Longueur tubulures d'admission et couple/puissante

[Invité §you842GS]

Bonjour,

Dans auto-retro de ce mois ci, un essai d'une ford anglia "racing", sans trop d'intérêt, mais encore un concept que j'ai encore du mal à assimiler :

Sur les deux carbus Weber de la bête ont été montés des cornets courts "pour favoriser la puissance à haut régime".

Et là je me souviens de mon ancienne alfa 156 2.0 TS, dont le collecteur d'admission était à géométrie variable : tubulure longue dans les bas régimes, courte dans les hauts.

Si je veux bien croire que le fait d'avoir un parcours plus court permet aux gaz de mieux remplir les cylindres à hauts régimes, je n'arrive pas bien à saisir pourquoi un long parcours de leur part favorise le couple...

Quelqu'un pourrait-il éclairer ma lanterne ?

Merci d'avance

Youpiston

[Invité §lol516vN]

up

[Invité §eti270rT]

Peut etre pour rechauffer l'air...

[Invité §rol455hs]

C'est un problème d'onde de pressions, c'est de l'accoustique, normalement on met des resonnateur de helmotz cela permet d'avoir l'air qui arrive dans le bon sens quand le soupape s'ouvre, don cun meilleur remplissage a bas régime. On met du court a haut régime pour retrader l'effet de pompage.

[Invité §eti270rT]

C'est un problème d'onde de pressions, c'est de l'accoustique, normalement on met des resonnateur de helmotz cela permet d'avoir l'air qui arrive dans le bon sens quand le soupape s'ouvre, don cun meilleur remplissage a bas régime. On met du court a haut régime pour retrader l'effet de pompage.

 

Merci

[Invité §tec551Yg]

C'est un problème d'onde de pressions, c'est de l'accoustique, normalement on met des resonnateur de helmotz cela permet d'avoir l'air qui arrive dans le bon sens quand le soupape s'ouvre, don cun meilleur remplissage a bas régime. On met du court a haut régime pour retrader l'effet de pompage.

 

Il y'a pas une histoire de température aussi

 

[Invité §rol455hs]

Il y'a pas une histoire de température aussi

 

Je ne pense pas, les admissions variables ne sont pas la pour pallier aux variation sde la température de l'air, cela doit etre pris en compte mais c'est pas le but.

[Invité §tec551Yg]

Je ne pense pas, les admissions variables ne sont pas la pour pallier aux variation sde la température de l'air, cela doit etre pris en compte mais c'est pas le but.

 

OK

 

[poinpoin]

Bonjour,

De plus a la fin du remplissage, un phénonème d'inertie des gaz dans tube plus long, permet de bien remplir le cylindre à bas régime , cette longueur produit l'effet inverse à haut régime il faut vaincre cette inertie pour remplir le cylindre d'ou perte de puissance.

[Invité §rol455hs]

Bonjour,

De plus a la fin du remplissage, un phénonème d'inertie des gaz dans tube plus long, permet de bien remplir le cylindre à bas régime , cette longueur produit l'effet inverse à haut régime il faut vaincre cette inertie pour remplir le cylindre d'ou perte de puissance.

 

[Invité §lol516vN]

Salut, je suis bien d'accord pour l'accoustique, c'est un probleme de quart d'onde ... On accorde pour avoir l'onde de pression au bon moment au niveau de la soupape, comme dit plus haut

 

Mais ceci n'explique en rien pourquoi plus de couple que de puissance ...

 

[Invité §lpm683sf]

Bonjour,

J'ai du ressortir une revue technique pour me rafraichir la mémoire, mais voilà la raison des tubulures à longueur variables:

 

Quand la soupape d'admission se ferme, l'air qui se déplace dans la conduite d'admission est subitement stoppée , ce qui crée une onde de pression. cette onde remonte jusqu'en haut du conduit, "rebondi" en arrivant dans le collecteur et redescend en direction de la soupape. La veine d'air dans les tubulures d'admission est donc en vibration. Si la soupape est ouverte quand l'onde arrive (c-à-dire que la vibration a tendance a pousser l'air vers le cylindre), alors on profite d'une sorte de mini sur-alimentation naturelle. Le remplissage du cylindre est amélioré. Par contre si la soupape d'admission s'ouvre alors que l'onde est au collecteur, on subit l'effet inverse et le remplissage du cylindre est incomplet.

