Histoire et Génèse des concepts POGDC/MPRBC (suite)
Episode 6 : l’été 2004 ou 2 mois décisifs à tout point de vue
Fin juin 2004, je pars pour la Capitale, plus précisément à Joinville–le-Pont…
Paris Sud-Est devient mon éphémère quartier général : à proximité de Saint Maur des Fossés, et aussi du RER/Métro, il me permet d’affronter les oraux du CAPES aux Lycées Charlemagne et Saint Louis, et ceux de l’Agrégation dans l’immense Lycée Marcellin Berthelot.
Mes épreuves (5 au total) s’étalent sur une grosse semaine.
Je relis pour la n-ième fois mes leçons d’oral (56 en physique, 42 en chimie, avec expérience de cours obligatoire), en sus des plans de mes 40 TP (…) . Je ne laisse rien au hasard.
Toutefois, ce bachottage commence à me lasser car seules 2 leçons et 1 TP seront sélectionnés le jour J dans cette colossale masse de travail ; je poirotte un peu dans ma chambre d’hôtel. Pour passer le temps, je fais la chasse aux moustiques…
entre 2 dessins CAO de mon piston octogonal.
Les épreuves s’enchaînent, et je rentre enfin ;
je ne suis pas mécontent d’en avoir fini car en bon montagnard, je crains la chaleur et l’air fétide dans les grandes villes en période estivale.
Début juillet, il ne me reste plus qu’à attendre les résultats du CAPES et de l’Agrég ;
j’ai 2 bons mois devant moi pour mettre le paquet sur les moteurs. Je démarre de manière assez schématique, en copiant les images issues de mon programme Maple dans Paint. L’architecture-moteur doit accueillir des soupapes et des injecteurs.
Je reprends une ancienne idée de février 2004 de lubrification pour huiler et étanchéifier le piston octogonal, avec un réseau de conduites dans les bielles, les goupilles et les têtes de pistons.
Entre-temps , je reçois les résultats du CAPES. Je suis 23ème au niveau national
(cette année-là, il devait y avoir 800 admis). Cela laisse présager quelques perspectives favorables en ce qui concerne l’Agrégation…
La publication des résultats a lieu fin juillet à Paris. Il faut y être car les « néoagrégés » les mieux classés peuvent prétendre à des postes de remplacement en classes préparatoires aux grandes écoles (CPGE) : compte tenu de mon cursus et de mes envies, ce genre de postes me convient comme un gant, mais ils valent très cher…
A nouveau, je me rends donc fin juillet à Paris. J’y découvre que je suis classé dans le très convoité « 1er tiers » des néo-agrégés. Les quelques rares postes encore vacants (moins de 10) sont attribués à des lauréats (souvent Normaliens) mieux classés que moi. J’obtiens une très courte entrevue avec le Doyen de l'Inspection Générale. Il ne peut me donner de réponse immédiate ; ce sera selon les postes vacants de manière totalement imprévisible à la rentrée.
Alors, ça y est. Je suis ingénieur désagrégé, pardon, Agrégé des Ingénieurs. :P Un poste possible en CPGE. L’horizon s’éclaircit ! Retour en Auvergne où le mois d’août me tend les bras pour bosser tranquillement sur le moteur, en attendant la suite des évènements.
Il y a « tout à faire » sur ce moteur qui a dépassé le stade de la feuille blanche, mais n’a fait l’objet d’aucune étude en tenue mécanique. Je m’y attèle avec des contraintes mécaniques fixées à 100 Bar de pression dans les chambres.
Le matériau choisi est un acier de construction usuel, à 250 MPa de limite élastique… L’idée est de limiter les contraintes en dessous de 250 MPa partout sous 100 Bar de pression, de façon à éviter toute rupture en fatigue.
Du fait du choix de matériau et des hautes exigences,
le moteur prend un aspect plus trapu
Je recense en parallèle toutes les zones de glissement,
de manière à prévoir des segments où des lubrifications pour garantir l’étanchéité et limiter les usures.
