[K4M] Rotrex ou AAC ?

[Invité §dut585uZ]

Bonsoir;

 

J'en appelle aux grands sages de la preparation afin de trouver des réponses détaillées a mes questions

 

Apres avoir changé suspensions, installé autobloquant et allégé volant moteur,

je compte gagner un peu de cv sur mon moteur K4M (1.6 16s renault - origine 100 cv);

sans toutefois depasser 100cv/litre (donc pas plus de 160cv)

 

Deux choix se présentent a moi:

 

-Compresseur rotrex (en basse pression)

 

inconvenients: cher, complexe, visible, audible, pas de kit pret a l'emploi pour ce moteur

avantages: plus facilement de chevaux, cool, ajustable, externe au moteur, defi technique interessant

 

-aac

inconvenients: moins de cv, (mange plus d'essence que le compresseur ?), gain non reglable, modifs moteur

avantages: easy, rapide, invisible, pas cher, operation standard

Quelle solution choisiriez vous ? et pourquoi ?

 

Autre question: Le compresseur augmente le volume de gaz (air+essence) present dans la chambre de combustion (et donc explosion plus puissante)

Les arbres a cames changent juste le remplissage (je crois?), alors, disons pour un gain theoriquement identique, comment font les arbres a cames pour sortir la puissance en ajustant seulement le remplissage des cylindres ?

 

Quel serait la difference niveau courbe couple/puissance entre ces deux montages ?

Sachant mon reservoir assez petit, quel montage consommerait moins ? (j'aurais dit rotrex, mais peut-etre equivalent avec la perte de puissance pour l'entrainer ?)

Merci d'avance de vos reponses instructives

N'hesitez surtout pas a beaucoup detailler, je lirais bien tout attentivement !

[pti macdoul]

Salut,

Le compresseur te compresse juste de l'air et il faut que tu modifie ton injection pour envoyé l'éssence en conséquence

Après je ne connais pas ton moteur et je laisse les connaisseur te répondre pour les gain en perf etc..

[Invité §M4v415rt]

Les deux solutions sont incomplètes.

 

Dans un cas comme dans l'autre tu n'auras un gain significatif que si tu touche à la cartographie moteur (comme l'a signalé pti macdoul), monter un AAC ou un compresseur avec la gestion d'origine aboutira au mieux à un gain dérisoire vu le prix engagé, au pire à une casse moteur parce que tu auras tourné trop pauvre.

Autre point important, je ne connais pas le type de gestion de ce moteur, mais si c'est une gestion pression/régime il faut t'assurer qu'elle sera capable de travailler en pression d'admission positive si tu passe à un compresseur, dans le cas contraire il faudra changer de gestion.

 

Et dans tous les cas la puissance est lié à la quantité d'essence brûlée (modulo la qualité de la combustion), donc si tu sors disons 130cv avec les deux solutions la consommation sera équivalente.

 

Pour répondre à ta question sur l'aspect physique de la combustion. Il faut garder en tête qu'un moteur à explosion travaille d'une seule et unique facon: il brule de l'essence pour en tirer de l'energie. Pour bruler de l'essence il faut de l'air en plus (combustible et comburant), donc si tu veux bruler plus d'essence pour gagner plus de puisssance il faut plus d'air, quelque soit le moyen que tu utilise pour avoir plus d'air.

Soit tu force l'admission avec un système de suralimentation (compresseur ou turbocompresseur), soit tu travaille les durées d'admission/taille des conduits etc... soit tu fais tout en même temps.

 

L'important est toujours d'avoir un rapport air/essence optimal, il ne faut donc pas négliger la partie injection d'essence si tu augmente la quantité d'air qui rentre dans ton moteur. Vérifier que les injecteurs sont suffisament dimensionnés, vérifier que la pompe à essence est capable de fournir assez de carburant, et surtout, je le répète, ajuster la cartographie pour prendre en compte le surplus d'air.

[Invité §dut585uZ]

La gestion, conduits, injection, etc sera évidemment ajustée en conséquence, je ne vais pas juste ajouter un compresseur ou changer les arbres

Et oui la gestion est capable de travailler en pression positive;

 

Super les explications sur la combustion ! Ca m'eclaire beaucoup

 

Quelle serait la difference de forme de la puissance gagnée entre les deux methodes ?

