Aviathor a écrit:
... Grâce à leur banc d’essais permettant de mesurer entre autres, la pression interne dans les cylindres, ils ont démontré que la combustion d’un mélange pauvre comporte des caractéristiques désirables pour la longévité des moteurs, notamment une poussée moins violente mais plus longue, et que les recommandations constructeur consistant à régler le mélange à « Best power » (50-100°F ROP) sont les pires possibles en créant des coups de bélier sur bielles et vilebrequin...
Pour information, il y a un type qui s'appelle Rudolf DIESEL, et qui est le père de cette découverte, cela se passe vers 1893. Mr Diesel l'a découvre après la construction de son premier moteur, à cycle "Beau de Rochas" (votre TCM ou Lycoming) dont il souhaitait transposer les idées de Sadi Carnot en matière de rendement énergétique.
C'est en allant un peu plus loin que nos compères Américains que Monsieur Diesel obtient, en fin de compression stœchiométrique, l'auto inflammation du mélange air + carburant (huile)... Aujourd'hui, on dirait que c'est "ROP" en début de compression (pour éviter le départ de flamme) et "LOP" en milieu de détente (la combustion du carburant sans excès d'oxygène se produit piston en bas). Comme vous le voyez, Monsieur Diesel exploite la dilatation des gaz enflammés plutôt que la violence d'une explosion, cela se fait sur plus d'un demi tour de vilebrequin (donc plus longtemps que ce que vos américains vendent).
Les premiers moteurs "DIESEL" (MAN) seront des moteurs à carburateur. L'allumage résulte des hautes températures issue de la compression (d'où le nom "allumage par compression"), il faudra l'injection pour éliminer un préchauffage de sécurité à froid. C'est tellement doux que le "diesel" n'est pas un moteur à explosion, mais un moteur à combustion interne fonctionnant à pression constante...
Sur un moteur diesel lent (dont l'équipage mobile n'est pas soumis aux forces d'inertie), vous pouvez avoir un jeu de 5 mm à l'embiellage, vous ne l'entendez même pas claquer (toujours en compression).
Ce qui n'empêche pas le moteur diesel d'être soumis à des pressions extrêmes, au point que ses pistons doivent être "renforcés"... En gros plus solides que ceux d'un moteur à explosion et à allumage commandé...
Aviathor a écrit:...
Les constructeurs ont d’ailleurs fini par admettre que les moteurs pouvaient tourner LOP et dans les manuels d’avions « modernes » on trouve désormais des tableaux de réglages moteur pour « Best power » ainsi que « Best economy » ce dernier se situant 50° LOP. Depuis le milieu des années 2000 Continental livre ses moteurs avec des « factory-tuned injectors » (en réponse aux GAMIjectors), du moins sur la série Platinum Édition. Le revirement de Lycoming fut le développement d’un moteur avec FADEC qui tourne LOP. Il a bien fallu qu’ils admettent que le LOP ne fait pas de mal au moteur puisque c’est ce que fait leur FADEC.
Les constructeurs de moteurs ou ceux d'avions ?
Parce que du côté motoristes, quand on regarde ce qui était écrit, on trouve ce que vous demandez. Pour un IO 360 A1A de 1966, j'ai les manuels de juillet 1967 qui le concernent, voilà ce qu' il est écrit sur celui "opérator's":
"1. LEANING TO EXHAUST GAS TEMPERATURE GAGE.
A. Normally aspirated engines with fuel injectors or uncompensated carburetors.
(1) Maximum Power Cruise (approximately 75% power) – Never lean beyond 150°F on rich side ofpeak EGT unless aircraft operators manual shows otherwise / Monitor cylinder headtemperatures.
(2) Best Economy Cruise (approximately 75% power and below) – Operate at peak EGT."
Soit en Français :
1. APPAUVRIR AVEC LA JAUGE DE TEMPÉRATURE DES GAZ D'ÉCHAPPEMENT.
A. moteurs atmosphériques à injection ou à carburateurs non compensés.
(1) croisière à puissance Maximum (approximativement 75% de puissance) - ne jamais appauvrir au-delà de 150°F du côté riche du pic EGT, sauf indication contraire dans le manuel de l'exploitant d'aéronef / Moniteur de températures culasse
(2) meilleure croisière économique (environ 75% de puissance et moins) - fonctionner à pic EGT.
On y trouve également les courbes correspondantes, que je mets ci-après. Sur ce graphe, on voit bien que la zone de meilleure économie se trouve côté pauvre du pic EGT malgré la préconisation de fonctionner à pic EGT.
J'ai tracé sur le graphe constructeur et autour du pic EGT Best Power, les zones 0<ROP< 100 °F et 0>LOP>25 °F. J'ai limité LOP à 25 °F car on arrive au minimum de consommation spécifique, soit pas mieux en consommation qu'un réglage ROP.
Contrairement à ce que vous dites, Il y avait donc déjà en 1967 pour ce moteur, des recommandations de réglage de mixture en "best power" et "best economy", inclus des éléments de compréhension pour l'exploitation côté pauvre du pic EGT.
Aviathor a écrit:... Le graphe intitulé "Comparison: Rich of Peak vs. Lean of Peak" dans l'article "Mixture Magic" de John Deakin, illustre bien les différences de contraintes mécaniques en LOP vs ROP. Il aurait pu inclure une troisième courbe pour un mélange très riche qui aurait probablement suivi la courbe du 50°F LOP, mais au prix d'un très forte surconsommation.
Ces contraintes mécaniques produisent un supplément de frottements dans le moteur et des pertes thermiques, soit un supplément de consommation de carburant pour vaincre ces pertes. Le réglage "LOP" consiste à diminuer ces contraintes pour gagner en température CHT et en consommation ce que l'on aurait perdu en frottements internes et en chaleur.
Sur le moteur Curtiss-Wright R3350 TC (DC7), La consommation spécifique minimale est passé de 0,45 lb/KW/h au pic EGT de 1650 °F à 0,375 à 1450 °F via LOP (200 °F) soit presque 17% (gain env 330 L/h pour 4 moteurs). Plus que l'économie de carburant, cela permettait une bonne durée de vie aux soupapes d'échappement. Sur DC7, la casse d'une soupape d'échappement était catastrophique puisque les éclats finissaient dans la turbine du "turbo compound", avec casse d'aubes, donc l'obligation d'arrêter le moteur en vol. Une injection mécanique avec "autolean" à remplacé le carburateur sur la version TC.
Sur la courbe de consommation spécifique de l'IO 360 ci dessus, le gain LOP 25 °F vs ROP 100 °F est d'environ 10%.