par Iguane » 09 avr. 2007, 15:00
Youp, ce fil devient intéressant !
Silenius a écrit :Iguane a écrit :
Or, à une pression de suralimentation (de balayage) de l'ordre de 8 bars,
>> Il me semble que la pression délivrée par un compresseur de type Roots est beaucoup plus faible.
Oui, bien sûr, au-dessus de 1 bar (2 bars abs) de pression d'admission, les compresseurs Roots ne sont pas intéressants: les compresseurs centrifuges, axiaux (comme sur le Napier Nomad, merci Jimfells !) ou à piston ont un bien meilleur rendement. Les générateurs de gaz dont je parlais sont en général des 2-temps à pistons opposés avec les pistons du compresseur directement couplés à ceux du diesel : il n'y a plus de bielles ni de vilebrequin.
A propos du Nomad, c'est moi qui ai inventé le principe, en 1981… mais je me suis vite aperçu que le Napier Nomad de 1954 fonctionnait exactement sur ce même principe et donc… ouais, bon… je n'avais rien inventé, mais au moins j'ai vu que mon idée était valable ! J'ai noté ses caractéristiques, voila les principales (toutes au niveau de la mer):
Compresseur axial à 12 étages avec aubes d'entrée à incidence variable, pression de sortie 6,13 bars (abs), puissance absorbée 1372 kW
Diesel 2-temps à 12 cylindres opposés sans soupapes, 41,1 litres, puissance max au vilo : 1984 kW (2660 hp) à 2050 tr/min , pme : 14,1 bars, pression de combustion: 152 bars
Turbine à 3 étages axiaux 1678 kW
Transmission entre vilo et turbo en division de puissance, 70% mécanique, 30% par variateur Beier, puissance perdue 15 kW
Puissance sur l'arbre d'hélice: 1983 kW (vilo) + 1678 kW (turbine) – 1372 kW (compresseur) – 15 kW (transmission) = 2274 kW, soit 16,2 bars de pme (équivalents à 32,4 bars pour un 4-temps). Poussée résiduelle à rajouter.
Csp sur arbre d'hélice à puissance max normale de 2274 kW (3050 hp) : 216 g/kW.h
Csp à 1500 kW (2000 hp) : 198 g /kW.
Silenius a écrit :Iguane a écrit :
En pratique, dans un diesel 2-temps, l'échappement est ouvert avant l'admission. Les lumières ou les soupapes d'échappement sont ouvertes bien avant le PMB (point mort bas), entre 40° et 65° avant et la pression dans le cylindre à ce moment est encore de 3 à 10 bars (abs).
>>D'où le bruit épouvantable des Detroit-Diesel 2t que l'on trouve sur les tracteurs débardeurs forestier de marque Timberjack !
Oui, ces Detroit Diesel 2-temps étaient très courants en Amérique, sur les bus, les camions, les bateaux, les locomotives, etc. et ils ont un bruit typique, surtout les V12 ! Il n'y a pas que les énormes diesels marins qui sont des 2-temps, il y a aussi eu les Junkers Jumo 205 et dérivés, les Fairbanks-Morse, le légendaire Napier Deltic en triangle, des moteurs de chars d'assaut ukrainiens et britaniques, tous à pistons opposés. @Sceptique et E2100 : on pourrait très bien produire des petits pour voitures, mais il reste le problème de la consommation d'huile parce qu'il faut bien laisser passer un peu d'huile à travers les segments racleurs pour lubrifier les jupes de pistons.
Silenius a écrit :Iguane a écrit :
une bonne partie de l'air comprimé admis se barrera avec les gaz d'échappement et aura été comprimée en pure perte.
>> Non, car la soupape d'échappement (ou plutot purge de surpression) ne va s'ouvrir qu'au PMB.
Je ne comprends pas: tu dis que l'admission d'air comprimé aurait lieu bien avant le PMB !? On est bien en cycle 2-temps là ?
Silenius a écrit :
Pour bien visualiser le concept, imagine un moteur diesel qui aurait un taux de compression de 40.1 mais dont la soupape d'admission ne se refermerait qu'a mi-course. En fin de compression, la pression et température serait donc identiques a celles d'un moteur de CR 20.1 de cylindrée moitié moindre et l'on injecterait une quantité de carburant divisée aussi par 2.
Là tu parles d'un cycle 4-temps style Atkinson ou Miller ? J'imaginais un 2-temps avec admission par lumières…
Très intéressant, merci, je ne connaissais pas.
Silenius a écrit :
Concernant le moteur XNASA, je lui vois quatres inconvéniants :
Oui, tout à fait, sauf que la cylindrée des deux cylindres utilisées en "compound" et en cycle 2-temps est le double de celle d'un des deux autres cylindres qui restent, eux, en 4-temps. Je n'aime pas trop non plus le concept de la 3ème soupape, mais il doit y avoir moyen de faire sans, en prévoyant deux conduits de transfert à travers la culasse, style EGR. Des vannes-clapets permettraient le fonctionnement en 4 cylindre normal ou en bicylindre compound. Un souci est, je pense, la charge thermique sur les cylindres compound, surtout en cycle Otto avec des temp. d'échappement allant jusqu'à 1000°C. En diesel ça irait mieux, plus cool (or less hot !).
C'est clair qu'il y aurait des pertes, mais il me semble que ce serait toujours mieux qu'un simple système de désactivation des cylindres : autant pousser un peu les pistons de ceux qui sont désactivés avec les gaz d'échappement de ceux qui restent en fonction, non ?
Cordialement,
Iguane
Youp, ce fil devient intéressant !