 

Je pense que meme si le compresseur est beaucoup plus lineaire qu'un turbo, le gain sera plus etalé sur la courbe avec des AAC qu'avec un Rotrex (qui aura une pression en fonction du regime, donc normalement plus de gain en bout de courbe non ?)

[Invité §M4v415rt]

Alors la je ne peux pas te dire à l'aveugle, cela dépend du compresseur et du profil des AAC.

mais globalement c'est l'inverse, tu auras un gain plus constant avec un compresseur qui va remplir tout au long de la montée en régime alors qu'un AAC est forcément une histoire de compromis.

Avec un moteur donné soit ton AAC sera plus agressif dans les bas ou les haut régime, soit il sera moyen sur toute la plage de régime. Mais ce que tu gagne d'un coté du le perd de l'autre, c'est rarement gagnant-gagnant.

[Trsb34]

y a un germanique qui a préparé sa clio1 en k4m poussé a 140cv

 

tu doit pouvoir trouver soj blog sur internet

 

il a changé les AAC reprog , admi clio cup et collecteur de laguna avec le papillon qui vas avec

 

juste des AAC tu passera pas 120cv

 

après ktec racing vend des kit rotex mais pour le F4R

 

le truc c'est qui faut tout le truc pour adapter la courois

 

 

perso j'dit une prépa atmo ça restera plsu fiable

n'oublie pas que si tu sort plein de couple avec le rotex tu risque aussi de out faire peter

 

moi aussi j'ai un k4m et j'ai réfléchie au turbo

dans la pratique tu peut sortir 300 cv

sauf aussi la boite explose tout les 500 km et le moteur a 10000

 

sinon tu peut acheter un moteur de twingo RS il sort 133 cv sans modif avec un décat et reprog ça sort 140

 

perso je vise 165 cv bien remplie je me donne 5000€ de budget

 

rien n'est donné faut pas croire ^^

[Trsb34]

tout mon message c'est effacé super

 

sinon haut moteur de k4m rs et son collecteur + pap + reprog ça doit le faire

bien rempli 130 cv possible

 

ou AAC collecteur et pap k4m RS tu doit sortir 125cv mais ça sera moins bien remplis

 

d’ailleurs j'ai un collecteur à vendre si tu veut

et pt'être toute les culasse aussi

 

 

(et aussi un moteur mais plus tard)

[Invité §dut585uZ]

Merci encore M4vrick pour les details !

 

Trsb34: Tu penses compliqué d'atteindre les 150 sans turbo/compresseur ?

 

Le haut moteur de k4m rs n'est pas adaptable, les blocs k4m standard n'ont pas de poulie a dephasage...

 

[Trsb34]

tout dépend du budget et du temps que tu y passe

 

et c'est bizzard que tu n'est pas de déphaseur je pensais que c'était de série

[Invité §fkl480jR]

C'est pour quel voiture? Si c'est pour une clio achète une RS direct

 

Si c'est pour un kangoo ou autre t'as 3 choix, Swap, sural, prépa atmo.

 

Ca va dépendre de ton usage c'est un daily ou une pistarde? Grosse prépa atmo sur un daily ca risque d'être chiant, mieux vaut privilégier le swap ou la sural dans ce cas

[Invité §dut585uZ]

C'est pour un buggy de 600kg

 

je vais partir sur le rotrex je pense vu que je m'en sers assez souvent

 

le swap avec F4R deja pensé mais c'est vraiment des gros travaux (j'ai vraiment pas envie de toucher au faisceau)

 

D'ailleurs je crois que les F4R sont tous multiplexés sauf sur clio RS1, quelqu'un aurait une info la dessus ? (et meme probleme, poulie a dephasage présente sur ces moteurs)

[Invité §fkl480jR]

Tu l'utilise pas sur la route je suppose enfin pas comme moyen de locomotion pour sortir aller faire les courses tout ca http://forum-auto.caradisiac.com/static/icones/smilies/lol.gif

 

Reste sur un AAC dans ce cas c'est plus simple et ca suffira vu le poids de l'engin

 

Pour une "routière" j'aurai dit compresseur pour le gain de couple

[Trsb34]

les k4m 110 on la poulie de déphasage

 

c'est quoi ton calculateur?

sur le k4m 130 c'est juste un sirius 32

[Invité §dut585uZ]

Si si je l'utilise sur route assez souvent justement

C'est un K4M 103 de Logan et j'ai bien PAS de poulie a dephasage

Par contre j'ai bien un Sirius32 en calculateur

[mozipokl]

Ce ne serait pas un Secma F16 ton buggy ?

