Avionner un moteur !!!???

williwilli

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Bonjour à tous,
Pour commencer, je ne sais pas si je suis dans la bonne rubrique, ni si ce forum est vraiment fait pour ça... Si ce n'est pas le cas, acceptez mes excuses et n'hésitez pas à retirer le post.

Voila la question : Je suis en train de travailler à l'adaptation sur un ULM d'un moteur de moto BMW R1100. Pour cela, il me faut remplacer l'alimentation à injection par une, plus simple, par carburateur (alimenté par gravité, donc carbu en bas, sous le moteur au bout d'une longue pipe (25cm)). Il me faut adapter un allumage de type volant magnétique, avec 2 bobines et des aimants fixés sur le moyeux porte hélice. Il me faut adapter un échappement ...

J'ai choisi de monter l'hélice en prise directe (pas de réducteur donc), pour des raisons de masse, simplicité, et sécurité (concevoir un réducteur parait simple, mais les problèmes de vibrations, résonance...etc sont très complexes). Je dois donc obtenir le maximum de puissance à un régime aux alentours de 4000 T/mn. A ce régime, le moteur (prévu pour donner+/- 90 Cv à 7000 T/mn), donne 40 CV. Il serait bien d'en trouver une dizaine de plus.

Comment savoir le diamètre de carbu nécessaire ? Comment accorder l'échappement pour donner la puissance à 4000 T/mn ? Comment avoir une idée de l'avance à mettre à l'allumage (d'origine, 9°, mais gestion électronique...) ?

Je sais qu'il existe des relations Longueur admission / longueur échappement / régime / diamètre....

Bref, y a t il, parmi vous des préparateurs de moteurs ? Quelqu'un a t il des "trucs" ? Je suis preneur de toute suggestion.

Merci d'avance à tous.

Bien amicalement

Pascal
 

lionelcorbie80

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Intéressant ton projet, la personne la plus qualifiée sur le forum sera macGUYvert, car la on parle d'avionique avec des paramètres d'altitude, d'alimentation en carburant via une gravité qui peut être inversée, via des soucis de températures et de conditions climatiques variables à l'extrème, donc il te faut quelqu'un qui a oeuvré dans la technologie avionique, et donc macGUYvert semble avoir toutes les compétences pour te répondre.
 

MacGUYvert

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Non , là ça va trop loin , on part de trop bas !!!!

Même si cela fonctionne , il y aura tôt ou tard un problème de certification qui ne passera jamais ....

Alimenter un carburant par gravité , cela suppose un réservoir logé au dessus du moteur , donc en cas de fuite ou de débordement , c’est l’incendie ..

Un carburateur demande un système de correction du rapport stoechiomêtrique avec la montée en altitude , une correction de ce méme rapport en fonction de la contrepression échappement qui diminue avec la montée en altitude , et un système de rêchauffage carbu alimentant en air régulé à 11° c pour à la fois éviter le givrage , l’etouffement du moteur et garantir une puissance constante . le carburateur à flotteur ne permettant aucune figure de voltige comparé au carbu à injection de type Zénith Stromberg ou Argus Hobson ...

Pour l’allumage , à moins de trouver une magnêto avion , l’on peut à la limite utiliser le système batterie bobine avec bobine double sans distributeur ( type 2CV Citroën ) mais garder une batterie , une dynamo ou alternateur et un declanchement par effet Hall de l’allumage ou méme vis platinées ,avec variation en fonction de la vitesse et de la charge ....
Un refroidissement de l’huile et du liquide de refroidissement variable en fonction de la température possêdant un système pressurisé pour éviter la cavitation des pompes avec l’altitude est nécessaire ...

