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Dessine-moi un cheval...

Tous les sujets techniques concernant l'avion, les moteurs, la mécanique du vol, les instruments.

Dessine-moi un cheval...

Messagede JBJ le Lundi 19 Novembre 2007 18:24

Bonjour à tous,
J'ai quelques interrogations qui vont peut-être vous sembler bien naïves mais je suis plutôt nul en mécanique (voire complètement ignare mais je me soigne avec le Cépadues).
Comment calcule-t-on, ou mesure-t-on la puissance d'un moteur en chevaux ? Est-ce directement proportionnel à la cylindrée ?
Question subsidiaire : on parle de chevaux chez nous, de horsepower chez nos amis anglosaxons, il doit donc bien avoir une relation avec les chevaux à quatre pattes, mais laquelle ?
Et dernière question, le choix d'une hélice est-il uniquement déterminé par la puissance du moteur ?
Si vous avez un lien vers "le moteur d'avion pour les nuls", je suis preneur !
Merci. Image
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Ben le Lundi 19 Novembre 2007 18:47

JBJ a écrit: ... Comment calcule-t-on, ou mesure-t-on la puissance d'un moteur en chevaux ? Est-ce directement proportionnel à la cylindrée ? ...
On calcule la puissance d'un moteur à différents régimes à partir de la mesure du couple mesuré sur un banc d'essai. Un abus de langage fait qu'on parle d'un 180 CV, alors qu'il faidrait par ler d'un 180 CV MAXI.
P=C.w
C : couple
w : vitesse de rotation

JBJ a écrit: ... Question subsidiaire : on parle de chevaux chez nous, de horsepower chez nos amis anglosaxons ...

voir en bas au chapitre PUISSANCE http://www.thermexcel.com/french/tables/unitnext.htm

JBJ a écrit: ... il doit donc bien avoir une relation avec les chevaux à quatre pattes, mais laquelle ?  ...

Par sûr mais la puissance (longue durée, pas le coup d'épaule) d'un cheval de trait doit être pas loin de 735 W

JBJ a écrit: ... le choix d'une hélice est-il uniquement déterminé par la puissance du moteur ?  ...

Non, ça dépend aussi de l'usage qu'on veut en faire (croisière, montagne hydravion ...), de la garde au sol, ...

JBJ a écrit: ... Si vous avez un lien vers "le moteur d'avion pour les nuls" ...

Un site très bien fait http://pagesperso-orange.fr/rxsept/avion/accueil/messages/Quel%20moteur.htm

Bonnes lectures Image
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Philippe Warter le Lundi 19 Novembre 2007 20:51

Un engin capable de soulever à 1 mètre de haut une charge de 75 kg en 1 seconde développe une puissance de 1 cheval-vapeur (CV).
C'est James Watt qui a "étalonné" ainsi les chevaux de la ferme près de chez lui. (en fait 1 CV = 736 watt mais bon on va pas chipoter, ou encore 736 joule/seconde)
Les signatures sur les forums internet sont souvent apocryphes. Jules César.
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede andre44 le Lundi 19 Novembre 2007 21:13

Bonjour
Et dernière question, le choix d'une hélice est-il uniquement déterminé par la puissance du moteur ?

CV  736 w
Hp 746 W

Mais la puissance ecrite sur le moteur est rarement la puissance disponible ou utilisable sur un avion .

Sur continental C65 on peut esperer sortie 65 hp a 2300 rpm , mais sur o-200 100hp rarement en vol on réussi a sortir les 100hp il faudrait qu'il tourne a 2750rpm moteur au fond..

Pour les hélices cela sera long a expliquer..  
l'hélice depend du moteur puissance et RPM, cela depend de la vitesse de l'avion  l'hélice sur un avion C'est un peut la boite de vitesse sur un auto  c'est ajusté comme un paire de chaussure  il en a pour la danse il y en pour la montagne.