[cozim]

Avec un AAC "simple" (j'entends par là distri fixe), si tu sors 100cv/L tu vas forcément être très creux en bas, ce ne sera pas agréable à rouler.

 

Comme le dit m4v' pour augmenter la puissance, ton moteur doit avaler plus d'air. 2 solutions : ou le faire tourner plus vite, ou gaver plus d'air par coup.

Dans le premier cas, il faut que ton moteur puisse tourner plus vite, avec un rendement volumétrique qui lui permette de bien respirer dans les tours. D'où le principe de l'AAC retaillé pour les hauts régimes, mais au détriment des bas régimes. Attention également, pour atteindre 160cv, il te faudra dépasser un régime max de 7000tr, il faut être sûr que le moulin tiendra le coup.

Au niveau de la conso, étant donné que tu limites forcément le couple sur la plage d'utilisation "quotidienne", tu dégrades le rendement et donc la consommation va augmenter.

 

En ce qui concerne le compresseur, ça dépend si c'est un roots ou un centrifuge. Vu le nom (rotrex) je suppose que c'est un centrifuge. Les roots ont l'avantage de fournir une pression quasi constante en fonction du rapport de poulie. La pression est disponible dès les plus bas régimes, c'est plein partout. En revanche c'est ce qu'il y a de plus gourmand (ça comprime tout le temps, ça augmente les pertes de pompage etc).

Les centrifuges consomment moins, mais comme ce sont des roues de demi-turbos, ils n'ont pas la même linéarité que les roots. Ils sont loins de fournir une pression constante, et en dessous d'un certain régime ils ne donnent rien du tout. Il faut que leur flow map soit dimensionnée par rapport à la cylindrée, au remplissage et au régime du moteur. Une réduction et une roue pas adaptées à ce que tu recherches.

- roue trop petite, faible démultiplication : pas de couple

- roue trop petite, grande démultiplication : tu démarres tôt, risque de saturation de débit trop rapide

- roue trop grande, faible démultiplication : le couple arrive tard dans les tours

- roue trop grande, grande démultiplication : risque d'arrivée en zone supersonique à bas régime, et trop de couple à mi-régime

Et globalement, roue/démultiplication pas adaptée vont dégrader le rendement de compression et augmenter la température d'admission, potentiel besoin d'un échangeur.

Après faut voir quelle pression tu vises, prendre en compte la conso mécanique du compresseur et voir si le moteur encaisse les contraintes (forces, chaleur). Et limiter la pression pour éviter le cliquetis, surtout si tu n'as pas d'échangeur.

Avec un boost controller, il devrait y avoir moyen de maintenir un taux de remplissage constant, y compris dans les tours là où l'AAC le dégrade. Cela permet de limiter les modifs méca (car pas trop de couple en plus) et d'élargir considérablement la plage d'utilisation, sans être obligé de monter trop haut dans les tours.

 

Par ex :

- dans une config AAC, on peut dire Cmax 160Nm vers 5000tr (et creux plus bas) et 160cv vers 7500tr.

- dans une config compresseur basse pression adaptée avec boost controller, on peut dire 190Nm < 3000tr et 160cv vers 6200tr.

[Invité §dut585uZ]

mozipokl> tout juste =)

 

cozim> tu m'aides beaucoup, merci.

Je pense donc que ce que je cherche se rapproche plus du rotrex, que du roots ou aac.

D'une part pour le gain qui est global et pas dans les tours, mais aussi car il permet de garder un agrement du moteur en élargissant la plage d'utilisation (boite pas super bien étagée).

 

Plus qu'a choisir un compresseur avec leur documentation !

Je pense pas avoir la place pour un échangeur .. je vais essayer de correctement choisir le compresseur et les poulies

 

Je vise en gros 0.4-0.5 bar, merci pour le nom 'boost controller' je cherchais un moyen de limiter la pression justement mais je trouvais pas grand chose !

