(09-02-2017, 01:02:28)folken a écrit : [ -> ]Sujet difficile, pour être exhaustif il y aurait aussi les pertes de charge à rendre en compte.
Une ligne à double coude qui suit le châssis briderait un peut + d'après certains que les lignes ebay full barouf les plus droites possibles et qui descendent quasiment au niveau du sol, mais casse aussi tellement mieux le bruit.
Elle est bonne
Bon, plus sérieusement, y'a quatre phénomènes dans un moteur à quatre temps : Admission, compression, combustion et échappement.
On va s'intéresser à l'admission et à la combustion :
Admission : on fait rentrer le mélange dans la chambre, une certaine quantité d'air à une certaine température avec un peu d'essence pour créer le mélange que l'on souhaite.
Cette certaine quantité d'air et d'essence, possède une masse (encore heureux
), un "poids" (même s'il faudrait plutot utiliser une masse au niveau du vocabulaire...).
Le mélange est relativement froid (on va estimer un 50°C)
On comprime ensuite pour préparer la combustion, ce qui signifie que le volume diminue, mais on a toujours la même masse. Pas le choix, la température doit augmenter, la pression également.
On allume : la combustion se produit. Je vais pas vour faire un cours de chimie, mais l'essence étant un hydrocarbure, elle contien de l'hydrogène (H), du carbone © et de l'oxygène (O), l'air admis lui, contient de l'azote (N) (mais en fait on s'en fout) et de l'oxygène (O)
L'hydrogène va former de la flotte en réagissant avec l'oxygène ( H + H + O = H2O )
Le carbone va faire du dioxide ( C + O + O = CO2 )
Les autres réactions dans la chambre sont négligeables car en petite quantité.
Bref, tout ça, ça produit une énorme quantité de gaz. La pression monte en flèche (et donc la température, qui avoisine maintenant les 400°C) et tout ça ça pousse le piston vers le bas (ou vers le coté si t'as une subaru gros malin
) qui via la bielle fait tourner le vilo etc, bref, c'est à ce moment la que t'as de la powa.
ces gaz, qui maintenant occupent le cylindre, il faut les évacuer, ce qui se fait à la remontée du piston et avec la valve d'échappement ouverte. Ensuite on recommence en réouvrant la valve d'admission etc ...
Alors il y a un soucis avec ce que je viens de vous décrire la :
- Les gaz d'échappement ont toujours un poids, on n'a pas perdu de masse la
- Tout ce qui a une masse et qui se met en mouvement, a aussi une inertie, les gaz ne sont pas une exception.
Ce qui veut dire que l'échappement, il doit sucer les résidus de combustion, si on attend qu'ils se fassent pousser par le piston, il en restera toujours au moment de la phase d'admission.
Alors du coup ce qu'on fait, (notez que je ne parle pas encore ici de moteur turbo) on adapte le diamètre de l'échappement afin de minimiser l'inertie des gaz et en augmenter la vitesse (un peu quand comme tu mets ton doigt au bout du tuyau d'arrosage pour arroser plus loin) (ton doigt j'ai dit
)
(on joue aussi sur la période de croisement des cames : la soupape d'échappement est encore ouverte quand celle d'admission commence à s'ouvrir, cela crée un "courant d'air" qui permet de chasser plus efficacement les résidus de combustion dans l'échappement)
Évidemment il faut trouver un juste milieu : trop petit et les gaz qui trainent dans le tuyau vont générer de la contre-pression. Trop gros et tes gaz vont stagner dans le tuyau, la chambre aura du mal à s'en débarrasser.
Alors comment on calcule cela ? Pfouah, alors la mon ami, on rentre dans une catégorie championnat régional de maths avec des équations à plusieurs inconnues, mais je vais faire au plus simple.
Si le remplissage de ton moteur était parfait, il aspirerait sa cylindrée en 2 tours de vilo (toujours pas de turbo par ici)
Donc prenons un exemple totalement au hasard d'un moteur qui ferait 2500cc
la ou la puissance est sympa/exploitable/voulue, on va dire entre 3500 et 6000rpm (en moyenne vers les 5krpm pour prendre un chiffre rond ...) on aspire 3125 litres d'air/minute, sachant que le ratio de volume entre l'admission et l'échappement est grosso modo de 2.5 après combustion, cela nous fait pas loin de 7800 litres de gaz à expulser par l'échappement chaque minute. (7.8m³ oui oui ...)