On ajuste une hélice pour pouvoir tirer le maximu de puissance sur un avion dans les differrentes configurations de vol  monté et palier , en palier plein gaz on doit s'approcher de la puissance maximal continu du moteur. On recherche le moins de glissement possible .

Une hélice sur un J3 65 HP et bien differrent d'une hélice sur D112 65 hp

un hélice de 65 HP installer sur un o-200 100hp (met le moteur a genou) il n'est pas capable de la tourner (l'hélice du 100hp doit etre de plus petit diametre ou de pas plus fin)

une hélice qui vas sur un J3 c 65  65 hp si on  installe un moteur c 90 90hp sur un J3 , la même hélice convient sans aucune modification .. (Mac cauley 74 44)
le 65 la tournera a 2300 rpm maximum le 90hp la tournera a 2575 rpm maximum..

Comme tu vois la puissance du moteur ne veux pas tout dire ..     

Il y a une relation entre le pas et le diametre des hélices ..

André
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Leon Robin le Lundi 19 Novembre 2007 21:49

On précisera que la puissance en CV (chevaux vapeur) est une survivance d'usage (comme les anciens francs et, dans un demi siècle les francs Image), mais que la mesure officielle de puissance se fait en kW (kilowatts).
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Jacques HM Cohen le Lundi 19 Novembre 2007 21:55

Léon,
Les intégristes métrologistes ne préfèrent ils pas le Newton?
J.
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Leon Robin le Lundi 19 Novembre 2007 22:08

JBJ a écrit:................. Comment calcule-t-on, ou mesure-t-on la puissance d'un moteur en chevaux ? Est-ce directement proportionnel à la cylindrée ? ............

On mesure la puissance d'un moteur "au banc" : c'est un instrument de mesure permettant de mesurer le travail fourni par unité de temps (c'est la définition de la puissance). Différentes méthodes sont employées, mais le principe reste le même : on fait tourner le moteur en lui appliquant une charge résistante connue (le régime se stabilise) et on en déduit le couple. En répétant l'opération à différents régimes, on établit la courbe de couple, qui est spécifique à chaque type de moteur. connaissant le couple et le régime, on en déduit la puissance.

La puissance d'un moteur n'a qu'un lointain rapport avec sa cylindrée. Un moteur d'avion de 180 CV fait 6 litres de cylindrée, soit 30 CV au litre. Un honnête moteur de voiture donne facilement le double, voire plus (on arrive à 100 CV/litre sur des modèles de série - pas forcément de grande diffusion). La puissance n'est pas tout, encore faut-il savoir comment elle est distribuée pour l'utiliser efficacement. C'est là qu'on retrouve les courbes de couple et de puissance de tout à l'heure. Mais là, on en aurait pour la soirée, voire un peu plus.
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Jacques HM Cohen le Lundi 19 Novembre 2007 22:13

J'ai révisé!!!! Un Watt = un Newton par mètre et par seconde!!

J.
rafraichi!
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede pfiquet le Lundi 19 Novembre 2007 22:56

Jacques HM Cohen a écrit:J'ai révisé!!!! Un Watt = un Newton par mètre et par seconde!!

J.
rafraichi!


Un Mewton levé de un mètre en une seconde soit : (1N x 1m) / 1s ou : 1Nm/s

1 Cv = 736 Watt ou 736 Nm/S ou 75 Kgm/s

Et comme 1 Kg = 9.81 Newton, 75 kg = 736 Newton

La boucle est bouclée.
Philippe


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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede JBJ le Lundi 19 Novembre 2007 23:49

Grand grand merci à vous tous, je vais maintenant tâcher de digérer tout ça !
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede andre44 le Mardi 20 Novembre 2007 00:01

