Compressions

[Andy]

Tu peux me donner la relation mathématique entre le taux de fuite statique et la puissance dynamique ?

Sachant que ton moteur fonctionne en dynamique autour de 350°F avec un cycle grosso modo de 2000 compressions par minute....et une lubrification sous pression ?

N'oublie pas d'intégrer dans ton calcul la valeur du calage magneto.

Pendant que tu y es tu me feras la relation Puissance / viscosité de l'huile utilisée. Moi, c'est de la 20W60. 1L/10H.

Léo

Je m'en tape un peu de tes calculs et tu ne réponds pas en tournant autour du pot, de toute façon c'est toi qui vole avec et si tu te sens en sécurité tant mieux pour toi, en fait cela ne me regarde pas.

[denis r-e]

...........Vite ... des explications.

Léo

Je vais essayer de traduire ce que je sens, même si à la base je ne suis pas mécano.

Mauvaise compression = problème sur 1 ou plusieurs segments ou sur la soupape d'admission ou sur la soupape d'échappement.

Compression dans les choux = piston percé. Ca arrive (voir rapports BEA, ou voir Jan par exemple) mais généralement ça perce en dehors de la mesure desdites compressions et ça fait bobo au moteur. On va donc oublier ce cas particulier.

Dans tous les autres cas ton moteur va fonctionner avec une puissance d'autant moins élevée que ta compression est faible.

Si c'est un segment qui merdoit, il risque de casser. S'il casse le moteur, en principe, ne va pas aimer et tu vas avoir au mieux un cylindre à remplacer dès que tu auras atterri en urgence parce que ça devrait tourner bien moins rond que d'habitude.

Si c'est une soupape, tu perds de la même façon de la puissance. J'imagine que si la fissure de ladite soupape s'agrandit tu risques de la pêter (la soupape). Sans être mécano on doit pouvoir comprendre qu'un moteur, même solide, ne va pas aimer.

Si c'est un siège de soupape marqué (c'est mon cas sur un de mes cylindres depuis l'origine), tu vas perdre aussi de la puissance sur ledit cylindre. Je ne sais pas si un siège de soupape peut se fracturer mais si c'est le cas c'est pas bon (idem ci dessus).

Dans tous les cas si tu violentes ton bouzin alors qu'il donne des signes de fatigue côté compressions, les éléments "malades" risquent de se mettre en carafe au moment où tu en as le plus besoin (remise de gaz "nerveuse" par exemple).

Avoir un moteur qui ratatouille et qui broutte au moment où tu tires sur le manche pour éviter un troupeau de sangliers qui traverse la piste n'est, en principe, pas très bon pour le rythme cardiaque et la pression sanguine... Au mieux !

Le constructeur de mon Lycoming (je parle de ce que je connais) donne des valeurs de compression qui sont acceptables, et d'autres qui nécessitent une intervention. Intuitivement je me dit qu'en dessous de ces valeurs il vaut mieux éviter de chatouiller le moteur. La perte de puissance progressive (sur plusieurs heures de vol) se gère sereinement. La rupture d'une soupape ou d'un segment un peu moins ...

Quand j'ai démonté mes cylindres, le sensaï qui me formait m'a montré une minuscule marque sur un siège de soupape. C'est le cylindre qui a le plus faible taux de compression. Il reste encore dans la tolérance mais je le surveille avec attention et ... appréhension.

Je ne sais pas ce que tu as comme moteur. Je ne sais pas qui fait ton entretien. Mais des compressions à 50 ça me parait pas être un signe de bonne santé.

Ceci dit, comme je le disais ci dessus, je ne suis pas mécano, je ne suis pas ton mécano et ce ne sont pas mes sous.

Mais je ne monterais pas dans ton avion ! Même avec Chuck Yeager ou Bob Hoover aux commandes ...

[Léonard]

Denis,

Je t'ai passé un mail privé. (et te remercie pour tes explications qui sont largement remises en cause depuis quelques années aux US par des SEB chez Conti et Lyco)

Léo

[Bob]

Suite à un document qui m'a été transmis, que j'ai péniblement déchiffré car nul en anglais, je reconnais que le test de compressions est loin d'être la panacée.

Ce texte se retrouve sur le net (par hasard en cherchant des précisions complémentaires) ici par exemple : http://luscombe.org/index.php?page=engine-compression

Un texte du même genre : http://www.amtonline.com/publication/ar ... &pageNum=1

Néanmoins je pense que tout mécano qui se respecte va "investiguer" avant de démonter quoi que ce soit.... et va inspecter les soupapes, l'intérieur des cylindres, la surface du piston, etc...

