Pas variable ... fragile !?

[Damien]

Bonjour,
  Je commence à voir apparaître en aéroclub des doutes sur la fiabilité de certains moteurs lorsqu'ils sont couplés à des réducteurs. J'ai même commencé à voir des consignes sur le point fixe :
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Consigne de manipulation de la commande de pas variable avec la plus
extrème précaution : l'amener très progressivement vers l'arrière
jusqu'à l'obtention de la chute de RPM souhaitée (et pas plus) avant
de repasser Max RPM.
[/BLOCKQUOTE]
  Pour l'instant dans les manuels de vol des appareils que je connais (DA20, Aquila...), la manipulation en question reste pour le moins vague :
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"Tirer et repousser 3 fois"
"3 fois en arrière et en position MAX RPM"
[/BLOCKQUOTE]
  Jusqu'à présent, j'étais plutôt "énergique" sur la manipulation ... et il a bien du m'arriver au moins une fois d'oublier de passer Max RPM avant une remise des gaz ou après un touch (c'est vite corrigé "à l'oreille" mais j'imagine que ça ne fait pas de bien à l'ensemble moteur / réducteur).

  Je me pose qq questions sur le sujet :

  Y-a-t-il des consignes plus précises des constructeurs sur la manipulation de la commande d'hélice ?

  Ces "fragilités" du couple moteur / réducteur sont-elles liées à des moteurs particuliers (Rotax en l'occurence versus par ex un Lycoming) ? Ou à des utilisations particulières (école versus pilotes plus expérimentés) ?

  Y-a-t-il un moyen simple et fiable de limiter ou au moins d'identifier à postériori l'occurence d'un couple trop important sur
le moteur (genre passage pleine puissance alors que l'hélice n'est pas Max RPM) ?

  Intéressé par vos retours d'expérience ou votre expertise dans le domaine...

a+, Damien.

[Bob]

  Ces "fragilités" du couple moteur / réducteur sont-elles liées à des moteurs particuliers (Rotax en l'occurence versus par ex un Lycoming) ?

Il faudrait déjà qu'il y ait un réducteur sur le Lycoming pour pouvoir se poser la question...

  Y-a-t-il un moyen simple et fiable de limiter ou au moins d'identifier à postériori l'occurence d'un couple trop important sur
le moteur (genre passage pleine puissance alors que l'hélice n'est pas Max RPM) ?

La procédure qu'on m'a apprise avec un Lycoming (ou Continental...) à PV :

essai au point fixe : PPP à 2000 trs, passage PGP jusqu'à une chute de régime de 500 trs maxi, puis retour au PPP. Eventuellement trois fois maxi.

[Damien]

  Ces "fragilités" du couple moteur / réducteur sont-elles liées à des moteurs particuliers (Rotax en l'occurence versus par ex un Lycoming) ?

Il faudrait déjà qu'il y ait un réducteur sur le Lycoming pour pouvoir se poser la question...


  Oops, c'est vrai, en fait, je voulais plutôt parler de "fragilités" du couple moteur / régulateur ... ou des conséquences potentiellement néfastes de la présence du régulateur pour le moteur. Maintenant, j'entends aussi dire que la présence d'un réducteur en plus pourrait ne pas être étrangère aux problèmes supposés ou rencontrés ?

  Désolé pour les inexactitudes ... mes connaissances en méca sont assez basiques pour le moment ...

[Anne-Isabelle]

Je ne comprends pas bien  Damien

  Je commence à voir apparaître en aéroclub des doutes sur la fiabilité de certains moteurs lorsqu'ils sont couplés à des réducteurs.  ...

et tu poses une question de pas variable

tu parles de régulateur ou de réducteur?

[Leon Robin]

Toute mécanique doit être utilisée avec ménagement. C'est une évidence que connaissent tous les mécaniciens. Ménagements, pour un mécanicien, cela veut dire utiliser la mécanique au maximum de ses possibilités, mais en lui épargnant les contraintes inutiles. C'est une notion difficile à expliquer, mais je vais essayer.

Toute variation de régime ou de charge d'un moteur et de ses accessoires entraîne des contraintes mécaniques. La manière dont on effectue ces changements de régime conditionne en partie ces contraintes et efforts. Par exemple, au décollage on passe du ralenti au régime de puissance maximum. La pièce qui va encaisser le plus de contraintes dans cette phase est le vilebrequin : le couple passe de presque rien à sa valeur maximum, entraînant un important effort de torsion. On peut mettre les gaz progressivement, en deux ou trois secondes, ce qui induit une variation moins brutale de l'effort de torsion (couple) que si on enfonce brutalement la manette de gaz. Accessoirement, les autres pièces du moteur seront elles aussi moins sollicitées.