 

Le temps qu'il faut à l'onde de pression pour faire sa petite promenade entre les deux extrémités de la tubulure dépend de la longueur de celle-ci parce que la vitesse de propagation de l'onde est fixe. Si on utilise une longue tubulure, la veine d'air vibre lentement, il faut donc un temps assez long (tout est relatif) entre deux ouvertures de soupapes, cela signifie donc que l'on profite de ce phénomène vibratoire à bas régime. On cherche a améliorer le couple, car le régime de couple maxi correspond au régime auquel le remplissage est le meilleur (attention, il y a bien d'autres paramètres qui rentrent en ligne de compte pour faire un bon remplissage des cylindres).

Ce qui est fâcheux, c'est que dès qu'on quitte le régime qui correspond à la vibration de la tubulure, on perd progressivement l'effet bénéfique de la pulsation. Et quand on prend les tours pour aller chercher la puissance, on aimerais bien avoir un cylindre bien rempli pour dégager un maximum d'énergie. En diminuant la longueur de la tubulure, on diminue le temps qu'il faut à l'onde pour revenir sur la soupape et on arrive à profiter à nouveau de la vibration pour mieux remplir le cylindre.

En plus, en diminuant la longueur des tubulures, on diminue les pertes de charges (frottement de l'air contre les parois) qui grandissent parce que la quantité d'air qu'il faut apporter au cylindre augmente.

 

Idéalement, il faudrait des tubulures d'admission de longueur totalement variables pour être dans la condition optimale à chaque régime.

Et sachez que le même phénomène vibratoire se produit avec les soupapes d'échapement, raison pour laquelle on trouve sur certains 4 cylindres des pots 4 en 1 qui permettent de créer les vibrations requises pour vider au mieux le cylindre (comment voulez vous faire un bon remplissage d'air frais si les gaz d'échapement ne sont pas bien évacués).

 

Voilà !

 

J'espère que c'était pas trop compliqué !

 

[Invité §eti270rT]

J'espère que c'était pas trop compliqué !

[Invité §rol455hs]

Bonjour,

J'ai du ressortir une revue technique pour me rafraichir la mémoire, mais voilà la raison des tubulures à longueur variables:

 

Quand la soupape d'admission se ferme, l'air qui se déplace dans la conduite d'admission est subitement stoppée , ce qui crée une onde de pression. cette onde remonte jusqu'en haut du conduit, "rebondi" en arrivant dans le collecteur et redescend en direction de la soupape. La veine d'air dans les tubulures d'admission est donc en vibration. Si la soupape est ouverte quand l'onde arrive (c-à-dire que la vibration a tendance a pousser l'air vers le cylindre), alors on profite d'une sorte de mini sur-alimentation naturelle. Le remplissage du cylindre est amélioré. Par contre si la soupape d'admission s'ouvre alors que l'onde est au collecteur, on subit l'effet inverse et le remplissage du cylindre est incomplet.

 

Le temps qu'il faut à l'onde de pression pour faire sa petite promenade entre les deux extrémités de la tubulure dépend de la longueur de celle-ci parce que la vitesse de propagation de l'onde est fixe. Si on utilise une longue tubulure, la veine d'air vibre lentement, il faut donc un temps assez long (tout est relatif) entre deux ouvertures de soupapes, cela signifie donc que l'on profite de ce phénomène vibratoire à bas régime. On cherche a améliorer le couple, car le régime de couple maxi correspond au régime auquel le remplissage est le meilleur (attention, il y a bien d'autres paramètres qui rentrent en ligne de compte pour faire un bon remplissage des cylindres).

Ce qui est fâcheux, c'est que dès qu'on quitte le régime qui correspond à la vibration de la tubulure, on perd progressivement l'effet bénéfique de la pulsation. Et quand on prend les tours pour aller chercher la puissance, on aimerais bien avoir un cylindre bien rempli pour dégager un maximum d'énergie. En diminuant la longueur de la tubulure, on diminue le temps qu'il faut à l'onde pour revenir sur la soupape et on arrive à profiter à nouveau de la vibration pour mieux remplir le cylindre.

