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L'importance d'appauvrir

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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Aviathor le Vendredi 17 Janvier 2020 19:35

Gilles131 a écrit:Car il y en a bien eu, des tentatives... mais bien peu de réussites.


Thielert, Austro...

Rotax. Bien que ce ne soit pas vraiment un moteur réellement automobile.

Il y a un avion en développement aux US qui prétend utiliser un moteur Audi.
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Bob le Vendredi 17 Janvier 2020 19:38

Si Rotax a réussi à adapter et développer ses moteurs, c'est grâce aux ulms qui n'avaient pas besoin de plus de 100 cv.
Le SMA a priori fonctionne très bien, mais dans l'aviation certifié, ça doit être la croix et la bannière pour y arriver.
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Gilles131 le Vendredi 17 Janvier 2020 20:14

Bob a écrit:...mais dans l'aviation certifié, ça doit être la croix et la bannière pour y arriver.

Justement, j'aimerais bien que quelqu'un de compétent m'explique pourquoi c'est la croix et la bannière en aviation quand ça marche parfaitement, et à une autre échelle, en automobile?
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Aviathor le Vendredi 17 Janvier 2020 20:39

Bob a écrit:Le SMA a priori fonctionne très bien, mais dans l'aviation certifié, ça doit être la croix et la bannière pour y arriver.


Commercialement il fonctionne très mal.
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede wilbur le Vendredi 17 Janvier 2020 20:53

Mode humour "on"
L'importance d'appauvrir.....Macron l'a bien comprise! il s'y emploie depuis sont arrivée Image
Justement, coté LOP ça commence à chauffer......


"OFF"
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede gma le Vendredi 17 Janvier 2020 21:20

Gilles131 a écrit:Certes, mais encore?
Comment un expert en motorisation analyse-t-il les échecs quasi-systématiques des tentatives d’adaption de la technologie automobile à la motorisation de nos avions?
Car il y en a bien eu, des tentatives... mais bien peu de réussites.


Oh mais il ne s'agit pas d'adapter la technologie, il y a de nombreux moteurs d'automobile qui tournent sur avion, le souci c'est juste le couple hélice/réducteur, mais pas des moindres.

Ce que j'évoque c'est les progrès dans la thermodynamique des moteurs à piston d'avion, notamment ceux américains, qui n'a pas suivie les évolutions métallurgiques (capacitaire) et, par redondance, les règles de conception.
Ces constructeurs, dominant sur un marché ou la règlementation leur était favorable, se sont crus d'abord indétronables, avant de se faire bouffer sur les grosses puissances par le turbomoteur, puis sur les petites puissances par des constructeurs maitrisant fonderie d'aluminium avec insertion, associés à des équipementiers performants dans le secteur automobile (allumage, alimentation, graissage).
Pire !... En voulant se diversifier sur le diesel, ils en son réduit à racheter des constructeurs qui n'ont fait qu'adapter un 4 cyl diesel d'automobile à la technologie dépassée ici bas.

L'âge d'or de Lycoming en matière de moteur à pistons, c'est le GSO 580, ou ils ont réussi à tirer 400 cv d'un moins de 10 L (42 cv/l)... C'était en 1948. mais qu'ils ont remplacé par le IO 720 en 61, moins performant malgré son injection et un peu plus lourd. Depuis, ils traînent.
Pour Continental, c'est l'époque "Tiara", notamment le 540 ci (8,84 l) dont ils tireront 450 cv au prix d'un TBO limité (51 cv/l)... Axé un temps sur le diésel, ils investissent aujourd'hui sur la motorisation électrique (automobile), mais qu'on verra sans doute en compound turbomoteur-e drive d'ici quelque temps en aviation.

Est évoqué le Yak dans un autre sujet, qui utilise les moteurs VMP (Vendeneyev Motoren Plant), évolution de l'Ivtchenko AI 14 (Ex licence Gnome & Rhone), il est à 44 cv/l (400 cv, 620 ci)... Voyez, là, les russes sont juste au dessus. Et si vous détarez le VMP à 360 cv, vous avez 2250 hrs de TBO (contre 1500 en 400 cv).
Avec l'injection, ce moteur passe les 450 cv, TBO 750 hrs, il est le remplacant des P&W R 1340 d'avant WW2 (avions historiques)... Il n'a pas d'équivalent actuellement dans le monde sauf turbine...