[andre44]

Bonjour

Pour Denis

le Champion que tu as volé, l'hiver dernier s'est mis a consommer un peu d'l'huile de facon inabituelle sur des vol de de 2 heures , aprés l'avoir essayer en vol sous toutes les configurations pratiquement pas de perte de puissance , A la main en brassant l'hélice, une legrere differrence sur la compression d'un cylindre .. en cas de doute, on fait un differrentiel la aussi sur un cylindre c'est plus bas mais sur la limite de l'aceptable ,le gars a encore voler un mois , avec de l'huile 100+ ensuite pour avoir le coeur net on dépose le cylindre .
Resultat en sortant le cylindre le deuxieme segment nous est tombé en 4 petits morceaux et le troisieme en deux morceau ,

Une petite baisse de compression du a une usure cylindre, si les segments sont bon ce n'est pas tragique , mais une perte par une soupape ou une craque de culasse qui commence a couler a l'éxterieur , cela ne sera pas long que la soupape vas bruler completement.


La consomation d'huile d'un moteur n'est pas systematiquement un indice de moteur defectueux (les valeurs de consomations maximales sont données en fonction de la charge du moteur )
Quand un moteur commence a soufler par le reniflard de facon excesive c'est un indice que beaucoup de gaz traversse les segments, parfois cela ocasionne une surconsommation d'huile , elle sort par le reniflard, ou si le niveau huile dans le carter est trop haut .

Des moteurs pas mal usée ne ratatouille pas il marche presque avec autand de puissance que quand ils sont neuve , Un soupape qui casse cela se fait sans aucun avertissement d'un seul coup elle tombe dans le cylindre et un trou dans le piston.
Un segement coupe feux qui casse aucun avertissement juste un petit claque en surregime et le moteur crache les morceaux par l'échappement il continue a marcher en crachant de l'huile , mais il te ramnene a ta base ..
André

[Léonard]

Suite à un document qui m'a été transmis, que j'ai péniblement déchiffré car nul en anglais, je reconnais que le test de compressions est loin d'être la panacée.

Ce texte se retrouve sur le net (par hasard en cherchant des précisions complémentaires) ici par exemple : http://luscombe.org/index.php?page=engine-compression

Un texte du même genre : http://www.amtonline.com/publication/ar ... &pageNum=1

Néanmoins je pense que tout mécano qui se respecte va "investiguer" avant de démonter quoi que ce soit.... et va inspecter les soupapes, l'intérieur des cylindres, la surface du piston, etc...

Test de compression à moins de 60 cet AM. Endoscope des soupapes (Sur tous les cylindres même les plus performants à un peu plus de 60 !!!), des sièges et de la surface du cylindre : RAS et pas de criques. C'est reparti pour un an, on a mis un peu de chewing gum sur les segments.

Comme je vole pauvre (Andy, ça ne veut pas dire que ça ne me coûte pas cher), pas de calamine, des tempés largement dans les clous, conso à moins de 49L/H pour 165knts en niveau.

Léo

[andre44]

Bonjour

les Maquignons  écrassent une  banane pour la mélanger a l'huile , cela remonte un peu la compression
d'autre une canisse de Bradhal 2  

Bien que juste examiner  a l'endoscope une soupape  échappement  qui fuit ?? j'ai bien des doutes sur le rapport  (une soupape échappement qui fuit pas d'autre remède que démonter rien que tous la calamine qui est collé sur la queue, tu ne vois rien et par experience aprés un certain nombre d'heure les soupapes échapement on les changes,  a 280$ l'unité c'est de l'argent bien investie .     
lorsque que une soupape passe au travers un piston tu t'en souviens longtemps..

Une fuite piston segment cela s'endure pour des centaine d'heures, même une pinte d'huile a tous les 4 heures ..

André

[denis r-e]

Bon, comme Bob j'ai lu ce qu'il y a sur le net ou ce qu'on m'a transmis et j'ai consulté mes appuis techniques .

J'avais tort de croire ce que je croyais et d'écrire ce que j'ai écrit !

En gros ce qui n'était pas vrai :

1) Plus les compressions sont basses et plus le moteur perd de la puissance. C'est faux. On m'a même dit que Renault a fait des tests sur moteurs de voitures pour prouver le contraire et que la preuve est faite.