En plus, en diminuant la longueur des tubulures, on diminue les pertes de charges (frottement de l'air contre les parois) qui grandissent parce que la quantité d'air qu'il faut apporter au cylindre augmente.

 

Idéalement, il faudrait des tubulures d'admission de longueur totalement variables pour être dans la condition optimale à chaque régime.

Et sachez que le même phénomène vibratoire se produit avec les soupapes d'échapement, raison pour laquelle on trouve sur certains 4 cylindres des pots 4 en 1 qui permettent de créer les vibrations requises pour vider au mieux le cylindre (comment voulez vous faire un bon remplissage d'air frais si les gaz d'échapement ne sont pas bien évacués).

 

Voilà !

 

J'espère que c'était pas trop compliqué !

 

[Invité §you842GS]

Bonjour,

J'ai du ressortir une revue technique pour me rafraichir la mémoire, mais voilà la raison des tubulures à longueur variables:

 

Quand la soupape d'admission se ferme, l'air qui se déplace dans la conduite d'admission est subitement stoppée , ce qui crée une onde de pression. cette onde remonte jusqu'en haut du conduit, "rebondi" en arrivant dans le collecteur et redescend en direction de la soupape. La veine d'air dans les tubulures d'admission est donc en vibration. Si la soupape est ouverte quand l'onde arrive (c-à-dire que la vibration a tendance a pousser l'air vers le cylindre), alors on profite d'une sorte de mini sur-alimentation naturelle. Le remplissage du cylindre est amélioré. Par contre si la soupape d'admission s'ouvre alors que l'onde est au collecteur, on subit l'effet inverse et le remplissage du cylindre est incomplet.

 

Le temps qu'il faut à l'onde de pression pour faire sa petite promenade entre les deux extrémités de la tubulure dépend de la longueur de celle-ci parce que la vitesse de propagation de l'onde est fixe. Si on utilise une longue tubulure, la veine d'air vibre lentement, il faut donc un temps assez long (tout est relatif) entre deux ouvertures de soupapes, cela signifie donc que l'on profite de ce phénomène vibratoire à bas régime. On cherche a améliorer le couple, car le régime de couple maxi correspond au régime auquel le remplissage est le meilleur (attention, il y a bien d'autres paramètres qui rentrent en ligne de compte pour faire un bon remplissage des cylindres).

Ce qui est fâcheux, c'est que dès qu'on quitte le régime qui correspond à la vibration de la tubulure, on perd progressivement l'effet bénéfique de la pulsation. Et quand on prend les tours pour aller chercher la puissance, on aimerais bien avoir un cylindre bien rempli pour dégager un maximum d'énergie. En diminuant la longueur de la tubulure, on diminue le temps qu'il faut à l'onde pour revenir sur la soupape et on arrive à profiter à nouveau de la vibration pour mieux remplir le cylindre.

En plus, en diminuant la longueur des tubulures, on diminue les pertes de charges (frottement de l'air contre les parois) qui grandissent parce que la quantité d'air qu'il faut apporter au cylindre augmente.

 

Idéalement, il faudrait des tubulures d'admission de longueur totalement variables pour être dans la condition optimale à chaque régime.

Et sachez que le même phénomène vibratoire se produit avec les soupapes d'échapement, raison pour laquelle on trouve sur certains 4 cylindres des pots 4 en 1 qui permettent de créer les vibrations requises pour vider au mieux le cylindre (comment voulez vous faire un bon remplissage d'air frais si les gaz d'échapement ne sont pas bien évacués).

 

Voilà !

 

J'espère que c'était pas trop compliqué !

 

Merci lpm1800 !

Tu eclaircis nos lanternes... mais cela soulève de nouvelles questions !! )

- la vitesse de propagation de l'onde est fixe ? pourtant à haut régime on peut imaginer que les gaz aillent beaucoup plus vite...

- cela doit être un casse tête terrible pour les ingénieurs de construire un mécanisme capable de s'adapter pour tomber en permanence pile poil sur la bonne longueur d'onde... on a du mal à croire ce type de système possible tant la marge d'erreur tolérable doit être mince !

- dans le cas des carbus dont je parle plus haut : il n'y a que des cornets, pas de boite à air. Donc comment justifier la chose vu que l'onde n'a pas de quoi rebondir côté opposé aux soupapes ?