Disons qu'un chiffre acceptable est d'évacuer 3.3m³/min par centimètre carré de section de tube.
Donc idéalement il nous faudrait une section de tube de 7.8*3.3 ~ 25cm², ce qui nous fait un tube de 56mm (2.2")
Bon, au niveau du turbo c'est la que ça change : quand on veut du watt, ce qu'on veut c'est créer la plus grande pression différentielle entre l'entrée et la sortie de la turbine, cela améliore le spoolage et la vitesse de rotation finale. (donc plus vite arrivé à pMax et pMax plus importante)
Au collecteur on va privilégier les sorties de petit diamètre, de longueurs égales afin d'avoir un pouls régulier sur la turbine, et une bonne vélocité de gazs. Un collecteur aux mêmes dia. que d'origine mais avec des longueurs égales sera donc parfait.
Après turbo, ce que l'on veut c'est créer une dépression, il est compliqué de s'aider de la période de croisement, car trop courte et trop bridée par la turbine. Afin de permettre un spool plus rapide, nous allons jouer sur l'inertie des gaz : une downpipe plus étroite au début pourra générer de la vitesse.
la longueur moyenne d'un échappement de bagnole (on va négliger le collecteur ici, parce qu'il y a des effets acoustiques qui jouent et ça compense un peu la longueur, si je dois vous parler de ça, j'en ai pour la semaine) est de 3.2 mètres
Le problème étant que lorsque les gaz d'échappement quittent le moteur, ils commencent à refroidir. Un gaz plus froid est plus dense (donc plus lourd par rapport à son volume) et gagne donc en inertie. Inertie qui ralentit les gaz, et c'est ce que l'on ne veut pas. Il faut donc compenser cette perte de vitesse en agrandissant le tube petit à petit. Le catback doit donc être une taille plus grande que la downpipe, et le silencieux encore plus grand que le catback si l'on veut avoir un setup idéal (et orienté performance)
C'est pour ça que l'on voyait des échappements en forme de cône sur les vieilles motos
Bref, encore un détail : un moteur n'a jamais réellement un remplissage idéal, ça tourne autour des 80%, mais on compense généralement avec les acoustiques ( non non, je ne t'en parlerai pas, bien trop long à étaler
)
Il faut en tenir compte lorsque l'on travaille sur un moteur turbo :
Imaginons que la pMax est réglée sur 0.7bar, (ici on va parler en absolu, donc avec la pression atmo ça fait 1.7 bar) ça fait qu'il y a un facteur de correction au volume des gaz émis :
+70% sur le volume d'admission -20% pour le remplissage défectueux.
donc en corrigeant les valeurs :
3125 * 1.7 * 0.8 = 4250 litres/min à l'admission
Ce qui nous fait 10 625 litres à l'échappement
10.6m³ * 3.3 = 35cm² donc un échappement idéal de 66mm (2.6") avec réglages stock.
Disons que tu veux un peu jouer avec la pression, faut voir un poil plus large.
Je conseillerais donc une DP de 3", un catback de 3.25" et un final de 3.5"
Merci d'être venus si nombreux, bonne fin de soirée
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Ah oué j'oubliais, les avantages inox/acier/titane :
Acier : standard et pas cher, c'est déja ça
Inox : Garde mieux la chaleur, donc les gaz refroidissent moins vite, sonorité plus grave du fait de la nature des matériaux (tu veux vraiment discuter crystallisation des alliages à ct'heure-ci cousin ? ) ça ne rouille pas et c'est bô quand ça a chauffé un bon coup.
Titane : Trop swag motherfucker ! Ca pèse quedalle, c'est costaud comme de l'acier, ça garde la chaleur comme de l'inox, ça devient bleu indigo quand ça a chauffé et la sonorité est encore plus grave. Tu ne dois payer que 850 confortables mensualités en plus de ton premier-né