On peut affirmer sans se tromper que la motorisation avion stagne depuis 1950/1955 (Aucun progrès) à une exception près : Rotax.
Et les vendeurs d'injecteur "pilotés et magiques", avec écran de contrôle "full led" n'ont rien changés à ce constat qu'on fait depuis 50 ans (de quoi faire une bonne carrière commerciale).

Et ce n'est pas la solution d'adapter un moteur d'automobile, mais d'en reprendre le principe d'évolution (allumage piloté, injection optimisée et pilotée, suralimentation hyperbare).
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede gma le Vendredi 17 Janvier 2020 21:26

Gilles131 a écrit:
Bob a écrit:...mais dans l'aviation certifié, ça doit être la croix et la bannière pour y arriver.

Justement, j'aimerais bien que quelqu'un de compétent m'explique pourquoi c'est la croix et la bannière en aviation quand ça marche parfaitement, et à une autre échelle, en automobile?


Je sais pas si je suis compétent du coup... Cela veut dire quoi "quand ça marche parfaitement" ?
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede gma le Vendredi 17 Janvier 2020 21:34

Aviathor a écrit:
Gilles131 a écrit:Car il y en a bien eu, des tentatives... mais bien peu de réussites.


Thielert, Austro...

Rotax. Bien que ce ne soit pas vraiment un moteur réellement automobile.

Il y a un avion en développement aux US qui prétend utiliser un moteur Audi.


Thielert et Austro sont des adaptation du Mercedes 1,7 l TD (1997). La fonderie du bloc change, la distribution est revue, cylindrée à 2,0 L en 2004.


AUDI ne fabrique pas de moteurs... Vous devriez le savoir depuis le diesel gate. Les GMP sont de Volkswagen, BE de Porsche.
Le PFM 3200 n'a pas été un franc succès.
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Jacques HM Cohen le Vendredi 17 Janvier 2020 22:30

Je crois qu'il y a deux familles de réponses: celle de GMA des motoristes et des ingés et celle des utilisateurs lambda qu'il faut aussi sonder (..!). Je suis un parfait représentant de la seconde catégorie, ignare en moteurs à combustion interne. Je ne sais même pas pourquoi on ne remplace pas les bougies par des bâtonnets d'encens.. mais j'ai pu observer de multiples tentatives d'avionnage ou de développement de nouveaux moteurs, voir même en piloter un, le peu de temps où il a fonctionné. C'était un 2T injection. Au banc tout allait bien. Puis en vol génial: record poids/puissance, douceur, réponse immédiate, absence de vibrations.... mais son vol le plus long: 20mn avant la panne. Bête et brutale aurait dit Brel puisque c'était dans le nord...rassurez vous je n'ai rien cassé !
J'ai vu passer 2 catégories d'essais:
= l'avionnage de moteurs automobiles ou motos. Plein de moteurs ont volé, parmi les moteurs "rapides" citroen gs, visa, visa diesel, plusieurs blocs peugeot, opel, izuzu, mitsubishi, vija,bmw..... 2 cylindres, 4 et même 3. je pourrais en liste 2 douzaines. Deux type de soucis: a) le réducteur et l'hélice tous ces moteurs ayant été conçus pour pousser une transmission plus lourde qu'eux et pas une modeste hélice, b) les périphériques électriques ou l'alimentation en carburant. Aucun n'a eu de séries commerciales significatives, avec abonnement aux réglages, changement de pièces, voire panne en vol.

Parmi les moteurs lents, surnagent les dérivés de l'increvable VW de Ferdinand, gonflés et parfois même avec des culasses refroidies. Pour atteindre un TBO décent il faut les bichonner souvent, et de toute façon, utiliser une colle à dentier spéciale "moteur lent sans réducteur", qu'on trouve chez tous les dentistes aéros.

