Le changement de l'arbre à cames (augmentation du "croisement" de la distribution) déplace le couple maxi vers les tours élevés. Il y a plus de puissance, à condition de tourner plus vite (les racers F1 sortent environ 140 CV du C90 à 3900 t/min !), et ça nécessite un nouveau réglage de l'allumage.
Le remplacement des pistons (augmentation du taux de compression) augmente un peu le rendement, mais pas nettement la puissance à la même vitesse de rotation. Là encore il est nécessaire d'adapter l'allumage et de tourner plus vite.
Mais en plus le moteur a besoin d'un carburant moin détonnant.
(Il est vrai qu'avec le C90 qui était fait pour tourner à la 80/87, on a de la marge avec la 100LL et même le SP95 !)
Mais avant de toucher au moteur, on a tout intérêt à accorder l'échappement (augmentation du couple - jusqu'à 15% au régime de croisière si on ne cherche pas à réduire le bruit en parallèle !), et de s'assurer qu'on a une hélice adaptée à la cellule et la mission...
Mais même si on gagne 15% de puissance, toutes choses égales par ailleurs au niveau de la traînée cellule et des rendements de l'hélice et du moteur, on consommera effectivement 15% d'essence en plus à l'heure pour voler 5% plus vite. Sur la même distance la consommation aura augmenté de 10%
Par exemple si à l'origine il faut 20 litres et une heure pour aller à 200 km,
avec 15% de puissance en plus, il faudra 22 litres et 57 minutes (soit 4 euros d'essence en plus pour gagner 3 minutes - ce qui revient à payer 80 euros de plus pour chaque heure qu'on a pas eu le plaisir de vivre en l'air !)
Et quand on compare un C90 (93 HP effectifs) et le RollsRoyce 100 CV (97HP effectifs), qui n'ont que 4% d'écart de puissance et non pas 10% comme la dénomination commerciale pourrait le laisser penser, l'écart de consommation est certes faible, mais le gain de vitesse franchement négligeable !
(D'ailleurs, il suffit qu'avec la même cellule, ils soient équipés de la même hélice pour se retrouver à égalité : C'est l'hélice qui, à un régime et un coefficient de trainée données, fixe la puissance du moteur - pas le contraire)
Alors même avant de parler de fiabilité, il y a plus à gagner à soigner la trainée de la cellule (Pour un coût ridiculement inférieur, par exemple en la "cirant' au "Pliz"...) qu'à ouvrir le moteur...
Bons vols
Philippe Dejean
Modifié en dernier par Philippe Dejean le 25 nov. 2008 08:45, modifié 3 fois.
En ce qui concerne la cellule, elle est en cour de re-construction. La chasse à la trainée est en route...
Quid de l'injection pour obtenir plus de puissance ?
Le Continental C90-14FJ est équipé d'un tel système qui vante les mérites de la puissance, de la consomation et de la fiabilité...
Mael, il est vrai que l'injection apporte beaucoup d'avantages, contre un sur-coût qui devient faible en rapport du prix de l'essence :
D'abord, il n'y a plus de carburateur dont la cuve à niveau constant risque de se désamorcer en vol dos - ça ne résout pas le problème du graissage dos, mais c'est déjà une moitié du chemin.
Ensuite, il n'y a plus de venturi pour aspirer l'essence et le givrage devient très improbable. (la disparition du réchauffage carbu est une simplification appréciable sous le capot)
L'augmentation de puissance (couple) constatée est due au meilleur contrôle du débit d'essence, et généralement à la réduction des écarts de richesse constatés entre les mélanges aspirés par les différents cylindres.
Une richesse bien contrôlée est indispensable pour le fonctionnement et la durée de vie d'un pot catalytique, et c'est pourquoi les carburateurs ont disparu des automobiles quand les pots catalytiques se sont généralisés.
Pour les voitures les moins chères, on retrouve un système dit "monopoint" où l'essence est injectée continuement dans une partie de la pipe d'admission commune à tous les cylindres.
Le système fonctionne de la manière suivante :
La commande des gaz, en l'occurence la pédale d'accélérateur, ouvre un papillon similaire à celui d'un carburateur.
Un débimètre massique (capteur à fil chaud) permet de calculer, par multiplication par le coefficient de richesse, le débit de carburant qui doit être injecté pour créer un mélange optimal.
Comme un tel sytème en boucle ouverte aurait une erreur systématique incompatible avec le fonctionnement durable du pot catalytique, on referme la dite boucle en utilisant une sonde "Lambda" qui mesure l'oxygène résiduel dans les gaz d'échappement. Le résultat de ce capteur permet de recaler le coefficient de richesse (la boucle est refermée par un coefficient intégrateur - cette régulation est donc relativement lente, mais l'erreur résiduelle tend vers zéro).