2) Segment cassé = danger. C'est faux. André l'a expliqué ci dessus et on m'a, là aussi, assuré qu'il n'en est rien. Dont acte.

3) En dessous de 60 (taux de compression) le cylindre est malade et à remplacer. C'est faux ! En tout cas c'est insuffisant ...

C'est insuffisant parce que si la conso d'huile n'est pas inhabituelle, si une inspection endoscopique ne révèle rien d'anormal (érosion, soupape ou portée de soupape cramées, fissure sur le corps du cylindre), pas de panique, tout va bien.

C'est en tout cas le message que fait passer Teledyne Continental (quelques SB sur le sujet) pour ce type de moteur. Textron Lycoming est quant à lui un peu moins précis en utilisant des phrases au conditionnel : devrait considérer, pourrait recommander, etc. ... Mais eux aussi suggèrent de ne pas s'arrêter à la mesure du taux de compression qui ne veut rien dire tout seul.

Teledyne demande même, si la mesure du taux est très basse (vers 40 - 50), de voler au moins 45 minutes et de la recommencer. Puis de passer à l'inspection endoscopique.

Conclusion : les mesures sur un moteur sont un tout et en isoler une comme la mesure du taux de compression ne permet pas de dire grand chose. Sauf peut être si les valeurs sont "bonnes".

Donc, si Léonard a une conso d'huile "normale" et s'il a fait (ou fait faire) un examen endoscopique lui aussi normal, je veux bien monter dans son avion...

Pour info : mon "appui technique" personnel est prof de mécanique en IUT, vient de terminer son 4ème avion (dont un truc en plastique comme celui de Patrick ) et fait partie de ces perles rares qui ont des doigts de fée et qui relient de façon concrète la théorie et la pratique. Il a validé les différentes assertions des documents évoqués ci dessus.

Merci en tout cas à ceux grâce à qui je me couche moins c.n ce soir !

[gtvmanu]

Déjà faut pas confondre taux de compression, rapport volumétrique et taux de fuite.

Ensuite, sur un moteur refroidit par air, les jeux sont forcément plus importants (dilatations), il faut donc en tenir en compte lors de la mesure !

Le test de compression permet de mettre le moteur dans une configuration de démarrage à froid et donc on peux faire la même chose à chaud, en fait tout dépend de ce qu'on cherche.

Le plus important c'est une compression :

1) dans la bonne fourchette (donnée constructeur),
2) que tous les cylindres aient la même valeur avec la plus faible dispersion.

Un moteur peux avoir de relativement faibles compressions (usure) mais très bien fonctionner, il va juste consommer de l'huile.

Par contre, si un cylindre a une valeur bcp plus faible, alors là danger : risque de casse imminent, moteur déséquilibré, vibrations etc ...
Un bon test consiste à injecter un peu d'huile et reprendre les compressions : si ça monte la segmentation est en cause, sinon regarder le haut moteur.

En aéroclub, on ne mesure pas les compression, on mesure un taux de fuite, c'est un peu la même idée, seule la mise en œuvre diffère.

Je ressort mon blabla pour un forum auto :


Quelques rappels, pour nos moteurs dits "à 4 temps". En fait, il s'agitdu cycle thermodynamique de l'ingénieur "Beau de Rochas" (1862 pourinfo).

En détail :

1)admission du mélange (air+essence), seule la(les) soupapes d'admission est (sont) ouverte(s), le piston descends : il 'aspire' le mélange.
2)compression : toutes les soupapes sont fermées : le cylindre est étanche (à 99.9%) : le piston remonte et comprime fortement le mélange.

->Arrivé en haut (Point Mort Haut = PMH), l'allumage se fait par la bougie, l'essence brûle rapidement, d'où énergie libérée :
chaleur + force sur la tête du piston <-

3)détente : soupapes toujours fermées, le piston vient de recevoir un énorme choc qui le fait descendre jusqu'au PMB, c'est le temps moteur!!!
4) échappement : le piston remonte, la(les)soupape(s)d'échappement sont ouvertes et les gazs résultants de la combustion sont expulsés vers l'échappement.

Vous noterez qu'il n'y a qu'un seul temps 'moteur' : qui donne de la force au vilebrequin (donc aux roues ) sur les 4 !