= Parmi les moteurs présumés développés "exprès pour", seul le SMA a bénéficié d'une infrastructure de développement de type industrie automobile. Avec pourtant de nombreux soucis de développement et d'avionnage. Puis enfin au point, un échec commercial. Le client potentiel n'ayant pas toujours les mêmes critères de beauté que l'ingé motoriste et n'étant pas prêt à payer cette beauté là...
Les autres moteurs nouveaux et dédiés que j'aurai la charité de ne pas lister, ne dépassent pas les succès d'estime et le stade "secte autour du concepteur", quand ils ne s'écroulent pas comme le Jabiru ou le Thielert première manière.

Reste le R912 moteur de motoneige qui s'est bien adapté aux petits navions. Un bémol cependant: il a plein de défauts vu du coté utilisateur non motoriste:
l'alimentation des carbus est prête à inonder d'essence les tubulures d'échappement en cas de souci de carbu ou de tuyaux. Un coupe-circuit basse pression n'est toujours pas monté d'origine. Le régulateur d'origine Ducati est peu fiable ( à remplacer par un silent Hectik ), l'allumage électronique idem et le jour de la panne c'est Ignitech avec une alimentation par l'alternateur et la batterie que la plupart des ulmistes préfèrent. l'alternateur d'origine est une daube qui crache du simple au double de courant que le régulateur a bien du mal à réguler ! Je n'imagine pas une injection sans le remplacer par l'une des 3 ou 4 solutions qui sont proposées. La brutalité du démarrage et encore plus de l'arrêt du moteur sans embrayage d'hélice, casse régulièrement des ressorts sur les 100 CV. Et bien pire parfois fissure des tubulures d'échappement, avec subitement un sèche cheveux de 500°C devant. J'ai le souvenir d'un pilote qui a piqué vers le sol comme un Stuka ou presque et qui a réussi à sauver sa peau et ses poils du cul.... là aussi il y des solutions proposées, mais pas par Rotax.
Aucun constructeur automobile n'oserait vendre une bagnole motorisée avec de tels défauts. Et pourtant chez nous, c'est le moins mauvais !!
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Gilles131 le Vendredi 17 Janvier 2020 22:49

gma a écrit:L'âge d'or de Lycoming en matière de moteur à pistons, c'est le GSO 580, ou ils ont réussi à tirer 400 cv d'un moins de 10 L (42 cv/l)... C'était en 1948. mais qu'ils ont remplacé par le IO 720 en 61, moins performant malgré son injection et un peu plus lourd. Depuis, ils traînent.
Pour Continental, c'est l'époque "Tiara", notamment le 540 ci (8,84 l) dont ils tireront 450 cv au prix d'un TBO limité (51 cv/l)... Axé un temps sur le diésel, ils investissent aujourd'hui sur la motorisation électrique (automobile), mais qu'on verra sans doute en compound turbomoteur-e drive d'ici quelque temps en aviation.

Mais ce critère de puissance au litre de cylindrée a-t-il une quelconque signification, à part pour l'ingénieur? L'utilisateur, lui, s'en moque éperdument, non?
La puissance massique me parait un critère autrement plus signifiant pour lui.

gma a écrit:Cela veut dire quoi "quand ça marche parfaitement" ?

Ca veut dire tout ce que tu nous as décrit plus haut, pour l'industrie automobile, la formule 1, etc...
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede FbS le Vendredi 17 Janvier 2020 23:35

Faire un moteur automobile, de la page blanche (le plus souvent, c'est des évolutions mineures d'un bloc déjà existant), il faut compter un budget d'environ 10 Milliards d'Euro. Ce qui n'est pas un gros problème quand on sait qu'on en vendra au moins 10 millions, ça fait 1000€ de frais d'études dans le prix de revient du moteur. Peanuts.

A ce budget, on a droit a des essais complets, a de la métallurgie un peu poussée, a des machines outils spécifique pour faire des pièces tout aussi spécifique, et surtout de longues heures passées au banc à traquer les vibrations et les turbulences dans les tubulures pour optimiser la gestion électronique du moteur.

Quand Austro-Engines a repris le même bloc merco que thielhert pour passer dans leur traces et faire leur certification de leur coté, le budget ça a été un modeste 50M€. Sauf que c'est pour un marché de 10000 exemplaires au mieux, et sans compter le loyer de l'argent, ça fait déjà 5000€ d'études par bloc vendu (plutôt 10000 en fait).

