit suivre , carburation, avances , vérifier que les silencieux soient plein , ce qui est rare !! etc ....

et pour finir , c'est ultra méga rare que ça marche du premier coup !!! donc si t'aime pas les essais à répétition laisse tomber  

J'oubliais !! , les bêtises ne sont jamais une perte de temps , elles enseignent bien plus qu'il n'y parait



.

desolé Pollux! je lui répond

lzf62 a écrit:

Bonjour les motoristes,

Ce topic démontre que les compétences en flux gazeux sont présentes ici. Je l'utilise car il n'y en a pas qui traite d'échappement.
J'ai une question qui me turlupine à propos de longueur d'échappement:
Je veux déplacer les pots de mon 900ssie pour les rendre moins vulnérables aux chutes (je suis un tombeur!) or cela ne peut se réaliser qu'en rallongeant la tubulure de 80 à 100 mm.
Quelle va être l'influence sur la puissance, le comportement du moteur?
Une deuxième interrogation :
Utilisée exclusivement sur piste, ma machine a deux pots carbone montés sur le collecteur d'origine donc 2 en 1 en 2, le croisement trés bref des tubes se fait dans une une croix qui ne modifie pas la section de passage.
Quel risque, si je fais se croiser les gaz dans un tube commun de 18 cm de long avant de dédoubler à nouveau? Dois je augmenter la section de cette partie, dans quelle proportion?
Je vous remercie de me faire profiter de votre expérience pour éviter des bêtises et de la perte de temps, car si j'aime souder, j'aime avant tout enrouler du câble.

J'ai eu un 900SL que j'ai modifié pour le championnat belge, le croisillon qui tu suposses non contraignant, provoque des pertes par front d'ondes plus la restriction de passage. Je l'ai ouvert pour en faire une boite de tranquilisation avec une croix interne "cachée" pour guider les flux , je parvenait à suivre une 916 de l'époque à Spa ....

Modif effectuée par un pote sur ce fameux croisillon (Ducati 900SS avec cylindres/pistons et AAC de 944ST2, refroidissement eau modifié en refroidissement huile avec radiateur de 1098, paire de Keihin FCR41, conduits culasses et pipes modifiés par ses soins à la dremmel et à la main, allumage Ignitech).

Ses motivations pour la modif, je cite: "les tubes d'échappement sont en 40mm, ca tombe a 38mm au niveau du croisillon chargé de dévier les gaz vers les deux sorties. Il y a donc un léger étranglement. Les cylindres communiquent toujours et les gaz n'entrent pas en conflit, ca me parait être la solution  la plus logique par rapport a tout ce que j'ai recensé comme solution Africaine."

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C'est très propre