Quand on effectue les essais de régulation d'hélice, c'est la même chose : on passe du petit pas (faible couple) au grand pas (couple élevé). Si on effectue la manoeuvre comme une brute (on passe brutalement du petit au grand pas, et inversement), les contraintes vont varier tout aussi rapidement. Ces contraintes créent ce qu'on appelle la fatigue du métal, causée par des variations nombreuses et rapides des efforts, même en restant dans la plage normale de fonctionnement.

Certains, qui ignorent tout de la mécanique, s'imaginent éviter cela en n'utilisant leur mécanique que bien en deça de ses possibilités. Malheureusement pour eux, on peut tout aussi bien massacrer une mécanique de cette manière. Un exemple plus facile avec une voiture dont, pour le ménager, on ne sollicite jamais le moteur à haut régime en le laissant peiner sur un rapport trop élevé.

Autre exemple qui en surprendra plus d'un : les consignes de rodage du motoriste Lycoming : ne pas utiliser le moteur à des puissances trop faibles ...... mais éviter les à-coups et variations brusques de régime ... tout en assurant des variations de régime.

Pourquoi ne pas aller en parler avec un mécanicien que vous connaissez bien et qui aime ses mécaniques (c'est le cas général) ? Il vous expliquera tout, pour tirer le meilleur parti d'une mécanique sans la maltraiter. C'est presque un art, un peu comme jouer d'un instrument. Le secret ? Aimer la mécanique ! Mais ça ..........

[andre44]

Bonjour
Je commence à voir apparaître en aéroclub des doutes sur la fiabilité de certains moteurs lorsqu'ils sont couplés à des réducteurs. J'ai même commencé à voir des consignes sur le point fixe


Les reducteur c'est pas une histoire simple sur un moteur  bien avant nous nos grand pere ont planché sur ce reducteur

d'abord l'hélice sur un moteur d'avion joue le role de volant sur un moteur (un Lycoming ou un Continetal ne tourne pas sans hélcie , pas plus que une tondeuse a gazon sans sa lame)
Une hélice a la suite d'un reducteur a engrenage , place le réducteur en tampon entre le vilbrequin,  le volant hélice.
Sur un rotaxe 912 si on pose une hélice metallique MaC Cauley le réducteur ne resistera pas..
Pourtant sur un Subaru reducté avec courroie cela vas trés bien une MaC Cauley CM 71 52 (excellente performance)  
Ce que le réducteur a engrenage simple ou planetaire c'est le backlash un leger mouvement avant arriere que l'hélice transmet quand elle est  sollicité brutalement ou reduit brutalement ou même quand elle a tendance a tourner en moulinet (l'éffort se transmet en fome de vibration)

Un moteur a gros vilbrequin comme le Lycoming supporte plus facilement ce genre d'effort..
Le Continental C85 et moins resistant au niveau du plalier central..

André

[René-Pierre Teindas]

Petite question:

On parle souvent et notamment dans ce sujet de régulateur de pas ou d'hélice concernant le dispositif situé dans le moyeu d'hélice (Pas variable).

Ne devrait-on pas plutôt parler de positionneur ou d'actionneur? (Consigne, régulateur, actionneur - feed back RPM)
Dans le cas de maneuvre brusque , ce n'est pas le régulateur qui va souffrir le plus.

Pas victime de quatropilotomie, non ?

[Laurent AYOUB]

[quote="René-Pierre Teindas"]Petite question:

On parle souvent et notamment dans ce sujet de régulateur de pas ou d'hélice concernant le dispositif situé dans le moyeu d'hélice (Pas variable).



Sur nos avions équipés de moteurs américains et d'hélices constant-speed,le régulateur est situé soit sur la table arrière (régulateur Hartzell par exemple) ou a l'avant du moteur (régulateur Woodward).
L'hélice que ce régulateur va controller est à pas variable actionné par une cloche recevant l'huile sous pression venant du régulateur.
Le régulateur est une pompe à huile qui alimente la cloche d'hélice en fonction des besoins.
Ce régulateur recoit 2 informations:
1/la vitesse de rotation du moteur car il est entrainé par le moteur.
2/la consigne de tours (RPM) fixée par la position de la manette d'hélice.
En comparant ces 2 infos il va ajuster la pression d'huile vers l'hélice et  adapter le pas pour que la vitesse moteur soit égale à la consigne.
Avec une  position de manette d'hélice fixe,le régulateur va constamment ajuster le pas pour maintenir la vitesse de rotation d'hélice égale à la consigne ,en fonction de la charge d'hélice.
Si tu tire sur le manche sans changer ni la position de manette d'hélice,ni la position des gaz,le régulateur va diminuer le pas pour garder les tours;si tu pousse sur le manche il va augmenter le pas pour que les tours n'augmentent pas.