A l'arrivée, alors qu'un bloc auto dans les 100/150cv coûte entre 3000 et 4000€, il est impossible de sortir un bloc avion certifié a moins de 40K€, voire presque 100K€ pour le SMA. Comme refaire un lycosaure coûte environ 20K€, les ventes restent confidentielles, et la rentabilité n'est jamais atteinte.

En plus, avec un budget d'études et de tests si réduit, le moteur n'est pas fiable, ce qui finit de refroidir les ardeurs.

Le plus gros problème, c'est qu'il n'est pas possible de reprendre un moteur voiture pour en faire un moteur avion, car le cahier des charges n'est pas le même. Le premier peut casser (c'est pas grave), si il est globalement fiable, alors que le second peut être une misère à entretenir, pourvu qu'il vous ramène à la maison même en cas de problème. Arbre a cames en tètes pour le premier, culbuteurs de rigueur pour le second....Ce n'est qu'un exemple parmi tant d'autres, et le facteur le plus bloquant est que l'on a gravé dans le marbre des textes de la certification qu'il faut un double allumage....ce qui impose de reprendre a peu prés tout le haut moteur....ou de tenter d’avionner des moteurs diesels.

C'est a peine plus simple pour le diesel, parce que le mazout est lubrifiant, le kérosène non. Et ça oblige a reprendre toute l'alimentation (injecteurs, pompes), plus les problématiques de fiabilité...


Bref, en l'état, on risque d'utiliser des lycosaures jusqu’à la fin du pétrole....(et probablement même au delà, en les nourrissant d'alcool de betterave ou autre substitut)

Il n'y a tout simplement pas de business case viable pour certifier de nouveaux moteurs..
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede gma le Samedi 18 Janvier 2020 00:47

Gilles131 a écrit:
gma a écrit:L'âge d'or de Lycoming en matière de moteur à pistons, c'est le GSO 580, ou ils ont réussi à tirer 400 cv d'un moins de 10 L (42 cv/l)... C'était en 1948. mais qu'ils ont remplacé par le IO 720 en 61, moins performant malgré son injection et un peu plus lourd. Depuis, ils traînent.
Pour Continental, c'est l'époque "Tiara", notamment le 540 ci (8,84 l) dont ils tireront 450 cv au prix d'un TBO limité (51 cv/l)... Axé un temps sur le diésel, ils investissent aujourd'hui sur la motorisation électrique (automobile), mais qu'on verra sans doute en compound turbomoteur-e drive d'ici quelque temps en aviation.

Mais ce critère de puissance au litre de cylindrée a-t-il une quelconque signification, à part pour l'ingénieur? L'utilisateur, lui, s'en moque éperdument, non?
La puissance massique me parait un critère autrement plus signifiant pour lui.

gma a écrit:Cela veut dire quoi "quand ça marche parfaitement" ?

Ca veut dire tout ce que tu nous as décrit plus haut, pour l'industrie automobile, la formule 1, etc...


Pour l'utilisateur, ce critère de puissance spécifique (cv/l) permet de savoir si son moteur est thermodynamiquement évolué ou au contraire contraint. Contraint veut dire un moteur peu puissant spécifiquement, mettant en oeuvre un carburant à fort grade, un taux de compression élevé... Bref, une "alimentation" plutôt élaborée, mais un moteur qui dissipe beaucoup de puissance dans ses frottements internes (paliers surdimensionnés, manetons trop chargés, accessoires trop gourmants en puissance) plutôt que de la restituer à l'hélice... Cela se traduira par des calories, donc une stabilité thermique longue à obtenir et fragile à maintenir.