Pour le moteur à piston octogonal, une rangée de segments racleurs est programmée sur les portions astroïdales.
Le dimensionnement se passe bien sur le moteur à piston octogonal.
En revanche, sur le « moteur-cylindre », je prévoyais de transmettre la puissance par les roues dentées.
Mais quand je dimensionne les dentures, elles ne peuvent pas tenir car le cisaillement est beaucoup trop intense.
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Les couples à transmettre sont trop grands : ces engrenages doivent se limiter des fonctions cinématiques (synchronisation) ou d’étanchéités :
dans tous les cas, il faut passer la puissance par des embiellages complémentaires.
C’est à ce moment que j’invente le système suivant, "le double sinus".
J’en suis satisfait (provisoirement) car il est parfaitement équilibré, supprime les "anciens" systèmes 4-barres (de type manivelle/balancier, donc assez déséquilibrés).
En reliant les arbres moteurs par des courroies ou chaînes, il permet même de déphaser un moteur par rapport à l’autre, ce qui permet de lisser le couple délivré par le moteur.
Dans la 2ème quinzaine d’août, je m’occupe des soupapes. Mon idée est d’avoir des systèmes à obturateurs rotatifs, très plats. Je choisis un train épicycloïdal pour contrôler l’obturateur rotatif (2 entrées, une sortie).
En ce qui concerne le taux de compression variable (VCR), j’aménage
des pistons de réglage du taux de compression aussi bien pour le moteur à piston octogonal.
Que pour le moteur-cylindre(ancêtre du MPRBC)
(vues CAO pas encore faites à l’époque et données ici pour plus de clarté)
Mon dimensionnement géométrique permet de régler le taux entre 5 et 25 pour toutes les chambres. Je choisis de monter l’injecteur et/ou la bougie sur ce piston de réglage, de manière à garantir une bonne concavité pour la chambre de combustion au PMH sans jamais générer de collision.
Je fais quelques calculs de compacité sur la base du nouveau dimensionnement robuste à 100 Bar, en ayant une épaisseur de moteur 3 fois supérieure à celle des chambres (pour intégrer des soupapes et le VCR.
J’atteins 0.18 pour le moteur à piston octogonal, 0.16 pour le moteur cylindre, et 0.177 pour le moteur 1 POGD + 4 MPRBC.
(c’est à dire que sur 2 tours de vilebequin, on aspire et brûle un volume d’air valant 18% du volume moteur)
C’est à peu près 4 fois plus que les moteurs standards. Et pourtant, je me contrains ici à prendre en compte le volume de l’option VCR. Le compte y est.
Ci-dessus, une illustration de la compacité phénoménale : le moteur à côté de la roue avant de la moto fait 6.25L de cylindrée et plus de 400 Ch sur la base de 65 Ch./L. Les dimensions typiques du moteur sont 50 x 50 x 25 cm, (c'est à dire celle d'une grosse roue de moto, qui contiendrait 400 Ch...).
Ainsi, le mois d’août 2004 défile à toute vitesse. Pas de nouvelles de l’Inspection Générale, ce qui me laisse penser que je vais partir en stage IUFM dans mon académie d’origine…
Au dernier moment, un poste se libère au Lycée Aux Lazaristes de Lyon. Je remplace pour un an l’enseignante qui a pris son congé maternité. C’est une classe de MPSI/PCSI d’excellent niveau.
Nous somme le 28 août 2004 : Branle-bas de combat,
la rentrée est dans 4 jours et je n’ai aucun cours de prêt spécifiques aux prépas, ni même de logement sur place !
Enormément de travail pédagogique en perspective, mais c’est le top !
La conception du moteur a franchement avancé et attendra quelques mois…
Il faudrait faire la CAO. Pas le temps. Les jeunes Lyonnais et les Lyonnaises m’attendent.