 

Reste plus qu'a remplacer les roulements de boite par des plus resistants pour subir le couple

 

Une autre question juste par curiosité: un compresseur spirale type G60 donnera quel forme de gain ? (comparé au rotrex et au roots)

[Invité §fkl480jR]

eaton m45 présent sur les mini 1,6 ca se trouve pas chère

[cozim]

C'est le roots qui a un gain global

Les eaton sont de type roots justement (compresseur à vis). Le G60 je ne sais pas par contre.

0.5 bar fais gaffe ça risque d'être limite sans décomprimer le bloc (cliquetis etc). A moins que tu ne comptes passer à l'éthanol.

[Invité §fkl480jR]

les g c'est des spirales c'est de la merde c'est dur de trouver des mecs qui savent l'entretenir

[Invité §dut585uZ]

cozim, fkl91: oui le roots serait parfait, neanmoins la place disponible etant tres limitée ca va etre compliqué pour le placer comparé au rotrex ...

 

cozim; quand tu parles ethanol tu parles du E85 ?

 

et un rotrex bien adapté au moteur remplira quand meme beaucoup la plage comparé aux aac non ? (mais oui moins qu'un roots)

[Invité §dut585uZ]

Raah vous me faites hesiter avec le roots (je vais aller verifier si il y a la place, mais je doute)

 

Question aussi pour la poulie: Je vais sans doute avoir besoin de monter une poulie par dessus la damper, et je doute que visser une poulie en plus par dessus tienne en friction. La seule solution est de faire usiner une poulie double ? Existe t-il des methodes autres pour faire cela ?

 

Merci encore

[cozim]

cozim, fkl91: oui le roots serait parfait, neanmoins la place disponible etant tres limitée ca va etre compliqué pour le placer comparé au rotrex ...

 

cozim; quand tu parles ethanol tu parles du E85 ?

 

et un rotrex bien adapté au moteur remplira quand meme beaucoup la plage comparé aux aac non ? (mais oui moins qu'un roots)

 

 

Oui en effet, E85.

Le rotrex, s'il est bien choisi, remplira effectivement mieux qu'avec les AAC. Et aura l'avantage de te sortir la puissance à un régime raisonnable.

Il faut faire les calculs en fonction de la flow map de toute façon. Y'a que ça qui peut dire si ça ira ou pas, et si tu auras besoin ou non d'un boost controller.

[Invité §fkl480jR]

La poulie le mieux c'est de la faire usiner, maintenant si tu peut séparer l'axe de la poulie de sa "couronne" comme les poulies réglages par exemple ça sera plus facile

 

L'inconvénient du rotrex c'est son prix et de mémoire il est pas auto lubrifié

[cozim]

Voilà j'ai eu le temps de fignoler quelques calculs, et ça m'a permis au passage d'apprendre qqes trucs sur le fonctionnement de ces compresseurs. En fin de compte, les roots sont pas forcément si réactifs et constants que je l'imaginais, loin de là. De plus, une régulation de pression s'avèrera peut-être obligatoire, ne serait-ce que mécaniquement.

 

J'ai effectué 2 simulations avec les paramètres suivants :

- Démultiplication 1,6 et limitation de pression à +0,4

- Démultiplication 2,1 et limitation de pression à +1

 

Les approximations sont les suivantes :

- Température d'admission 20°C

- Estimation du rendement volumétrique basé sur une courbe de couple officielle du 1.6 16v 110

- Rendement de combustion constant quel que soit le régime et la pression (facteur : 1,3cv/g.s)

- Invariabilité du rendement volumétrique (en réalité, à cause de la perméabilité de la culasse, le rendement volumétrique chute avec l'augmentation du débit : il faut donc s'attendre en réalité à avoir moins de cv, et un peu plus de pression)

- Interpolation polynomiale bidimensionnelle d'ordre (5,5) de la relation entre rotation, pression et débit

- Température de sortie estimée par une formule à la base dédiée au type axial

- Rendement de la flow map considéré comme rendement thermodynamique seulement. J'ai ajouté un rendement mécanique de 84% pour retomber sur mes pattes par rapport aux chiffres de conso et de delta de température annoncés.

