Turbodiesel 6 Cylindres en ligne

[Philippe Dejean]

Bonjour,

L'intérêt d'avionner un turbodiesel automobile n'est plus à démonter.

Que les turbodiesel automobile de 2 litres de cylindrée puissent se mesurer sans problème aux O-200 et O-235, mais pas vraiment au O-320 et encore moins au O-360, n'est plus à démontrer non plus.

Parmi les moteurs de 3 litres on trouve des 6 cylindres en V et en ligne.
Le 6 cylindre en V est plus court que le 6 Cylindre en ligne, mais surtout pas aussi bien équilibré.

Donc, l'avionnage du 6 Cylindre en ligne (avec ou sans réducteur) est à considérer, mais il y ades pièges à éviter :

Bons Vols

Philippe Dejean

[vevere]

Bonjour Philippe,

Si on part du constat que les 2L sont sous-dimensionnés pour remplacer un O-320 (ou plus) il faut chercher plus gros.
Mais il n'y a peut être pas que les 6 cylindres ?

- Le Volvo D5 est un 5 en ligne tout alu de 2400cc (http://en.wikipedia.org/wiki/Volvo_D5_engine) ... le D5244T14 me paraitrait être un bon client non ?
- ou encore le 2.2L CRDi Hyundai 4 en ligne tout alu également (http://en.wikipedia.org/wiki/Hyundai_R_engine).


Mais je n'ai malheureusement pas trouvé plus d'infos (principalement le poids).

Cdt
Hervé

[Philippe Dejean]

Bonjour Hervé,

Effectivement, il y a aujourd'hui pas mal de moteurs turbodiesels qui pourraient être considérés pour l'avionnage.
En plus que ceux que tu as cités, il y a le Honda 2.2 CRDi, qui a un carter en alu coulé à froid extrêmement bien conçu...

Mais d'une part, je pense que pour tirer une puissance en continu de 110 à 135 HP, (croisière d'un O-320 à O-360), je pense que 3 litres de cylindrée ne sont pas de trop.

Ensuite, les diesels ont des taux de compression élevé, et donc il est judicieux de multiplier les cylindres pour "lisser" la courbe de couple.

Enfin, il est intéressant que le moteur soit équilibré en statique et en dynamique :

Un 4 cylindres en ligne dont les manetons du vilebrequin sont répartis en Haut-Bas-Bas-Haut est équilibré en statique (symétrie par rapport au plan médian perpendiculaire à l'axe)
Par contre, il n'est pas équilibré en dynamique : A chaque tour, tous les pistons passent tous en même temps deux fois à la vitesse maximale et à l'arrêt complet. Ces accélérations se conjuguent pour créer des variation de couple.

Un 3 cylindres en ligne est équilibré en dynamique : La somme des énergies cinétiques des 3 pistons est à peu près constante.
Par contre, il n'est pas équilibré en statique : il faut rajouter 2 arbres d'équilibrage supplémentaires qui dégradent le devis de masse...

Un 4 cylindres en V à 90° est à la fois équilibré en statique et en dynamique... mais en 4 temps les temps moteurs ne sont plus équirépartis !

Le tableau ci-dessous résume le propos...


On voit donc qu'en dehors des moteurs en étoiles particulièrement rares en automobile, les meilleures dispositions du point de vue vibrations sont les 12 cylindres boxer et en V, le V8 et le 6 cylindres en ligne.

Parmi les turbodiesels automobiles, on trouve donc le V8 GMC de 6,6 litres du Hummer diesel, le V8 VW 4,2 litres TDi du Q7, et le 6 cylindres en ligne de 3 litres de BMW.

Les V6 sont moins bons en terme d'équilibrage statique, mais plus courts, et sont donc aussi à considérer...


Bons Vols

Philippe Dejean

[vevere]

Bonjour,

Merci pour cette réponse très détaillée comme d'habitude.
Pourrais-tu préciser ce que veux dire "équiréparti", je n'ai pas compris le concept ?

Avec une si grosse cylindrée en moteur automobile diesel à refroidissement liquide j'ai malheureusement un peu peur que personne ne soit capable d'adapter/étudier une cellule suffisamment légère pour contrecarrer le poids de la motorisation, tout en restant dans l'usage attendu d'un aeronef habituellement motorisé par un O-320 ou O-360.

Une évolution 6 cylindre du BoxerD Subaru semblerait idéale si j'ai bien suivi.

Cdt
Hervé

[Philippe Dejean]

Bonjour Hervé,

Par équiréparti, je veux juste dire que les temps moteurs sont répartis également sur les deux tours d'un cycle à 4 temps.

Un quatre cylindre en ligne avec un vilebrequin Haut-Bas-Bas-Haut a souvent un ordre 1-3-4-2, ce qui fait d'il y a un écart de 180 degrés entre chaque début de cycle.

Avec un bicylindre boxer (2CV) où les pistons se rapprochent ou s'éloignent en même temps l'écart est égal : 1 tour.

Par contre avec un Bicylindre en V à 90° l'allumage du deuxième cylindre se produit après seulement 270° (3/4 de tour) après le premier puis ensuite il faut attendre 450° (5/4) de tour avant d'allumer de nouveau le premier cylindre. Le tout fait toujours 720° (2 tours), mais pas de manière régulière. Au ralenti, on entends clairement poum-poum..... poum-poum..... au lieu de poum... poum... poum... poum...

Pour une moto, ça peut être assez agréable, pour un réducteur entre le moteur et l'hélice, ce sont des contraintes supplémentaires, et pour la cellule aussi.


Un 6 cylindres boxer subaru de 3 litres serait intéressant, mais un moteur en V est finalement plus compact.

Pour ce qui est de la masse du moteur, c'est un peu comme pour la gazaile2, il faut adapter la cellule d'un avion suffisamment gros.

Le D140 Mousquetaire serait un excellent candidat et il suffit de supprimer le réservoir avant et mettre la batterie dans l'arrière du fuselage pour que le centrage soit respecté, mais évidemment c'est une grosse bête, et pas un CP...

Bons Vols

Philippe Dejean

[vevere]

Merci Philippe, j'ai tout compris (je crois)

Je pense aussi que le seul client aujourd'hui sans redévelopper une cellule de A à Z est le respectable D140, on peut facilement accepter de lui sacrifier jusqu'à 100kg sur la masse à vide, ce ne sera plus un 5 places mais en CNRA ce n'est pas bloquant, ça resterait un vrai 4 places de voyage .... mais pas un Piel en effet.

C'est marrant d'ailleurs car j'hésitais beaucoup entre envisager la construction d'un D140 (abeille) et entre celle d'un super diamant. Mais ça commence en effet à faire une grosse bête pour moi, avec un plus gros moteur, plus cher à construire/entretenir ... et j'ai eu le coup de cœur avec la "patte" Piel ... et là dessus on ne peut pas lutter !

Par contre pour développer un réducteur qui remonte l'axe d'hélice, autant sur un V6 que sur un L6, ça doit être une autre paire de manche vu ce que j'ai pu en lire ici et là car je suis (à nouveau) désolé mais il faut avouer que ta tentative de croisement entre D140/CP avec l'axe hélice en bas n'est pas ... comment dire .... dans les normes esthétiques de l'époque

Cdt
Hervé