Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

[Invité]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Comme on est dans le sujet wankel, je pensais que l'auteur voulait parler de wankel..

Ok, j'étais à coté de la plaque!

Pour ce qui est de l'étanchéité des moteurs Mazda, ils utilisent des ressorts (1) qui "plaquent" les segments contre les parois.



Même chose pour les segments de sommet (repère 3)




Ensuite, les ports d'admission et d'échappement sont latéral (dans les flasques). Je pense que celà contribue à l'efficacité des segments et diminue leurs usures.

[Invité]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Oui mais ce rotor qui est si bien dessiné ,c'est exactement celui des CITROEN GS BIROTOR de 1975 ! ou est MAZDA la dedans ?

[gipa39]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Puisque la "Quasiturbine" est nommée dans ce dossier, je voudrais rappeler que le concept du losange déformable qu'utilise ce moteur n'est pas nouveau et n'a pas été inventé par M. Saint Hilaire comme il le prétend.

J'ai déposé le 3 novembre 1980, cela fait donc plus de 25 ans maintenant, auprès de l'INPI une demande de brevet concernant un moteur rotatif dont voici un dessin extrait du dossier



dossier que vous trouverez sur mon site http://home.tele2.fr/gipa-s-team

L'INPI m'avait alors opposé des antériorités, deux brevets et deux demandes de brevets pour des moteurs utilisant un losange déformable tournant dans une enceinte, l'un datant de 1964, c'est dire si le principe n'est pas nouveau.

[GSX-R]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Moi je crois au moteur à cylindres de révolution.

Même si on résout le problème de la segmentation, vous avez vu la forme de la chambre ?

[Invité]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

C'est très bien de répondre si vite !
La question que je vous pose (la plus simple):
Est ce que ce principe de quasiturbine apporte un réel avantage sur l'étanchéité du rotatif ?
Est ce que la chambre de combustion ,réellement plus petite au rotatif ,permet néanmoins de ne pas trop perdre de rendement !
Est ce que tous ces points d'articulation ne sont pas en fait des zones d'usure ajoutées au rotatif ordinaire ?
Le vilebrequin central n'est il pas sous dimensionné en définitive par cet ajout de mécanisme ?

[Invité]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Oui mais ce rotor qui est si bien dessiné ,c'est exactement celui des CITROEN GS BIROTOR de 1975 ! ou est MAZDA la dedans ?

Les illustrations que j'ai mis n'ont rien a voir avec le bi-rotor Citroën!

Ce sont des pièces du moteur Mazda monté sur RX-8.

[gipa39]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

GSX-R a écrit : "vous avez vu la forme de la chambre ?"

J'ai édité mon post à 21 h 30, il a publié le sien à 21 h 38, en 8 minutes il a analysé les possibilités des multiples profils donnés par l'équation : chapeau !

S'il veut prendre la peine d'étudier le problème avant de critiquer, qu'il prenne par exemple le profil obtenu avec r = 21 mm et c = 20 mm. En reportant ces valeurs dans les équations qu'il trouvera sur mon site http://home.tele2.fr/gipa-s-team , en collant les équations dans un traceur de courbes et en traçant la parallèle extérieure à 5 mm, il obtiendra un stator parmi beaucoup d'autres. Il constatera alors que, au cours de la rotation, la longueur du piston varie de envriron 43 mm à 50 mm. Avec une largeur de 40 mm, sa surface varie donc de 17,20 cm² à 20 cm². Le volume de la chambre, avec un piston "plat", varie de 1,883 cm3 à 19,712 cm3 soit un rapport volumétrique de 1 à 10,47 et une cylindrée unitaire de 17,83 cm3. (En modifiant la surface du piston, on peut faire varier comme on veut le taux de compression).
Pendant ce temps, l'angle piston-manivelle varie de 90° à 60,25°, angle minimum obtenu à 45° de rotation de l'arbre et pour lequel le piston à une surface d'environ 18,8 cm².

Un moteur alternatif carré de même cylindrée a une course de 28,3 mm et une surface de piston de 6,30 cm². Sa manivelle mesure 14,2 mm. L'angle entre la surface du piston et la manivelle varie de 90° à 0°, angle mini obtenu à 90° de rotation d'arbre.