Le système de montage direct d’une hélice propulsive n’assure pas le refroidissement des cylindres à faible vitesse , va créer des contre couples et des effets de résonances avec dêveloppement d’harmoniques destructrices qui demande des mois voir des années d’etudes et de développement , sans oublier le calage sur la voilure , le calcul du positionnement du centre de poussée , et la navigabilité restante en cas de panne

Maintenant il existe des moteurs d’ULM comme les moteurs Hirth et quelques autres qui ont demande des années de mises au point et de certifications , qui te permettraient à coup sûr d’obtenir une homologation immédiate qui te permettrons de contracter une assurance ...

Tu comprendra rapidement qu’en aviation l’on peut tout faire avec les avions , sauf une chose : les faire voler , mais si tu décides quand même de les faire voler , la , il faut se plier à toutes les règles du savoir faire , se conformer strictement à toutes les législations , obtenir des certifications , et pour toi avoir des qualifications ....

Oui c’est du vécu , mais ne desespêres pas , mais ô combines sont inconscients des problèmes , des recherches et du travail que cela représente ...

GUY
 

MacGUYvert

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Merci Lyonel de penser à moi ..

Mais quand je parle de navigabilité restante en cas de panne moteur , c’est pour avoir un ULM encre pilotable sans la poussée , car ce genre de moteur ne posséde pas de mise en drapeau de l’hélice en cas de panne , et si en plus le CG ( centre de gravité ) se trouve trop en arrière , tu te retrouves ave le manche à balais enbutée avant sans pouvoir faire plonger l’appareil , ni méme te mettre en virage , l’ensemble voulant descendre en marche arrière ....

C’êtait ce que craignaient les pilotes. Du P47 « Thunderbolt « Avion devenant impilotable en cas de panne moteur ,
 

lionelcorbie80

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Salut mac, je reste et je suis un bon terrien et mes seules connaissances poussées en avionique c'est le billet d'avion, quand je pars à l'étranger, je vois comment celà fonctionne mais de très loin. Bien à toi sur les conseils et surtout recommandations dispensées.

Lionel
 

williwilli

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Bonsoir à tous,
merci pour vos réponses, je vais apporter quelques précisions sur mon projet.

Tout d'abord, il s'agit d'un ULM, donc pas de certification. Pas de certification non plus pour les avions immatriculés sous CNRA (certificat de navigabilité restreint aéronautique). En deux mots, en ULM, on fait ce qu'on veut.
Concernant le choix du carbu en bas, alimenté par gravité, c'est bien pour des raisons de sécurité : On n'a (jusqu'à présent) jamais vu la gravité tomber en panne (une pompe si). D'autre part, le réservoir est situé de l'autre coté de la cloison pare feu, isolé du moteur et de tout risque d'incendie.
En cas de fuite d'essence, qui ne peut avoir lieu qu'au niveau du carbu ou de sa durit d'alimentation, le carburant s'écoule directement à l'extérieur, loin de tout fil/connexion électrique ainsi que de l'échappement situés tous deux loin au dessus.
Ce montage est celui adopté sur tous les moteurs certifiés utilisés en aviation générale.

Concernant le problème de la correction altimétrique, ce type de machine n'est destinée à être utilisée que dans les basses couches (2000 m maxi), donc perte acceptable au niveau de la puissance et de l'encrassement moteur.

A propos du refroidissement, ma machine aura une vitesse de montée de l'ordre de 120-130 km/h et une croisière aux alentours de 270-280 km/h ('devrait y avoir assez de vent...), avec un capot conçu selon les spécifications du NACA, qui optimise le refroidissement et diminue la trainée .

Concernant les phénomènes de vibration liés à l'hélice, ils sont bien plus importants sur un système réducté (balourds supplémentaire, effets de torsion, vibrations, interactions merdiques supplémentaires...) que sur les montages en prise directe, surtout avec une hélice bois, très légère, souple, et qui ne pose habituellement pas de problèmes particuliers de ce type (montage sur des moteurs VW, des 2 CV, ou autres).

