Calcul echappement

[Gordon Burette]

Bonjour,

Quelqun aurait il une formule simple de calcul d'échappement, car j'ai égaré les miennes.
Au moins pour determiner deja une longueur.
J'en avait plusieurs dont 4x1, 4x2.

Merci

[pecki]

d'après le bouquin de Jean-François Robert (la préparation des moteurs motos)

il y explique que (pour un monocylindre) =>

la longueur d'un échappement = AOE + 180 - AOA x C / 12 N

C se détermine avec la formule " racine carré de ( coef adiabatique du gaz x 289 x Température en kelvin "

il donne un coef adiabatique de 1,45 à l'échappement pour une température de 1123°K sur la première partie du collecteur, 700°K sur la seconde partie et 600°K à sont extrémité dernière ce qui lui donne des vitesses de propagations respective de 685, 640 et 605 m/s (ca fait une différence d'environ 300km/h entre la propagation de l'onde à l'entré du collecteur par rapport à sa sortie

il part du meme principe pour le multi cylindre exepté qu'il analyse les propagations des ondes pour ne pas se retrouver avec un cylindre étouffé

grossièrement confirmé par BFR qui réalise des échappements en belgique

il ne parle pas de diamètre des échappements, sur une modélisation d'un échappement de la F1 toyota que j'ai en photo sur le mur de ma chambre, on voit nettement qu'il y a une augmentation de passage sur les 2/3 de la fin du collecteur, je suppose que comme les gaz sont sous forme de packet, au contact de l'air qui les entoures dans le collecteur il se dilate et nécessite plus de surface de passage pour une meme vitesse ...

la matière influt également je pense sur le comportement de l'échappement, de l'inox n'a pas les memes propriété que l'acier en therme d'inertie calorifique qui pourrais justement changer ses valeurs de température des gazs ...

[toxyc prepa]

Oula. Tu pose la question qui fait mal. Bon, je vais essayer de te donner une idée par l'exemple d'un échappement calculé par mes soins sur un 4 cylindres 1300 atmosphérique de 250 cv à 10700 tr/m. Rapport volumétrique 13,4/1.

Il est préférable de choisir le type 3Y au lieu du 4/1..

Calcul du 3 y 1300 Suzuki HAYABUSA de Martini.

Infos diverses : diamètre soupape echap = 27 mm
Longueur du conduit = 45 mm
Act = 292 ° d’ouverture et 8,36 mm de levée avec 10/100 de jeu théorique

Cas d’un monocylindre

Vitesse de propagation de l’onde choisie = 685m/sec qui est une valeur moyenne fonction de la Température des gaz d'échappement.


L= angle total d’ouverture de soupape d’echappement X 685
12 X régime moteur à la puissance maxi

Exemple régime 10800 tr/mn et 292 ° d’ouverture vitesse de l’onde choisie = 650

L= 292 X 650 = 189800 = 1,464 m à partir de la soupape.
12 X 10800 129600

Cas d’un multicylindre

Cylindre 1 et 4 couplés, 2 et 3 couplés

Calcul de L1 (premier tronçon jusqu’au premier Y) (régime de puissance maxi)
L= 292 X 650 = 189800 = 1,464 m à partir de la soupape. C'est trop long!!!
12 X 10800 129600

Prendre harmonique 2 = 1,464 / 2 = 0,732 m ou 732 mm ( enlever la demi longueur du conduit soit 27,5 mm ! )


Prendre harmonique 3 = 1,464 / 3 = 0,488 m ou 488 mm ( enlever la tierce longueur du conduit soit 15 . Voilà, c'est mieux. La longueur du premier Y L1 est déterminée.

Section conduit culasse = 35² x 3,14:4 = 961,625 mm² ne pas modifier outre mesure le diamètre sous peine de perdre de la vitesse. (autre débat)

Calcul de L2 (tronçon jusqu’au deuxième Y. On choisira cette fois-ci le régime de couple maxi qui nous interresserait, et on fait le même calcul. Au lieu de prendre 10800 tr/mn, on choisira, par exemple un régime de 8500 tr/m

Respecter la longueur totale, sans harmonique pour le régime maxi choisi, si possible !!!

Ne pas oublier d'enlever la longueur du conduit. (45)

Et voilou. ça pète à mort..... Si besoin, je vous fais parvenir les formules ou mes sources...

signé: un prof motoriste fou.........

[toxyc prepa]

Ma réponse précédente étant limitée par l'espace du post, je viendrai apporter de plus amples informations sous peu. Notez que le couplage des tubulures d'échappement variera en fonction de l'ordre d'allumage et donc de la régularité cyclique.

Contrairement aux phénomènes pulsatoires dans les tubulures d'admisssion fonction de l'ouverture/fermeture de la soupape d'admission, pour la ligne d'échappement c'est la durée d'ouverture/fermeture de la soupape d'échappement qui sera prise en compte(les 292° évoqué auparavant)

Pour comprendre les phénomènes d'onde vibratoire dans les tubulures, il est nécessaire de bien les comprendre. Un très bel article a été rédigé à ce sujet les la "suralimentation accoustique" sur le forum ou en article.

. La difficulté rencontrée pour l'écahppement sera fonction de la détermination de la température de ces gaz à l'échappement irrégulière et dégressive jusqu'à l'extrémité du conduit. Trop chaud ça fond, ça brule. Pensez à tout ce qui peut provoquer l'élévation de la température lors de la phase combustion, aux vibrations, et au réglage de richesse. (une flamme comburante=richesse à tendance pauvre=oxydation du métal=fissure métallique=rupture) Voir les sites Akrapovic auto/moto/collecteurs, Micron, Arrow et aussi (bah oui) Devil dont le Responsable technique développement n'est autre que Jean Louis Millet, ex MILLET Racing..... On y voit une infinité de montages et d'assemblages. Mais, lisez la suite......





La majorité des moteurs 4 cylindres avec manetons à 180° fonctionne avec un ordre d'allumage 1342, mais il existe aussi un autre ordre d'allumage (Arbre à came différent) qui est 1243 ! ça c'était pour les 4 cylindres a vilebrequin dont les manetons sont calés à 180°.

J'attire votre attention sur le fait suivant: il existe des 4 Cylindres en lignes dont les manetons sont calés à 270° de façon à se rapprocher du comportement moteur d'un V4.
Le bruit ressemble à celui d'un V4 d'ailleurs. (exemple YAMAHA Moto GP Rossi)

Imaginez la suite, moteur en V à angles de cylindre très variables et disposant d'un calage de maneton approprié pour que tous les cylindres aient accompli leur cycle complet de façon équilibrée ou régulière.


Vous voyez qu'il s'agit d'un vaste sujet.

Messieurs les chaudronniers à vos outils. Aller, testez l'hydro-formage de tube sous 15 ou 20 bars.

En gros, à vos glingues, à vos outils, bande de tapettes....

Cordialement.

A bientôt.

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