Alors, comparons :
- cylindrées égales
- surfaces des pistons : 6,30 cm² - 17,2 à 20 cm²
- longueurs manivelles : 14,2 mm - 20 mm
- moments des forces sur l'arbre à l'angle mini avec P la pression dans la chambre à cet instant :
dans l'un M = P x 6,30 x 1,42 x cos 0° = 8,946 x P
dans l'autre M = P x 18,8 x 2 x cos 60,25° = 18,657 x P, plus de 2 fois plus.

De plus, en comparant avec un 4 cylindres alternatif, puisque le losange a 4 faces, 2 explosions par tour d'arbre pour l'un, 4 pour l'autre.

"Vous avez vu la forme de la chambre ?" Elle n'a peut-être pas que des inconvénients.

[Emerson]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

La quasiturbine n'est pas, à proprement parler , un moteur a piston rotatif, comme le Wankel mais un système comportant une suite de petits pistons formant un train .
Tu peux d'ailleurs écrire au concepteur, Mr de St Hilaire qui est un homme bien affable et qui te répondra sans problème
Il est un fait que faire une étude sur la quasiturbine serait plus intéressante que sur le Wankel, mais comme dirais l'autre "c'est vous qui voyez :

[gipa39]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Emerson écrit :"La quasiturbine n'est pas, à proprement parler , un moteur a piston rotatif, comme le Wankel mais un système comportant une suite de petits pistons formant un train .
Tu peux d'ailleurs écrire au concepteur, Mr de St Hilaire"

Oui, ça, je sais que le moteur à losange déformable utilise un concept différent du Wankel, j'ai travaillé sur le concept pendant des mois avant de déposer ma demande de brevet en 1980 et des antériorités existaient déjà, alors, dire que Mr St Hilaire est le concepteur me semble erroné.

[GSX-R]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

GSX-R a écrit : "vous avez vu la forme de la chambre ?"

..

Je serais curieux de connaître le ratio surface volume de la chambre au moment de l'allumage et pas simplement la surface de piston. Ce n'est pas sérieux.

Vu la tronche du bazard, je suis pas vraiment convaincu qu'il soit nécessaire de s'esquinter dans les calculs. C'est très aplati et en tout cas sacrément moins sphérique qu'un moteur traditionnel typé longue course au PMH. Ou alors faut être sacrément bigleu (cf quadran 3).

Le seul intérêt de ce genre de moteur pour compenser ce déficit en cession par les parois est une faible cylindrée et un régime de rotation très rapide, le tout sous couvert de turbulence aérodynamique suffisante pour garantir une combustion suffisamment rapide, en supposant que le système de segmentation, galet ou autre tienne le choc et que les frictions ne deviennent pas trop élevées.

2 minutes montre en main et aucun calcul.

[Invité]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Moi je m'inquiète surtout pour les articulations du losange déformable, d'un point de vue lubrifications c'est coton.

[Invité]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Je trouve que l'invention de M GIPA39 est absolument geniale ,il n'en reste pas moins qu'il reste un travail énorme de mise au point pour sa réalisation ou l'on est absolument confronté au problème de graissage sur des articulations a des points chauds qui a mon avis peuvent atteindre des températures de 1200 ° .
Je ne voudrai pas non plus que des gens sur ce forum s'imaginent que le problème du moteur rotatif est l'usure de la segmentation !
S'il y a problème au niveau des segments par un moins bon raclage du film d'huile qu'un moteur classique c'est uniquement par sa conception !
N'oublions pas qu'un moteur classique a 3 segments ayant chacun un role bien spécifique (le segment en L des 2 temps n'est pas une preuve d'un meilleur résultat car il fume),le rotatif de sa conception n'aura jamais ce résultat ,par contre la segmentation du rotatif dans le sens ou le stator n'a pas d'écaillage du chrome (produit généralement qu'a basse vitesse ou les segments subissent un effet vibratoire car non plaqués sur la paroie dun stator ) aura la meme qualité d'étanchéité neuf que après 100 000 kms !
Ce qui revient a dire que l'on a moins de risque avec un moteur rotatif de rouler a fond 200 kms ,pied au plancher que de rouler en ville !
Nos moteur classiques eux ont plus de raison de casser a fond sur un autoroute qu'en ville ,la est la plus belle différence des moteurs rotatifs dans la compétition ou en dans les années 90 autant MAZDA aux 24 h (91)que NORTON a l'ile de MAN (88 a 94)se sont illustrés victorieux sans laisser une chance aux PORSCHE et autres aux KAWASAKI et autres 750 YAMAHA......