Les moteurs Hirth ont, dans le milieu aéro, la réputation d'être de grosses m...., à la fiabilité catastrophique. Les moteurs fiables montables sur un ULM sont des VW, des Rotax, le BM, un peu moins fiable, le Jabiru... et c'est à peu près tout.

En fait, mon problème, c'est que je dispose d'un excellent moteur, mais qui a toujours été monté avec un réducteur, sans grosse modification. Dans cette configuration, il développe une centaine de CV, pour 75-80 Kg dont 15 Kg de réducteur.
Je n'ai besoin que de 50-60 CV, mais je ne dois pas trop dépasser 50-55 Kg pour le moteur.

Le moteur d'origine, avec tout son équipement électronique, sort 60 Cv à 5000 Tr. Comment retrouver cette performance, à un régime si possible un peu plus bas (4000-4500 Tr), mais avec un équipement plus simple et fiable et léger ?
J'ai besoin d'un moteur puissant entre 3500 et 4500 Tr/mn, qui tient bien le ralenti (indispensable en approche finale), et qui soit fiable. La souplesse, la performance aux autres régimes ... n'ont aucune importance.

Il s'agit de faire une préparation moteur, mais pas dans le sens habituel : Il s'agit d'abaisser le régime de puissance maxi, et d'avoir un bon ralenti.

J'ai besoin de dégrossir le truc, en sachant à peu près les caractéristiques du carbu à monter, ainsi que celles des pipes d'admission / échappement, ainsi que l'avance à l'allumage (pas besoin d'un truc qui varie en vol, je n'ai qu'un régime de 1000 tr d'utilisation du moteur).
Ensuite, j'affine en faisant des essais (au sol) de puissance (méthode du moulinet de Renard ou du barreau).
C'est pour ce "dégrossissage" que j'ai besoin d'infos...

Merci à tous

Bien amicalement

Pascal
 

williwilli

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Re bonjour,

Je m'aperçois que je n'ai pas répondu à toutes les remarque de Guy, aussi, je m'y remets;
Concernant les figures de voltige, j'ai passé l'âge d'en faire, et si l'envie m'en reprend, l'excellent CAP 10 de mes voisins de club y pourvoira bien (j'ai la qualification voltige, et ai un peu fait de compèt'... jadis).

Le réchauffage carbu, pour être certifié, doit augmenter la température de 50°mini (de mémoire, à vérifier) à l'entrée du carbu. C'est facile à adapter en manuel, ça pèse que dalle, et ça marche très bien. Concernant la cavitation de la pompe à huile, je n'ai jamais rencontré ce phénomène sur aucun avion ni ULM, ni n'en ai jamais entendu parler avant; Peut être à des altitudes-pression que je n'atteindrai jamais.

Concernant l'arrêt moteur en vol, il va de soi qu'il n'est, en aucun cas, générateur d'une perte de contrôle de la machine, le centrage de celle ci et ses capacités de manœuvre permettant de rejoindre un terrain et de s'y poser. Les pertes de contrôles, qui peuvent arriver, évidemment, ont de toutes autres causes (erreur de pilotage, rupture de structure...).

Concernant l'achat de matériel certifié, le problème est qu'il n'existe pas pour d'aussi faibles puissances. Quand à ce qui est fait par certains, il s'agit de moteurs d'appoint pour des activités de vol libre (paramoteur, planeur ultra léger...etc.), avec de bons ratio puissance/poids, mais fiabilité merdique.

Voilà, je crois avoir répondu à toutes vos remarques. n'hésitez pas à suggérer des solutions... Oubliez que ça vole, et expliquez moi comment on prépare un moteur !

Bien amicalement.

Pascal
 

MacGUYvert

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A moins d’utiliser un rêducteur ou une hélice a pas variable pour utiliser tes 5000 tours nécessaire à la pleine puissance , je ne vois pas trop , sauf utiliser une hélice à pas fixe mais avec des pales de fort allongement afin de ne pas utiliser un diametre d’helice trop grand pour éviter de voir les bouts de pales passer en supersonique ...???