- peux-tu préciser la comparaison avec l'échappement ?

Youpiston

 

[Invité §lol516vN]

La vitesse de propagation dépend fortement de la température ... Et quand la soupape s'ouvre elle dépend du rapport des sections (soupape/piston) et de la vitesse du piston ...

 

Quand la soupape est fermée, l'onde se conduit en quart d'onde, à l'extrémité elle arrive sur un domaine libre (l'air) et la elle se réfléchit en onde de sens inverse.

 

Pour l'échappement c'est la meme chose sauf que l'on veut pas "sur"alimenté et gaver en air mais on veut vidanger le cylindre ...

 

A+

[narmer]

Comme quoi les longues lignes INOX constituées d'un gros tuyau de poële bien bruyantes, cela ne sert à rien. Il faut une bonne position du pot de détente, ensuite, il y a moyen de faire silencieux sans perdre de la puissance.

Malheureusement, le silence, cela ne fait pas vendre...

[albin]

Une question aux expères: Au même titre qu'il existe des admissions à géométrie variable, existe t il des echappements à géometrie variable ?

Je m'explique, un pot bien 'accordé' favorise une plage de regime assez restreinte, il serait alors imaginable d'avoir un accord variant avec le regime.

 

[kgw]

normalement on met des resonnateur de helmotz

L'inventeur s'appelait Hermann von Helmholtz.

[kgw]

Une question aux expères: Au même titre qu'il existe des admissions à géométrie variable, existe t il des echappements à géometrie variable ?

A ma connaissance non, pour la simple raison que l'évacuation des gaz pose moins de problème que l'admission. D'ailleurs, on utilise la débauche d'énergie qui sort du collecteur pour entraîner le turbo.

 

Côté admission, le problème ne se pose que pour les moteurs atmo, et encore pas les Diesel. En effet, les turbocompressés sont gavés, quant aux Diesel, ils fonctionnent toujours à pleine ouverture (pas de papillon), en excès d'air.

 

C'est pour cela que les collecteurs d'admission essence atmo ont des formes alambiquées et des résonateurs. Je conseille le 1,4/1,6L des Focus/Fiesta/Mazda 2, la Toyota Yaris. Pour le variable, il y avait le ZPJ4 XM/605 V6-24 qui avait 3 longueurs.

 

Pour les Diesel, l'augmentation du taux d'EGR pour euro5 nécessitera toutefois des remplissages de plus en plus poussés ... et donc des collecteurs moins triviaux que sur la plupart des Diesel actuels.

[Invité §lpm683sf]

Est ce que quelqu'un parmis vous possède ou a possédé une 405 T16 ?

 

Je crois bien que cette Peugeot était équipée d'un collecteur à 8 conduits : les courts pour les hauts régimes et les longs pour les bas régimes. Et pourtant il s'agisait d'un moteur turbo ...

Une bizarerie de l'ingénierie française ???

 

 

[kgw]

Je crois que c'était le premier 16s de PSA et que la culasse avait 8 sorties d'échappement au lieu de 4 sur la plupart des moteurs actuels.

D'où le superbe collecteur en inox brasé à 8 tubes. Pas d'acoustique variable là.

[Invité]

Merci lpm1800 !

Tu eclaircis nos lanternes... mais cela soulève de nouvelles questions !! )

- la vitesse de propagation de l'onde est fixe ? pourtant à haut régime on peut imaginer que les gaz aillent beaucoup plus vite...

- cela doit être un casse tête terrible pour les ingénieurs de construire un mécanisme capable de s'adapter pour tomber en permanence pile poil sur la bonne longueur d'onde... on a du mal à croire ce type de système possible tant la marge d'erreur tolérable doit être mince !

- dans le cas des carbus dont je parle plus haut : il n'y a que des cornets, pas de boite à air. Donc comment justifier la chose vu que l'onde n'a pas de quoi rebondir côté opposé aux soupapes ?

- peux-tu préciser la comparaison avec l'échappement ?

Youpiston

On parle de la vitesse de propagation de l'onde, pas du fluide.

C'est comme pour la propagation du son en fait.