[GSX-R]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

En ces temps je crois que l'on est moins sur des problèmes de fiabilité que de consommation spécifique. Il existe des tonnes de "nouvelles" idées pour les moteur. En revanche dès qu'il s'agit de mettre en oeuvre et de se heurter aux vrais problèmes là bizarrement on se rend compte que le moteur traditionnel n'est pas là par hasard et personne n'empêche quiconque de développer un nouveau moteur pourvu qu'il fasse toujours vivre l'état et les pétroliers en consommant du fossile taxé. La plupart des concepts soit-disant nouveaux ont bien souvent été pensés par nos ailleurs voilà bien longtemps mais n'ont pu voir le jour à cause des contraintes de fabrication, de coût et de fiabilité.

Le rapport surface / volume de la chambre qui est un des paramètres fondamentaux du rendement énergétique est un des talons d'achille du wankel et autres dérivés qui ne peut être compensé que par des régimes relativement aisés qui posent des contraines importantes. Visiblement Mazda est parvenu à relativement bien maîtriser cette voie. Malgré tout ce savoir faire, les consommations d'une RX 8 de 240cv et de 1.400 kg sont :
8,7 ; 11,2 ; 15,6

Prenons un autre motoriste de renom en traditionnel une Z4 3.0 de 265 cv (et un couple autrement plus important que le RX-8). 1.400 kg aussi :
6,3 ; 8,6 ; 12,6

Dommage. Tout ce qui mange trop va être mis de côté malheureusement. La compétition ne suffit pas à faire vivre une technologie chère à maintenir.

Je persiste à penser qu'il faudrait pouvoir envisager des régimes bien plus élevés pour moins gaspiller d'énergie. Je fais confiance aux ingénieurs pour avoir tenté de tirer le meilleur parti de ce style de moteur.

Comment voulez-vous faire bruler efficacement un mélange dans une enceinte avec autant de parois à la combustion ?

Le wankel risque de rester encore pour longtemps une curiosité et un cas d'école pour les ingénieur. A moins d'une trouvaille révolutionnaire dans les alliages ou un hypothétique révolution dans la chimie cinétique.

[Invité]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Je suis absolument pas d'accord avec "GSXR" qui part du'une théorie certe juste ,celle de la surface du piston avec le volume de la chambre de combustion ,avec bien sur le jugement du rendement mécanique sauf qu'il oublie la principale chose :
Celle que le moteur 4 temps fait un tour de vilebrequin sans "temps moteur"!!!!!
A chaque tour de vilo le rotatif a 1 "temps moteur" ,comme un 2 temps qui lui devrait lui aussi avoir une puissance double au 4 temps s'il ne perdait pas son mélange et sa compression par le balayage admission /échappement ,en fait il en perd 40%(du double bien sur!).
Le rotatif est donc incontestablement le moteur qui a le meilleur rendement mécanique ,le plus mauvais étant le diésel ,puis le 4 temps !

[GSX-R]

Re : Le Moteur à piston rotatif : Dossier technique

Arretez avec cette surface de piston. La bonne valeur est la surface de chambre en matière d'échange de chaleurs.

Est-ce que tu as seulement une idée de la perte liée par friction dans un moteur même 4 temps à pleine charge ? Ca peut descendre à 5% de la puissance restituée. Il faut arrêter d'être obsédé par les frictions. La première perte d'un moteur est dans la temértaure des gaz d'échappement, la seconde dans les échanges thermiques avec les parois de la chambre, seulement ensuite arrivent le pompage et les fricions..

Jettez un peil page 19 de cet article à l'occasion pour visualiser ( http://web.telia.com/~u46222576/Publ...isOlofEweb.pdf )

Qui t'a dit que je parlais uniquement du 4 temps face au rotatif ? Je n'ai cité la Z4 qu'à titre d'exemple. On peut faire encore bien mieux avec des 2 temps turbo diesel évolués

Le 4 temps est présent pour répondre à des problème de pollution sur lesquels le 2 temps est susceptible.

Essaie de faire mieux avec un wankel ou piston rotatif qu'un moteur à cylindres "traditionnel" du type turbo diesel 2 temps. 53% de rendement avec notamment des rapports surface/volume très faibles. Le jour ou un rotatif arrivera a ce niveau on en reparle.