Vitesse des gazsOn a vu que pour profiter de l'effet kadenacy et des résonances en quart d'onde, il faut que la vitesse de l'air dans l'admission soit élevée pour que son inertie soit grande afin d'avoir un impact élevé soit sur la soupape, soit sur le piston et avoir le max de pression possible pendant l'impact.
Seulement soucis comme d'hab, on a pas encore parlé des frottement de l'air avec les parois des tubulures.
Un peu de physique:
Ce qui fait bouger la masse d'air, c'est la différence de pression entre le cylindre (Pp) et l'extremité de l'admission, par exemple l'air derriere le filtre à air ou le turbo (Pad). L'énergie qui fait bouger la masse d'air est directement issue de la différence des deux:
Pe = Pad - Pp
Pc < Pad quand le volume du cylindre augmente quand le piston descend pendant la phase d'admission.
Quand l'air se déplace, il frotte avec les parois. Une partie de l'energie donnée au gaz est donc dépensée pour vaincre ses frottement. On peu exprimer cette énergie sous forme de pression Pc, que l'on appelle perte de charge.
On a donc Pe = Pad - Pp - Pc
Plus ce Pc est important, moins l'energie pour bouger les gazs est importante et plus le remplissage est mauvais.
On doit donc faire en sorte de réduire ce Pc
Plus généralement, Pc est du aux frottement, mais aussi aux divers obstacles dans l'admisison, par exemple, le filtre à air, échangeur, papilllons etc... on peut rajouter à ça, tous les changement de section ou de direction dans l'admission. Par exemple, une admission la plus droite possible est préferable à une admission avec des coudes partout ou des endroit où la tubulure s'aggrandi ou se rétrécit.
Pour réduire les forttement, on peux penser aussi à raccourcir la longueur de l'admission pour avoir moins d'endroit où l'air frotte mais toujours en gardant dans la tete de trouver le bon compromis avec les résonance en quart d'onde.
Bref il faut réduire ces frottement pour avoir un bon remplissage.
Ces frottements sont plus important quand l'air va plus vite. On devra donc limiter la vitesse de l'air pour ne pas avoir trop de frottements.
On devra donc trouver une bonne vitesse de l'air, assez vite pour bénéficier de l'effet kadenacy et assez faible pour ne pas engendrer trop de frottement.
On a été déterminé que le meilleur rapport se situe pour une vitesse de 120 m/s pour un moteur atmo. Une discussion sur JSO donne cette vitesse à 80 m/s pour un turbo.
Ok pour la vitesse, mais la vitesse est directement liée au débit du volume d'air par la formule suivante:
Débit volumique = Vitesse de l'air x Section du conduit
Le débit du moteur, on peut le connaitre avec sa cylindrée et le régime correspondant.
Le soucis, c'est que le débit va varier directement avec le régime et donc si on avait une section fixe des tubulures la vitesse de l'air va augmenter jusqu'à un certain point:
Pour un régime faible, la vitesse de l'air sera trop faible
Pour un régime fort, la vitesse de l'air sera trop forte jusqu'au point où le moteur sera completement étranglé et où le débit et le remplissage vont être médiocre.
L'idée est donc de déterminer une bonne section pour trouver le bon compromis en fonction de ce qu'on veut faire.
Pendant la conception du moteur, on joue donc directement sur le diametre des tubulures d'admission mais aussi sur le diametre des soupapes, la taille des carbus ou des boitiers papillons etc...
Par exemple pour les carbus, plus on choisira petit, plus on optimisera le couple à bas régime. Plus grand, on optimise le couple à haut régime et donc la puissance.
On remarque à ce sujet, que certaines culasses ne nécéssite pas d'aggrandissement de conduits jusqu'à un certain point: les culasse de clio 16 s ou williams semblent surdimensionnée pour des petites préparation, et la seule chose que l'on modifira sera la forme des conduit pour éviter les coudes et changement de section dûes à la procédé de fabrication de la culasse qui ne permet pas d'avoir quelque chose de parfait dès le départ.
Pour les soupapes, le diametre joue mais aussi la levée de la soupape.
C'est là que nos chers chercheurs interviennent encore.
L'idée est donc de diminuer la section à bas régime et de l'augmenter à haut régime.
Pour la levée des soupapes, on fait encore appele au distribution variable.
Toujours le VTEC où on voit clairement que les cames permettent des levées différentes:
Un systeme tres prometteur de chez BMW qui permet de changer le profil de la distribution en temps réel avec le même AAC, le Valvetronic:
Pour le reste de l'admission, y a pas grand chose à faire mais il existe quelque solutions interessante où on peut jouer dessus:
Jouer sur l'ouverture du papillon. En effet, plus le papillon sera fermé, plus les gazs iront vite mais plus on met de frottement. Contrairement à ce qu'on pourrait penser, pour bien monter en régime, le papillon devrait s'ouvrir au fur et à mesure que le régime augmente et non rester totalement ouvert.
On a donc deux solutions:
On controle l'ouverture du papillon de maniere électronique ce que fait par exemple Yamaha avec les R1 et R6 avec le YCC-T
Avant d'arriver là, Suzuki sur la SV et Gex et Kawasaki sur les ZX 6R et 10R ont carrément monté un deuxieme papillon. On a donc deux papillons, le premier est relié à la poigné du pilote pour gerer la puissance, et le second s'ouvre en fonction du premier pour gerer la vitesse des gazs:
A: papillon principale
B: papillon secondaire
E: conduit d'admission
A noter,qu'une fois de plus nos vieux ont aussi bossé dessus avec leurs carbus:
On peut citer les carburateur double corps progressifs avec deux papillons, un petit pour les faibles charges, et un gros s'ouvrant pour les grosses charges:
Pour finir, on peut parler d'un systeme inconnu pour cause de bridage francais à 100 cv sur les Yamaha V-Max: Le V Boost;
L'idée était de faire tourner chaque cylindre du V4 sur un seul carbus à bas régime et ensuite de coupler deux carbus sur chaque cylindre à haut régime pour avoir une section deux fois plus grosse. Tout ca en ouvrant un clapet entre deux tubulures d'admission:
Aujourd'hui à 16:42 par 
Tél 
, je désespérais que ca n'interessait personne... On va continuer alors....