[Invité §you842GS]

Un lien intéressant :

 

http://leroyl.free.fr/articles/admission.htm

 

http://leroyl.free.fr/articles/remplissage1.jpg

[Invité §you842GS]

pardon, j'ai des merguez à la place des doigts aujourd'hui...

 

http://leroyl.free.fr/articles/remplissage1.jpg

http://leroyl.free.fr/articles/remplissage2.jpg

http://leroyl.free.fr/articles/remplissage3.jpg

 

Ce que je n'arrive pas à comprendre c'est comment cette sinusoïde se concrétise dans la réalité.

Puisqu'un coup l'accord se fait, 500 tours plus haut cela ne se fait plus avec effet inverse, encore 500 tours l'accord est de nouveau fait, etc.

Suivant cela, on devrait avoir des tubulures variant en continu, non ?

 

Youpiston

[Invité §you842GS]

Et sur les moteurs qui ne sont pas équipés de collecteur d'admission variable, comment cela se concrétise ?

En gros je n'ai pas l'impression que ma twingo un-coup-elle-pousse-bien, un-coup-elle-pousse-pas-bien, un-coup-elle-pousse-bien, etc...

[albin]

Une chose que je n'ai pas comprise, dans une admission à géométrie variable, s'agit-t-il d'une sélection entre un conduit long et un court ou plutôt d'un allongement ou raccourcissement du conduit lui-même en continu ?

[Invité §lpm683sf]

Les graphes indiqués cité ci-dessus représentent le taux de remplissage du cylindre. Le taux de remplissage ne dépend pas seulement du phénomène vibratoire. Il y a aussi le phénomène dynamique de la gaine d'air qui se déplace dans les conduits d'aspiration, des pertes de charges, etc.

C'est pour ça qu'aux environ de 7000t/min la courbe descend sous la ligne horizontale.

 

C'est pas si facile à expliquer. On pourait en écrire des bouquins entiers sur "l'art du bon remplissage". j'ai de la peine à résumer ça en quelques phrases...

[Invité §lpm683sf]

Une chose que je n'ai pas comprise, dans une admission à géométrie variable, s'agit-t-il d'une sélection entre un conduit long et un court ou plutôt d'un allongement ou raccourcissement du conduit lui-même en continu ?

Idéalement, il faudrait modifier en continu la longueur des tubulures, mais comme on ne sait pas le faire (techniquement iréalisable), on se contente d'une longueur "longue" et d'une longueur "courte".

[albin]

D'accord, quelqu'un pourrait-il nous en dire plus sur la loi qui régit la sélection de tubulure.

Est-ce tout simplement, par exemple, court de 1000 à 5000 et long après, ou est-ce que l'on revient au court dans les régimes supérieurs.

 

[Invité §lpm683sf]

de manière pratique sur les moteurs de nos voitures commercialisées, le changement de longueur de tubulures longues à courtes correspond effectivement à environ 4500 - 5000 t/min. Mais ce n'est pas aussi simple. Si tu observe de près le dernier graphe de la Porsche ci-dessus, ce n'est pas le cas (le système est trop perfectionné): le système passe en fait presque continuellement d'une tubulure à l'autre pour profiter des diférentes harmoniques...

 

Je ne t'aide pas beaucoup dans ma réponse je pense ...

[albin]

Si, au contraire, on avance.

[Invité §lpm683sf]

Donc tu connais le principe des phénomènes ondulatoires avec l'onde principale et les différentes harmoniques ?

[kgw]

En théorie, c'est idéal mais, en pratique, c'est pas simple de faire des conduits de longueur continument variable.

 

En fait, on utilise des logiciels de simulation pour modéliser en une dimension (1D) l'ensemble de ladmission et de l'échappement et ça donne une idée de l'influence des longueurs de conduits, des résonateurs etc.. sur le couple et la puissance. Un soft "répandu" est Wave de Ricardo. Idéalement, il faut aussi faire des modèles 3D pour détailler les flux d'air dans le collecteur. soft=Fluent par exemple. Avec les 2, on arrive à modéliser convenablement le tout mais on est en général très loin de la courbe oscillante ci-dessus. Heureusement.

[Invité §kpi458zR]

kgw[/b] a écrit']

En théorie, c'est idéal mais, en pratique, c'est pas simple de faire des conduits de longueur continument variable.

Y'en a qui y arrivent :