[quote="Silenius"][quote="Iguane"]
Or, à une pression de suralimentation (de balayage) de l'ordre de 8 bars, [/quote]
>> Il me semble que la pression délivrée par un compresseur de type Roots est beaucoup plus faible. [/quote]
Oui, bien sûr, au-dessus de 1 bar (2 bars abs) de pression d'admission, les compresseurs Roots ne sont pas intéressants: les compresseurs centrifuges, axiaux (comme sur le Napier Nomad, merci Jimfells !) ou à piston ont un bien meilleur rendement. Les générateurs de gaz dont je parlais sont en général des 2-temps à pistons opposés avec les pistons du compresseur directement couplés à ceux du diesel : il n'y a plus de bielles ni de vilebrequin.
A propos du Nomad, c'est moi qui ai inventé le principe, en 1981… mais je me suis vite aperçu que le Napier Nomad de 1954 fonctionnait exactement sur ce même principe et donc… ouais, bon… je n'avais rien inventé, mais au moins j'ai vu que mon idée était valable ! J'ai noté ses caractéristiques, voila les principales (toutes au niveau de la mer):
Compresseur axial à 12 étages avec aubes d'entrée à incidence variable, pression de sortie 6,13 bars (abs), puissance absorbée 1372 kW
Diesel 2-temps à 12 cylindres opposés sans soupapes, 41,1 litres, puissance max au vilo : 1984 kW (2660 hp) à 2050 tr/min , pme : 14,1 bars, pression de combustion: 152 bars
Turbine à 3 étages axiaux 1678 kW
Transmission entre vilo et turbo en division de puissance, 70% mécanique, 30% par variateur Beier, puissance perdue 15 kW
Puissance sur l'arbre d'hélice: 1983 kW (vilo) + 1678 kW (turbine) – 1372 kW (compresseur) – 15 kW (transmission) = 2274 kW, soit 16,2 bars de pme (équivalents à 32,4 bars pour un 4-temps). Poussée résiduelle à rajouter.
Csp sur arbre d'hélice à puissance max normale de 2274 kW (3050 hp) : 216 g/kW.h
Csp à 1500 kW (2000 hp) : 198 g /kW.
[quote="Silenius"][quote="Iguane"]
En pratique, dans un diesel 2-temps, l'échappement est ouvert avant l'admission. Les lumières ou les soupapes d'échappement sont ouvertes bien avant le PMB (point mort bas), entre 40° et 65° avant et la pression dans le cylindre à ce moment est encore de 3 à 10 bars (abs). [/quote]
>>D'où le bruit épouvantable des Detroit-Diesel 2t que l'on trouve sur les tracteurs débardeurs forestier de marque Timberjack ! [/quote]
Oui, ces Detroit Diesel 2-temps étaient très courants en Amérique, sur les bus, les camions, les bateaux, les locomotives, etc. et ils ont un bruit typique, surtout les V12 ! Il n'y a pas que les énormes diesels marins qui sont des 2-temps, il y a aussi eu les Junkers Jumo 205 et dérivés, les Fairbanks-Morse, le légendaire Napier Deltic en triangle, des moteurs de chars d'assaut ukrainiens et britaniques, tous à pistons opposés. @Sceptique et E2100 : on pourrait très bien produire des petits pour voitures, mais il reste le problème de la consommation d'huile parce qu'il faut bien laisser passer un peu d'huile à travers les segments racleurs pour lubrifier les jupes de pistons.
[quote="Silenius"][quote="Iguane"]
une bonne partie de l'air comprimé admis se barrera avec les gaz d'échappement et aura été comprimée en pure perte.[/quote]
>> Non, car la soupape d'échappement (ou plutot purge de surpression) ne va s'ouvrir qu'au PMB. [/quote]
Je ne comprends pas: tu dis que l'admission d'air comprimé aurait lieu bien avant le PMB !? On est bien en cycle 2-temps là ?
[quote="Silenius"]
Pour bien visualiser le concept, imagine un moteur diesel qui aurait un taux de compression de 40.1 mais dont la soupape d'admission ne se refermerait qu'a mi-course. En fin de compression, la pression et température serait donc identiques a celles d'un moteur de CR 20.1 de cylindrée moitié moindre et l'on injecterait une quantité de carburant divisée aussi par 2. [/quote]
Là tu parles d'un cycle 4-temps style Atkinson ou Miller ? J'imaginais un 2-temps avec admission par lumières…
[quote="Silenius"]
Un petit lien intéressant : Afterburning Ericsson Cycle Engine [url]http://www.proepowersystems.com/PROEHOME.HTM[/url]
[/quote] Très intéressant, merci, je ne connaissais pas.
[quote="Silenius"]
Concernant le moteur XNASA, je lui vois quatres inconvéniants :
[/quote]
Oui, tout à fait, sauf que la cylindrée des deux cylindres utilisées en "compound" et en cycle 2-temps est le double de celle d'un des deux autres cylindres qui restent, eux, en 4-temps. Je n'aime pas trop non plus le concept de la 3ème soupape, mais il doit y avoir moyen de faire sans, en prévoyant deux conduits de transfert à travers la culasse, style EGR. Des vannes-clapets permettraient le fonctionnement en 4 cylindre normal ou en bicylindre compound. Un souci est, je pense, la charge thermique sur les cylindres compound, surtout en cycle Otto avec des temp. d'échappement allant jusqu'à 1000°C. En diesel ça irait mieux, plus cool (or less hot !).
C'est clair qu'il y aurait des pertes, mais il me semble que ce serait toujours mieux qu'un simple système de désactivation des cylindres : autant pousser un peu les pistons de ceux qui sont désactivés avec les gaz d'échappement de ceux qui restent en fonction, non ?
Cordialement,
Iguane