En effet, les trois autres temps nécessitent de l'énergie, eux aux contraires 'consomment'. Donc pour que ça marche le temps moteur doit fournir
plus d'énergie que les autres temps n'en consomment. En plus, si on trace la courbe du couple : c'est pas vraiment linéaire,mais plutôt une série
"d'à coups", c'est pourquoi on cherche à linéariser le couple et donc la formule la plus courante est le 4cylindres : il y a un temps"moteur" à
chaque tour de vilo ! (4 temps= deux tours de vilebrequin =720° de vilo). Pour info, il existe des mono-cylindre 4 temps : modélisme,
kart etc..., mais avec un bon gros volant moteur pour réduire les à coups). Ce qui n'empêche pas les constructeurs de monter quand mm un volant
moteur : il contribue à linéariser les variations de couple résiduel !

De même, le front de flamme se déplaçant à une certaine vitesse(certes très rapide mais quand même), et pour assurer un combustion aussi
optimale que possible, la bougie est toujours allumée un peu avant que le piston n'arrive en haut : c'est l'avance à l'allumage, elle varie
avec le régime moteur. Il y a d'autres valeurs d'avance et même de retard, on va zapper pour arriver aux compressions

Pour info : le rendement global d'un moteur essence atmosphérique est de 20 à 30 % maxi, le reste ça part en chaleur !


Le rapport volumétrique :

Pour rappel, l'expression "taux de compression" est impropre, scientifiquement inexacte, elle créée la confusion : A OUBLIER !

Donc, le rapport volumétrique est le  rapport qui existe entre deux volumes : V0 et V1, c'est à dire le volume de la chambre de combustion
lorsque le piston est au PMB (V0) est le volume de la chambre de combustion lorsque le piston est au PMH (V1). D'un point de vue théorique,
le rendement d'un moteur à combustion interne fonctionnant selon le cycle "beau de rochas" AUGMENTE lorsque le rapport
volumétrique augmente. Ca se vérifie expérimentalement (pistons haute compression etc...). Pour des 4T essence, le  rapport volumétrique
vaut en moyenne 9 / 9.5 pour 1, au delà de 10, on a plutôt affaire à un moteur de course, en dessous, il s'agit d'un moteur turbocompressé (pourquoi : on peut en reparler).

D'un point de vue technologie V1 n'est jamais nul (mais très faible), il reste un petit volume dit "volume mort", particulièrement dans
le cas des chambres de combustion hémisphérique (bialbero...). Il ne fait que quelques cm3 et 'contient' notamment la bougie.

Donc si le volume total du cylindre est V, alors : V = V0 - V1 (V0 > V à cause du volume mort).

Les "compressions" :


Rappel: le bar est une unité de pression, 1 bar = 1 kg /cm² :c'est une force appliquée à une surface, la pression atmosphérique de l'air
qu'on respire est de 1 bar (101325 pascals (1 bar = 100000 Pa) en conditions ISA !

Donc sans en tartiner des pages, on peu au moins distinguer trois valeurs de pressions :

- la pression d'injection de l'essence (ordre de grandeur : 3 bars pour un moteur à essence),
- la pression de combustion (ordre de grandeur : 50 bars pour un moteur à essence),
- la pression de fin compression (ordre de grandeur : 15 bars pour un moteur à essence),

Notation : le "**" veux dire 'puissance' : ex: 3² = 3**2 = 9.

La pression de compression est celle qui règne dans la chambre de combustion quand le moteur est au PMH en fin de compression, mathématiquement
ça s'exprime par : P * V**G =constante, c'est valable pour les transformations dites "adiabatiques"c'est à dire sans échange de chaleur avec
l'extérieur, c'est une façon théorique de représenter la réalité.

On va dire début de compression : point 0, fin de compression :point 1, etça donne : P0 * V0**G = P1 * V1**G soit : P1 = P0 * (V0 /V1)**G.
G est une constante pour les gaz dits "parfaits" et vaut "1.4" et 1.25 à1.35 en pratique. C'est théorique, car le mélange air/essence n'est
pas "parfait" ce qu'il faut retenir, c'est que la pression dépend du rapport volumétrique (V1/V0) et en pratique : P1 = P0 + 2 * (rapport_volumétrique - 1).

En outre, la valeur de compression dépend du régime moteur à cause des fuites de gaz entre le cylindre et le piston. En pratique, on utilise
le démarreur et donc un faible régime, cela n'a pas d'influence, d'autant que toutes les mesures se font au même régime. Enfin et sauf grave pb,
le rapport volumétrique est une CONSTANTE de chaque moteur !