Je vois que tu n’est pas trop d’accord avec les moteurs déjà certifiés comme Rotax Hirth ou mini Miniplane qui ont dêjà obtenu leur certifications , car même pour un ULM il te faudra un certificat d’imatriculation méme en CNRA ce qui suppose un modéle de propulsion certifié prêalablement ????

Il faut même un CNRA de nos jours , rien que pour faire voler un drôle de plus de 35 kilogrammes !

Je n’ai travaillé que sur des gros moteurs à pistons Pratt n Withney , Wright ou Bristol Hercules avec hélices Hamilton Standard ou Curtiss électriques qui volaient à altitudes moyenne 3000 à 4000 m et je suis un peu « déformé « par rapport aux ULM
 

MacGUYvert

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Merci Charlydiag pour les excellentes photos ´ et l’on reconnaît bien le moteur BMW , mais avec rêducteur , mais apparement WIlliwilli ne veut pas en entendre parler ????
 

MacGUYvert

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Je veux bien croire qu n’en France , n’importe qui fait n’importe quoi , n’importe quand et n’importe comment d’apres les « gilets jaunes « mais en ce qui concerne ce qui passe au dessus de nos têtes et qui risque de nous tomber sur la g....le , l’ Europe dont la France a copié les règles éditées par la FAA ( Fédéral Aeronautic Administration ) dont j’étais inspecteur aux USA pendant 30 ans , mais de retour en France , j’ai dù immatriculer mon paramoteur , et pour immatriculer mon paramoteur en CNRA j ài dû présenter les CDN voilure et moteur ( certificats de navigabilité ) ainsi que mon brevets de pilote avion , planeur ( brevet F ) et hélicoptère ( 2° degré ), et depuis un moment l’on ne peut plus faire n’importe quoi, nous ne sommes pas dans une république bananière ... ( heureusement ) ..
 

popov1100

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pourquoi n'utilise tu pas l'injection d'origine qui est très fiable et très simple (pas de debimetre)
tu part sur un R1100 ou un R1150 ?
quelle version RT/RS ou GR/R?
 

williwilli

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Bonjour à tous,

Je crois que Guy et moi ne nous comprenons pas.
Il ne s'agit pas de faire n'importe quoi, mais d'avionner un moteur dans les règles de l'art, dans une optique de sécurité, et en respectant la réglementation.

Tu N'AS PAS immatriculé ton paramoteur en CNRA, car celui ci est un ULM.

Tu as présenté aux autorités françaises un document qui s'appelle une attestation de conformité à une fiche d’identification de série. En aucun cas un certificat de navigabilité (CDN), que ta machine ne peut pas obtenir.

Pour immatriculer ton paramoteur, tu n'as pas eu besoin de présenter tes brevets (rien à voir!).

Pour voler sur ton paramoteur, il te faut le brevet de pilote d'ulm classe 1. Les autres brevets ne te sont d'aucune utilité.

Je suis surpris qu'un inspecteur de la FAA parle du fort allongement d'une pale pour avoir un petit diamètre, alors que l'allongement est le rapport entre la longueur et la corde moyenne... pale de fort allongement = grand diamètre !!!

Je suis surpris que tu parles de pas variable pour passer les 5000 tr, alors que celui ci vise à adapter l'hélice à la vitesse d'avancement. Son rapport avec la vitesse angulaire de l'hélice n'est que très indirect.

Je suis surpris que tu parles de" manche en butée avant" lors d'une panne moteur, alors que ce phénomène ne peut survenir que si le centrage est trop arrière, moteur tournant ou non (rien à voir).

Je suis surtout surpris que tu mélanges CNRA et ULM : ce sont deux régimes différents, ta machine est ou l'un ou l'autre. Pas les deux.