Le vocabulaire employé n'est pas toujours correct en France.
Ces hélices ne doivent pas s'appeller des "hélices à pas variable " mais des "hélices à vitesse constante".
La manette (bleue) qui les commandent devrait être étiquettée "tours" (et non pas "pas").
C'est le cas sur les avions anglo-saxons où on trouve "RPM"pour labellisér cette manette;sur les vieux avions anglais on trouvait 2 flèches avec "RPM increase" et "RPM decrease".
Quand on vole avec ce genre d'hélice,on ne sait pas quelle est la valeur du pas de l'hélice qui est constamment ajusté en fonction des besoins.
Il existe un autre genre d'hélice appellé "à pas variable" qui équipe certains ULM;dans ce cas on fixe bien directement le pas avec la manette d'hélice mais il n'y a plus de régulation et la vitesse moteur fluctue en fonction de la charge de l'hélice.

[pfiquet]

Régulateur et actionneur (actuator) sont deux éléments distincts et complémentaires.

Le régulateur 'sent' la vitesse de rotation de l'arbre porte hélice et gébère le signal qui va permettre à l'actionneur de changer le pas de l'hélice pour ramener à la vitesse voulue.

Sur la photo ci-dessous, le régulateur se trouve au bout de la flèche rouge, l'actionneur, au bout de la flèche orange.



Le régulateur est un régulateur de Watt (les deux boules qui tournent, comme sur les machines à vapeur), qui commande un distributeur hydraulique, qui lui-même envoie de l'huile vers un des côtés du piston se trouvant dans l'actionneur.

http://www.thaitechnics.com/propeller/prop_control_3.html

[René-Pierre Teindas]

Tout à fait d'accord avec Laurent Ayoub, c'était le sens de mon post, c'est bien pour cela que j'avais rappelé les termes de consigne, régulateur, positionneur.

Par contre à mon avis ''le régulateur ne sent pas la vitesse de l'hélice'' sauf à avoir un retour d'info, ce qui n'est pas le cas. Il reçoit la consigne de la cde actionnée par le pilote. C'est une boucle de régulation dite ''ouverte ''. L'action de correction se fait en surveillant les RPM.

[pfiquet]

Pour qu'il y ait régulation, il faut bien comparer la consigne avec une inormation réelle, dans ce cas, la vitesse de rotation de l'arbre porte-hélice.

En fait, en manoeuvrant la manette RPM, on agit sur un ressort qui s'oppose à l'écartement des masses du régulateur de watt, lui-même entrainé par l'arbre porte-hélice.

L'équilibre du régulateur dépend donc bien de la consigne donnée par le ressort d'une part et de la force développée par la rotation des masselottes.

[Laurent AYOUB]

Le régulateur connait les tours moteurs car il est entrainé en rotation par le moteur et tourne lui même à une vitesse proportionnelle à celle du moteur.
C'est une pompe à huile entrainée par un engrenage (comme une magnéto ou une pompe à vide etc..)
La manette d'hélice qui actionne le régulateur donne la consigne de tours à celui-ci,qui connait lui-même les tours moteurs puisqu'il est entrainé par le moteur .De la comparaison des deux il résulte une action éventuelle qui consiste à augmenter ou diminuer la pression d'huile à destination de l'hélice pour ajuster le pas.
Les hélices n'ont pas forcément des masselottes.
La mienne n'en a pas;les contraintes aérodynamiques sur les pales ont tendances à diminuer le pas,et le régulateur peut s'y opposer en augmentant la pression d'huile vers l'hélice.

[pfiquet]

Exact concernant les masselottes, celles-ci ne sont pas sur l'hélice, mais à l'intérieur du régulateur (flyweights sur le schéma plus haut)

Le masselottes sur pales dont tu parles sont à mon avis utilisées sur les systèmes de variation de pas à simple effet; le piston hydraulique ne produit son effort que dans un sens, dans l'autre sens, c'est la force de ces masselottes qui fait le travail. Mais je n'ai pas d'expérience avec ce système. Les appareils sur lesquels j'ai travaillé étaient tous équipés du système double effet décrit plus haut.

[pfiquet]

Schema de principe du régulateur (governor)

[Jacques HM Cohen]

Les régulateurs russes, plus rustiques fonctionnent avec des masselotes..


J.