Bonjour

Image


Il y a une courbe qui est établi moteur plein gaz, on freine le moteur sur le banc pour absorber la puissance
Courbe (full throttle) on évite de freiner le moteur a trop bas regime trop de friction mecanique au bas regimes  contre réaction du piston dans les cylindres
l'autre courbe c'est avec une hélice de banc , elle commence a un régime et une puissance  plus basse .
l'autre courbe que l'on voit pas c'est celle du (torque) couple, c'est la plus interessante dans un moteur d'avion , elle determine le bon dessin du moteur , principalement l'épure de l'arbre a cam et le dessin des soupapes. le couple diminue avec le remplissage du moteur (il respire moins bien )
Un bon moteur d'avion doit avoir une courbe de couple plate, qui commence a bas régimes
en géneral c'est au regime du couple maximal que l'on utilise le moteur..
Ces moteurs coupleux, l'adaptation des hélices est facile  (C90 est un exemple ..)
  

Si on examine les courbes de consommation que cela soit avec hélice ou charge maximal plein gaz
on arrive au régime de 2375 rpm pour la meilleure consomation.

Dans la pratique le régime économique sur le moteur du graphique , est a 2200rpm avec une hélice adapté..

Quand on parle de meilleur rendement d'un moteur, on fait réference  a une puissance donné verus consomation..

Trop de pilotes,  quand il sont plein gaz au décollage, pense qu'il sont pleinne puissance c'est rarement le cas  avec une hélice a pas fixe  .
la pleinne puissance est atteind lorsque en est plein gaz,  que le moteur a ses maximum de RPM
pour ce moteur  le O-290 la pleinne puissance 135 hp sera atteind, quand le moteur tournera a 2600rpm

Si je lui installe une hélice a grand pas et que en montée je ne peux le tourner que a 2250 rpm, plein gaz je n'aurrais que  120hp
Si je lui installe une hélice a petit pas et que en montée je la tourne a 2600 rpm plein gaz j'aurrai  135hp
dans ce cas en croisiere je n'aurrai pas un bon rendement , en reduisant a 2350 rpm le moteur ne sera pas assez chargé ..

Dans la pratique avec une hélice a pas fixe le regime de croisiere correspond au régime statique..
bien que il y a pas de régles,   vue la  diversité des moteurs .

Si on regarde les caracteristiques du moteur
si on veut sortire 110Hp du moteur avec differentes hélices
soit une hélice a fort pas qui  plein gaz donnerait 110hp a 2050 rpm cela consomme 0,52 lbs/hp/heure
Soit une hélice plus petit pas qui donnerais avec reduction des gaz 110hp a 2450rpm cela consomme 0,47 lbs/Hp/heure

l'adptation de l'hélice sur une avion doit bien etre bien réaliser ..
Dernière édition par andre44 le Mardi 20 Novembre 2007 04:38, édité 3 fois.
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede A_F le Mardi 20 Novembre 2007 00:03

Et comme un Newton c'est également un kg.m/s² ca nous donne.... Image Image

AF
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede pfiquet le Mardi 20 Novembre 2007 11:42

A_F a écrit:Et comme un Newton c'est également un kg.m/s² ca nous donne.... Image Image

AF


Ca donne la différence entre kilogramme masse et kilogramme force :

une masse de 1Kg (poids) soumise à l'attraction terrestre (1g = 9,81 m/s²) développe une force de :

F = M x a soit 1Kg x 9.81 m/s² = 9.81 Kgm/s² ou 9.81 Newton
Dernière édition par pfiquet le Mardi 20 Novembre 2007 12:52, édité 1 fois.
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Papa-Hotel le Mardi 20 Novembre 2007 12:25

Passionnant tes histoires d'hélices André.

Mais comme toujours, il me manque pas mal d'éléments.

Le RPM max d'une Hélice (je parle pas de la contrainte moteur) c'est bien du au diametre de celle-ci ? (vitesses "soniques" en bout de pale)
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Re: Dessine-moi un cheval...

Messagede Manu le Mardi 20 Novembre 2007 14:14

Je dirais plutot lié aux contraintes mécaniques. La vitesse en bout de pale est foonction de la vitesse de l'avion, une histoire de somme vectorielle.

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