Ce qui marche bien, ce sont des choix techniques judicieux.
Par exemple, un moteur radial simple étoile n'a que deux paliers de vilebrequin, tandis qu'un 8 cyl à plat en aura au moins 5, celui 8 cyl en ligne en aura 9... Là, à cylindrée égale, vous voyez que le moteur étoile part avantagé puisque il permet déjà la meilleure optimisation du frottement sur paliers.
A l'inverse, l'exposition frontale des cylindres le désavantage en maitre couple, donc en traînée, il faudra un capotage soigné pour tenter de "rattraper" le coup sur son équivalent 8 cyl en ligne par exemple. De cette disposition nait la contrainte refroidissement, donc l'ailettage des cylindres, donc le poids puisque vous avez choisi les dimensions des futs avant.
L'argumentation commerciale de Lyco-conti, avant guerre, fut d'expliquer que le "flat four" était le meilleur compromis maitre couple / puissance spécifique... Mais ils n'ont pas choisi d'optimiser la puissance spécifique. S'il l'avaient fait, ils auraient choisi une disposition en ligne, comme Hirth, Gipsy, Renault, Ranger, Potez,... Et comme ils le feraient maintenant s'ils oeuvraient en cycle diesel.
Au passage, vous comparez le O300 6 cyl de Continental du O360 4 cyl de Lycoming, en puissance spécifique, et vous voyez tout de suite qui maîtrise le mieux les frottements internes.
Rotax, au moment du compromis, choisi de travailler la puissance spécifique, il concède au petit 4 cylindres à plat une traînée supplémentaire d'un radiateur... Mais gage d'une meilleure stabilité thermique.
Tout n'est pas réductible, en motorisation alternative de petite puissance, c'est difficile de passer sous la barre des 500 gr/cv... Rotax le fait.
Pour le faire, il choisit de ne pas faire supporter au vilibrequin les contraintes de l'hélice, et il impose dès la conception des vitesses linéaires de piston du standard automobile. Le réducteur avec damper est l'interface. Oui, à l'arrêt le damper qui glisse fait un bruit de casserole... C'est signe qu'il fait le job.
Mais ce moteur qui fonctionne en croisière à près de 4000 tr/min ne requiert plus une fonderie lourde. Le moulage est simplifié, en parois fines et les inclusions en cire perdue permettent les contre dépouilles. La masse gagnée est consacrée au réducteur.
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Gilles131 le Samedi 18 Janvier 2020 10:29

Très intéressant, merci beaucoup.
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede Aviathor le Samedi 18 Janvier 2020 12:24

L'un des gros problèmes des diesels est effectivement la puissance massique:

Continental (IO360/IO550): 750g/HP

CD135: 1 kg/HP
CD155: 810 g/HP
AE300: 1,05 kg/HP
SMA: 860 g/HP
Centurion 3.0 895 g/HP

A côté de ça il y a de nouvelles conceptions comme le DeltaHawk de 200 HP pour 154 kg, soit 770 g/HP (mais il faut rajouter certains accessoires comme le gouverneur d'hélice, le liquide de refroidissement)

Il y a aussi le moteur Audi qui est monté dans le prototype du Raptor, mais qui n'a pas encore volé.

A en croire cet article Wikipedia, il y a un certain nombre de moteurs Diesel en développement, voir même déjà certifiés. Mais cela ne suffit pas. Il faut remotoriser des avions existants, ou qu'il y ait des constructeurs qui équipent leurs avions en première monte. Le prix de la remotorisation est exhorbitant, et Cessna a abandonné l'utilisation du SMA. Ensuite il y a la question du support. Comment entretient-on des moteurs exotiques, et qui?  Cela demande des investissements des mécaniciens et ateliers pour se former, acquérir les manuels etc alors qu'ils connaissent par coeur les Lycoming et Continental existants. Le prix d'un DeltaHawk est $90.000.

Ce n'est pas demain que nous aurons des moteurs modernes dans la plupart de nos avions. Nous devons donc faire au mieux avec ce que nous avons, et des améliorations à la marge comme les GAMIjectors et de l'allumage électronique (sans avance dynamique).
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Re: L'importance d'appauvrir

Messagede robur le Samedi 18 Janvier 2020 13:29

gma a écrit:Par exemple, un moteur radial simple étoile n'a que deux paliers de vilebrequin, tandis qu'un 8 cyl à plat en aura au moins 5, celui 8 cyl en ligne en aura 9... Là, à cylindrée égale, vous voyez que le moteur étoile part avantagé puisque il permet déjà la meilleure optimisation du frottement sur paliers.

Désolé mais je ne vois pas très bien…
A couple et à vitesse égaux, la somme des efforts sur les paliers doit être assez indépendante de l’architecture choisie et par conséquent la surface totale des paliers est sans doute  tout aussi indépendante.
En régime hydrodynamique, le couple résistant des paliers dépend de la surface, du diamètre et de la viscosité de l’huile .

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