- Le limiteur de pression fait fuire à l'atmosphère juste ce qu'il faut pour conserver la pression cible dans le système.

- Je ne connais pas le comportement du compresseur en dehors des zones mappées. Je ne commence les calculs qu'à 2000tr en 2,1:1 et 2500tr en 1,6:1.

 

Sur ce premier graphe, j'ai la flow map sur laquelle je dessine les points de fonctionnement en fonction du régime. En vert, pour une démultiplication de 1,6 et en orange pour du 2,1. En abscisse c'est le flux entrant en m^3/h, en ordonnée le taux de compression (~= pression absolue, enlever 1 pour avoir le boost).

 

Sur le 2e et 3e graphe je superpose :

- couple et puissance origine (noir pointillé, noir plein)

- pression abs (vert)

- puissance dévelopée (bordeaux)

- couple et puissance exploitable incluant les pertes du compresseur (rouge pointillé, rouge plein)

 

 

J'ai encore des graphes estimant le delta de température. A 1,6:1 on a 35°C à 55°C de delta (donc jusqu'à 75°C à l'admission en l'absence d'échangeur). La puissance consommée ne dépasse pas 15cv. A 2,1:1 il y a de 75°C à près de 120°C de delta, l'échangeur est obligatoire. La puissance consommée max tourne autour des 25cv.

Etant donné que le régime du moteur et du compresseur sont liés, le débit est intrinsèquement lié à la fonction de sortie du compresseur, et la pression s'adaptera à la fonction d'entrée du moteur (donc le rendement volumétrique) pour assurer le débit.

Ainsi, la pression aura tendance à chuter dans les zones de bon RV, et augmenter dans les mauvais. Et augmenter également lorsque la caractéristique compresseur tend à favoriser la pression.

De même, la courbe de couple est plus lissée, car cherche à suivre la caractéristique du compresseur qui gave et force, c'est un peu lui qui impose le rythme.

Jusqu'au moment où on arrive en limitation de pression. Là, en supposant que l'excédant d'air fuit, le compresseur brasse l'air selon sa caractéristique, mais la pression au collecteur reste constante. C'est donc la caractéristique du RV moteur qui reprend le dessus. Et vu qu'on est dans les hauts régimes, ça se tasse tout de suite.

[Trsb34]

avec quel logiciel tu sort tout ces jolis chose?

[cozim]

Excel 2003

[cozim]

Ca parle pas à grand monde on dirait :/

[Invité §M4v415rt]

Y'a déjà pas grand monde capable de lire et d'interpréter une flow map sur un moteur Turbo, alors sur un compresseur avec le rapport d'entrainement en plus, tu as du perdre beaucoup de monde.

 

Pour la plupart des amateurs un turbo plus gros égal plus de puissance

 

Je suis moi même un simple amateur mais vu les courbes et les chiffre je partirais sur une poulie de 1.6, montage plus simple (pas de régulation je pense, à confirmer en haut régime cela dit), moteur plus plein au lieu d'avoir la puissance haut perché (ce qui est dommage pour un compresseur), et échangeur plus petit donc moins de lag (il y en a même avec un compresseur) et moins de poids à rajouter.

[cozim]

Et pourtant, sur un compresseur c'est vachement plus simple que sur un turbo...

Car t'as exactement les mêmes notions (rendement thermo, rapport de compression, débit entrant, vitesse du compresseur), mais la différence c'est qu'il n'y a pas de lien direct entre le régime moteur et le régime compresseur.

Ca passe par une 2e flow map, celle de la turbine, généralement introuvable et extrêmement difficile à interpréter. Avec un compresseur, t'es sûr de gratter là où tu te situe sur la map, que ce soit à bas ou haut régime. Par contre, avec un turbo, si ta turbine est mal dimensionnée ou que t'as trop de restrictions, tu n'atteindras pas forcément tous les points de la map, et en tout cas pas instantanément

 

La poulie 1.6 nécéssite tout de même un régulateur de pression. Car à partir de 5500tr la chute du rendement volumétrique impose au compresseur de monter la pression pour maintenir le débit.

 

Pour schématiser la chose : on demande de souffler 0,1L d'air par seconde à travers un macaroni.