Concernant le "faire n'importe quoi", j'ai calculé ma machine, je l'ai conçue, et je l'ai construite. Dans le respect de la réglementation et des règles de l'art. L'adaptation moteur que je réalise est pensée dans les règles de l'art, et sera réalisée comme telle. Je fais, je vole avec. Ça s'appelle être responsable et autonome. Ce que bien peu de gens sont aujourd'hui.

Quand je ne sais pas quelque chose (par ex la longueur d'une pipe d'échappement...) je dis : "je ne sais pas". en aucun cas, je dis à la personne qui me pose la question : "C'est n'importe quoi !".
Tu as eu surtout des fonctions administratives, à la FAA, je me trompe ?
Si tu veux des cours concernant la mécanique du vol, ou te perfectionner en pilotage, demandes moi, je suis pilote instructeur. Mais ne dis pas n'importe quoi sur des forums où des gens nombreux risquent de te croire !

Les machines en CNRA (construction amateur), faites par des imbéciles qui font n'importe quoi ont formé et forment encore aujourd'hui des centaines de personnes dans les clubs. Elles ont moins d'accidents que les certifiées !!!

J'irai chercher mes infos ailleurs, car je n'ai pas de temps à perdre avec des polémiques stériles.

Merci quand même à tous pour votre participation. Le moins que je peux faire, ce sera de vous envoyer le compte rendu du premier vol... avec mon moteur BM !!!!

"Tout le monde savait bien que c'était impossible. Un imbécile est arrivé, qui ne le savait pas.... et il l'a fait !"

Bien amicalement

Pascal
 

dom57

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bonjour,
j'aimerais bien savoir comment le moteur va être graisser, normalement ont et sur un graissage par carter sec avec pompe, mais bon
je vais suivre le post, ps je préfère mariniser un tdi ont moins en cas de panne ont et sur l’eau.
 

MacGUYvert

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Apparemment la législation FAA de mon temps 1980 n’a pas été recopiée mots à mots , mais à 72 ans , je ne pilote plus et j’ai un peu perdu mes définitions , il faudrait que je reprenne mes bouquins de cours , mais c’est de l’ Anglais et beaucoup de définitions ne sont pas les mêmes qu n’en Français d’ailleurs très mal adapté à la technologie ...

J’avais un CDN pour ma voilure renouvelable tous les 2 ans , et mes brevets de toutes sortes m’ont dispensé des cours théoriques et des examens , mais c’était il y a 20 ans avec voile carrée !!!!

Apparemment la législation concernant les ULM , n’existe plus , ou n’a jamais existé ,et tout le monde peut faire n’importe quoi ????

Les régulateurs hélices de mon temps ne devaient jamais dépasser 2950 tours entrainées par un moteur qui tournait à 4500 t/min , tu ne pourras jamais utiliser une hélice qui tourne à 5000 t/min , il te faut obligatoirement passer par un réducteur , et la photo présentée par Charlydiag que je salue représente un bon compromis ...

Mon brevet « C » en vol à voile date de 1960 et mes licences FAA datent de 1970 passée sur Piper J3 , hélicoptère Bell 47 g et pour le moteur c’etait sur DC3 Pratt N Witney R1830 , mais j’ai terminé ma carrière sur B777 et A340 et j’ai toujours travaillé avec le risque « ZÉRO « mais je comprends ton mécontentement , c’est le fossé qui existe entre les professionnels et les amateurs ....
 
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Ah! les voilures tournantes, souvenirs, souvenirs...:-B>
 

MacGUYvert

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Avec l’augmentation de la puissance des moteurs et le couple perché de plus en plus haut vers les 4500 t/min , les hélices ne pouvaient pas suivre ce régime car au dessus de 3000 t/ min chaque pale commence un « décrochage aérodynamique « et l’hélice Commence à créer son propre vide et passe en sur vitesse par effet de cavitation ,sans générer de propulsion , et pour peu qu’elle passe en résonance , c’est la désintégration en une micro seconde ....