Par calcul pour mon GTV4 : rapport_volumétrique = 9, G = 1.3, soit :

- P1 = P0 + 2 * (9 -1 ) = 17 bars (P0 = pression atmosphérique = 1 bar),
- ou encore : P1 = P0 * (9)**1.3 = 17 bars.

(Et un rendement théorique MAXI si moteur parfait de : 1 - (1 / (rapport_volumétrique**(1.3-1)) ) = 48 %).

Et la différence me direz vous, et bien : l'adaptation théorie/pratique,les fuites "normales" du cylindre, le fait que les soupapes ne se ferment
pas exactement comme la théorie le suppose, il faut tenir compte de l'avance et du retard à l'ouverture et aux fermetures des soupapes :le piston n'est
pas encore au PMH, V1 est un peu plus faible (on parle alors de taux de compression effectif un peu plusfaible que le taux de compression, il faut aussi
tenir compte du taux de remplissage, la fuite en branchant le compressiomètre, l'erreur de mesure etc...


Mise en œuvre :


Les compressions se prennent cylindre par cylindre, moteur chaud, on débranche la bobine pour ne pas que le moteur démarre, on remplace la bougie
par l'embout du compressiomètre et on fait tourner le démarreur jusqu'à ce que l'aiguille du compressiomètre atteigne le maximum, on relève la
valeur et ainsi de suite.

Une bonnevaleur est entre 11 et 13 bars pour un moteur à essence,entre 9 et 10c'est un peu limite, en dessous le moteur est fatigué ou
il y a un pb de calage de la distribution ou du jeux ou soupapes, ou un pb d'étanchéité du cylindres : segments, soupapes etc...

Dans ce cas, refaire la mesure comme si dessus avec un peu d'huile moteur versée dans le puit de bougie, l'huile va "étanchéifier" entre le piston
et la chemise (ou le bloc), si la valeur de compression augmente :les segments sont fatigués, sinon : c'est la culasse et la distribution qu'il faut
examiner.

Ce qui est important : tous les cylindres à la même valeur (+/- 0.5 bar) et entre 11 et 13 bars !


Pour info : les compressions sont plus faibles sur un moteur froid, car à chaud, les chambres sont "en température" et contribuent à chauffer
l'air aspiré jusqu'à 50 °C.

Pour info, on peut aussi tester l'étanchéité du cylindre en le"gonflant"avec un compresseur en mesurant le temps qu'il faut pour qu'il
perde une certaine valeur de pression.

Voilà, en espérant avoir été clair !



@+

[Vrh]

........................
Pour info : mon "appui technique" personnel est prof de mécanique en IUT, vient de terminer son 4ème avion (dont un truc en plastique comme celui de Patrick ) et fait partie de ces perles rares qui ont des doigts de fée et qui relient de façon concrète la théorie et la pratique. Il a validé les différentes assertions des documents évoqués ci dessus. ..................................................

Denis, tu as de trés bonne relation ! Le bonjour à Christian

Patrick

[Léonard]

.....
Bien que juste examiner  a l'endoscope une soupape  échappement  qui fuit ?? j'ai bien des doutes sur le rapport  (une soupape échappement qui fuit pas d'autre remède que démonter rien que tous la calamine qui est collé sur la queue, tu ne vois rien et par experience .............André

André, je crains beaucoup plus les détonations destructrices par calage magneto trop en avance qu'un segment cassé.

Concernant une soupape d'échapement qui fuit, tu as environ 100H pour que cela devienne critique ... à moins que ce ne soit suite à une déformation thermique lorsqu'un cylindre a atteind des tempés de 420 /450°F ce qui est quasiment destructif pour la soupape. Et une soupape d'échapement qui fuit, il faudrait être sourd pour ne pas la voir comme dirait PC.

Un endoscope te permet de très bien voir la fuite et les conséquences sur la soupape. Je ne vais pas te faire un cours, je pense que tu connais les variations de couleur qui permettent sans coup férir de faire un diag. précis

Comme je le précisais à Denis, une sécurité complémentaire à l'endoscopie reste l'analyse d'huile toutes les 100H. Et là, c'est infaillible sur la nature des destructions en cours, les différents composants (Poussoirs, vilos, soupapes, segments ne sont pas du tout fait avec le même métal.

Léo
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