Si on réduit la taille du macaroni, on va avoir plus de mal à souffler. Le débit chutera un peu, et surtout les joues vont se gonfler : la pression va augmenter pour tenter de maintenir le débit.

[Invité §tir046Me]

Je pense que j'ai bien tout compris, mais après, selon moi, c'est surtout jusqu'où veut aller notre ami avec son K4M.

 

Si je ne me trompe pas, 0.4b est globalement la limite avant d'être obligé de décomprimer le bloc. Le compresseur (et donc le moteur derrière) a un meilleur rendement, et tu n'es peut-être pas obligé de tout renforcer.

 

La 2.1 avec 1b envoie du paté, mais il faut faire plus de sacrifices.

[mozipokl]

Il faut voir aussi si les modifications du chassis seront de la partie. Déjà qu'avec le k4m, le secma a l'air très joueur, alors avec 70ch de plus, ça risque d'être le Trophée Andros même les jours d'été.

[Invité §dut585uZ]

J'avais pas trop de temps de me poser pour lire correctement tout ca.

Mais c'est fait !

 

Du coup effectivement le rapport 1.6 est pas trop mal, je crois que je vais partir la dessus, la courbe de couple est plutot allechante =) et avec limiteur a 0.4

 

Pourrais tu me reexpliquer differemment le pourquoi du "trou" de pression a 4500 avec le rapport de 1,6 ? je suis pas sur d'avoir bien compris: en gros vu que le rendement est meilleur a ce moment, le compresseur a besoin de moins 'donner' de debit et donc pression moindre ?

 

Pour le chassis j'ai fait suspensions ce week, il y a deja un gros mieux, plus qu'a trouver un bon preparateur pour monter l'autobloquant (pas trop envie de toucher a la boite)

[cozim]

C'est presque ça :

Le rendement volumétrique (c'est à dire le rapport entre le volume mathématique théorique balayé et ce qui rentre réellement dans le moteur) varie en fonction du régime. Pertes de charges (boite à air, tubulures), croisement de distribution, accoustique (collecteurs, plenum).

 

A pression constante, plus le rendement volumétrique est élevé, plus le débit est important.

Analogie : admettons que t'aies 6bar de pression dans ton réseau d'eau à la maison. Le robinet de ta baignoire est plus gros que le robinet de ton évier (= meilleur rendement volumétrique pour le moteur). Donc, pour la même pression, le robinet de la baignoire sortira plus de débit.

 

Ici le compresseur ne cherge pas à produire une pression constante, mais un débit proportionnel à son régime, à peu de choses près.

Ca tombe bien, le régime moteur augmente proportionnellement. Donc, dans l'absolu, si le rendement volumétrique de ton moteur était constant, la pression serait constante, à peu de choses près.

 

Mais le RV moteur n'est pas constant. On en revient à l'analogie du post précédent, càd souffler dans un macaroni.

Admettons que tu arrives à controler ton expiration pour vider tes poumons de façon constante en 10s, quoi qu'il arrive.

Imagine que tes poumons sont le compresseur, et le macaroni l'admission de ton moteur. Ta bouche va servir de mano de pression.

Le diamètre intérieur de ton macaroni va refléter le rendement volumétrique de ton moteur. Si tu réduis le RV et donc la taille du macaroni, pour maintenir le débit tu vas devoir souffler plus fort : tes joues vont gonfler, tu vas devoir bien contracter les muscles pour vider tes poumons en 10s. C'est ce qui arrive à haut régime.

A mi-régime, le RV augmente (pic de couple naturel du moteur : adéquation des accords accoustiques, du croisement des soupapes, etc). Le diamètre du macaroni augmente, c'est plus facile de souffler. Moins d'efforts sur la cage thoracique, et tes joues dégonflent. Moins de pression, mais pourtant toujours le même débit !

 

Donc, ce n'est pas parce que tu as moins de pression que tu auras moins de couple. Au contraire, le débit est toujours là, mais qui dit moins de pression dit moins d'effort à fournir pour le compresseur (d'autant qu'il n'est pas exclu que le rendement thermodynamique puisse être amélioré par la baisse de pression), moins de t° et donc meilleure combustion.

 

En espérant avoir été clair

[Invité §fkl480jR]

Ouais mais au final on s'en fou nous non?

 

Ou faut prendre en compte cette variation?