Il est donc obligatoire de monter un réducteur sur l’arbre porte hélice ....

C’est pareil pour les hélices de bateau , les marins connaissent bien l’effet de cavitation d’une hélice ....
 
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dom57

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bonjour,
Ses fous se que des bulles d"air peuvent détruire les pales d’hélices!
de plus maintenant dans" la guerre sous marine" ont travaille sur "supracavitation
 
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Salut,

Je débarque et ne suis pas du domaine mais tant pis.
Tu parles de puissance, mais pas de couple. Pourquoi se fixer que tu la puissance, car c'est l'accélération de ton hélice qui est intéressante non?

Dans tous les cas une augmentation de puissance passe toujours par une augmentation de taille des composants (gicleurs, carburateurs, amélioration de l'entrée d'air...)
Il y a aussi le fait de monter un compresseur... Il est directement relié au moteur.
Bon, je ne sais pas si réalisable sur ton engin?
 

williwilli

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Bonjour à tous,

je vois que chacun semble utiliser un langage plus modéré, aussi vais je vous apporter quelques réponses, qui ne seront que le reflet de mes modestes compétences, acquises, pour la plupart, comme autodidacte.

Premièrement, oui, Guy, je pense que tes infos datent un peu. Ceci dit, il n'a jamais été possible de faire n'importe quoi en ULM, mais quelqu'un qui s'informe et se forme peut construire sa machine, dans le cadre de la réglementation, qui fonctionne sur le mode déclaratif.C'est d'ailleurs ce système qui a permis son développement avec la création de très bonnes machines aujourd'hui produites en série. Les Skyrangers et autres Guépard en sont de très bons exemples.

Deuxièmement, il est faux de dire qu'une hélice ne peut fonctionner au delà d'un certain régime de rotation. Les hélices du Cri Cri, montées en prise directe, tournent à 6000 tr, rendement 84%. (à comparer avec le rendement d'une transmission de voiture, par ex.)
Une hélice est limitée par la vitesse de ses extrémités de pales, qui doivent (pour faire simple) rester en dessous de la vitesse du son. Donc, plus ton hélice tourne vite, plus tu dois avoir un diamètre d'hélice réduit.

C'est pourquoi, sur ma machine dont le fuselage est étroit et le museau profilé, je peus avoir une hélice de 1.25m au bout d'un vilebrequin tournant à 4000 tr. Si j'accepte de tourner à 5000 tr, je dois réduire mon diamètre.
En fait, le rendement d'hélice dépend surtout du rapport entre la vitesse d'avancement et la vitesse angulaire. pour faire simple, il faut le garder supérieur à 0.9. Ainsi, plus ta machine va vite, plus tu peux avoir des bouts de pales rapides (attention, la vitesse d'avancement s'ajoute à la vitesse angulaire ... pas simple...) jusqu'à ce que tes bouts de pales approchent de la vitesse du son (encore qu'aujourd'hui, on fabrique des hélices supersoniques...Airbus A400 M). C'est pourquoi tu ne vois pas d'hélices sur des avions supersoniques.

Quand je dis que je monte une hélice en prise directe sur un moteur tournant à 4000 Tr, je sais ce que je fais, parce que j'ai fait l'effort de me former, d'interroger ceux qui savent, de compiler les rapports du NACA (tu connais, Guy, je suppose), de comprendre ceux qui ont déjà fait.

Même chose concernant la lubrification du moteur, le choix d'un carbu,, ou d'autres paramètres, comme la puissance (pas le couple) nécessaire.

Alors je reviens à ma question :
Avez vous des infos concernant la conception des pipes d'admission et d'échappement pour adapter le fonctionnement d'un moteur à un régime donné ? Si vous avez, je suis preneur, dans le cadre de la démarche d'apprentissage et d'auto formation que je vous ai décrite ci dessus...

Merci à tous.

Bien amicalement

Pascal
 

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