Dans le système multipoints, l'essence est injectée séquentiellement pour chaque cylindre très près de la soupape d'admission.
Historiquement, c'est ce système qui est apparu le premier sous une forme entièrement mécanique, à l'aide d'une pompe qui ressemblait beaucoup (à la pression de refoulement près) à celle d'un moteur diesel.
Il y a déjà pas mal d'années, dans le but "d'injecter" un VW1600, j'ai récupéré à la casse une pompe à injection provenant d'une 404 coupé qui est sur ce principe... (projet que je ne désespère pas de réaliser un jour)
A l'époque la cylindrée de la pompe (quantité d'essence injectée à chaque cycle) était modulée par la commande d'accélérateur via une came et corrigé par une capsule de mesure de la pression d'admission.
Maintenant, la commande est, comme pour le monopoint, électonique numérique.
Suivant la finesse de la régulation, il peut y avoir plusieurs sondes lambda pour équilibrer la richesse des différents cylindres.
Sur les moteurs aéronautiques "IO et TSIO", les systèmes d'injections conservent la pompe mécanique, jugée plus fiable, c'est sa commande qui est plus ou moins automatisée.
L'avantage de mesurer le débit d'air admis, ou à défaut la pression d'admission, et la vitesse de rotation du moteur permet de réaliser une correction altimétrique automatique ou semi-automatique.
Avant la 2eme guerre mondiale, les "gros" moteurs avaient des manettes de richesses à quatre positions :
- "Plein riche" pour le démarrage et le roulage au sol,
- "automatique riche" pour la montée sans trop chauffer,
- "automatique pauvre" pour économiser l'essence en croisière
- "étouffoir" pour arrêter le moteur
Sur nos avions légers, la correction altimétrique n'est (n'était ?) pas automatique. il faut agir sur une commande micrométrique en affichant le bon débit d'essence en fonction des tours moteurs et de la pression d'admission, et en contrôlant le résultat au niveau de la température d'échappement.
Sur un long voyage, ça ne pose pas de problème. Autrement c'est plutôt fastidieux...
Bien entendu l'arrivée récente des FADEC "Full Authority Digital Engine Control" c'est à dire controleur numérique de moteur à pleine autorité simplifie complètement la conduite du moteur.
En effet, quelle que soient les conditions d'altitude, de température, de pression, de vitesse on agit sur une seule manette de puissance qui donne une consigne électrique au calculateur. En fonction des informations provenant de différents capteurs, celui-ci commande (de pleine autorité !) le pas de l'hélice, la pression d'admission et l'injection d'essence.
L'avantage est évident, mais comme il n'y a aucune liaison mécanique entre le pilote et le moteur, la fiabilité de l'ensemble est limitée par celle du calculateur. En aéronautique certifiée, c'est forcément CHER.
Chez les amateurs (du moins ceux qui ne sont pas fortunés) si on adapte une injection de type automobile, on a le choix entre bricoler un régulateur d'automobile de série (vraiment pas cher à la casse, mais vraiment pas fait pour ça non plus) et soit programmer spécialement un calculateur de compétition automobile (nettement plus cher mais encore abordable, et au moins fait pour être programmé et re-programmé assez simplement - la fiabilité est généralement bonne, mais les exigences de la compétition automobile ne sont pas celles de l'aviation... )
On peut aussi, et à mon avis c'est beaucoup plus sûr, c'est de partir d'une injection mécanique (aéronautique ou non) et de l'automatiser (ou la semi-automatiser) pour la correction altimétrique en ajoutant un système à friction sur la commande de richesse bouclé sur une sonde lambda. C'est pas cher, et si ça ne marche plus, on conserve les commandes manuelles...
Si l'injection est de type multipoints (je ne suis pas sûr que ce soit le cas du C90-14FJ), les pipes d'admission sont remplies d'air et non de mélange carburé. Il est alors possible d'accorder les pipes d'admission pour augmenter la pression d'admission effective jusqu'à environ 15-20%. Il pourrait être dangereux de se servir de ce phénomène pour augmenter la puissance maximale du moteur (risque de détonnation) par contre, ça permet de remonter le plafond où la puissance du moteur tombe en dessous des 75% dits de "croisière", et augmenter ainsi la vitesse de croisière...
Pour résumer, toujours sans ouvrir le moteur :
A/ C90-14FJ + échappement accordé + sonde lambda + régulateur "perso" de richesse => au moins 100 CV et encore 75 CV en croisière jusqu'au niveau 85 environ
B/ C90 + injection multipoints + admission accordée + échappement accordé + sonde lambda + régulateur "perso" de richesse => au moins 100 CV (probablement même 110 CV, pendant quelques minutes en fonction de la température) et encore 75 CV en croisière jusqu'au niveau 125 environ.
