F1 fachée avec le 2T?

[pirfou]

Salut à tous. En fait j'aurais voulu savoir pourquoi en F1 ont utilise pas de moteur 2T?
Parceque c'est tellement plus performant que le 4T : plus légé, moins encombrant, et beaucoup d'inertie pour les pièces en mouvements. En plus il y a tellement de travaux dynamiques à réaliser sur ces moteurs, ce seraient de vraies bombes.
MERCI POUR LES EXPLICATIONS
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Rien ne vaut un 125 sx.

[Bill]

Salut Pirfou!

Je vais commencer par casser une première idée reçu: le 2T prends plus de tours que le 4T!

Pour exemple les dernières 500GP avaient un Nmax de 13000tr/min en 500cm3 contre près de 16000tr/min pour les dernières RCV211V 1000cm3.

Après il y a tout un tas de raison à ce que les moteurs 4T hautes perfos soient mieux que les 2T (refroidissement, combustion, lubrification, conso,...). Le comportement moteur y est aussi pour beaucoup. Un moteur peut être très puissant mais si il est trop pointu ça le rend inexploitable!

Même sur les motocross ou le 2T été légion le 4T reprend la main! Idem pour les jet ski où il existent je crois encore un 2T turbo chez Bombardier ou Seadoo.

Sans parler de l'entretien...

[pirfou]

Heu.....? Et bien en théorie oui, le 2t a plus peut prendre d'avantage de tours qu'un 4t puisque les pièces en rotation ont nettement moins d'inertie (à cylindrée égale) : pas d'arbres à cames, de soupapes, de poulies de transmissions jusqu'aux arbres, etc ce qui fait d'autant moins de pertes calorifiques par frottements.
Sinon question souplesse tout dépend des diagrammes moteurs appliquées, et je suis sûr que des ingé en F1 sont capbles de trouver une solution à ce pb, en tout cas moi j'en ai une (que je ne divulguerait pas, étant donné que je veux être ingé en méca) . Sinon la raison pour laquelle les fameux 500gp ne franchissaient pas le cap des 13000 est parceque leur puissance se cassait la gueule au delà, mais en théorie, si les diagrammes sont ajustés pour avoir du couple plus haut le moteur grimpera jusqu'à 20000 s'il le faut, pas au delà à cause d'un pb de géométrie du cylindre en rapport avec la surface de la lumière d'échappement.
Par contre il est vrai que question polution le pb du 2t est de cramer un peu d'huile (à remettre en cause avec l'arrivée d'huile écolos) Autre pb inévitable c'est vrai, c'est les pertes de carburant par l'échappement du 2t lors de la sural par retour d'onde, seul une bonne injection directe peut y remédier...
Après la théorie est trop vague pour pouvoir affirmer des perfs supérieurs, mais je reste convaincu que le 2t a toutes ses chances.

Sinon un autre moteur que je ne connais que peu mais qui reste une solution radicale est le moteur wankel..... Encore plus efficaces que le 2T, mais qui comme ce dernier doit en théorie bouffer un peu d'huile pour asurer la lubrification du piston rotatif.
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[Bill]

C'est une bonne chose que tu veuilles devenir ingé méca. En tous cas tu as du boulot la.

Comme tu le dit toi même en théorie le 2T peu prendre un peu plus de tours que le 4T mais en pratique ça n'est pas toujours le cas.

Je suis bien curieux de connaitre ta solution pour faire des diagrammes de distribution magiques! Je te signalerais juste que depuis #100ans des milliers d'ingé se sont penché sur ces pb.......

Pour en revenir aux 500 2T et leur régime maxi je te dirais que faire des diagrammes pour tourner à 20000tr/min n'aurais pas suffit! L'un des problèmes du 2 temps c'est le refroidissement du piston! Avec une combustion par tour la charge thermique sur le piston est énorme. En plus avec le 2T à compression dans le carter impossible de mettre en place des gicleurs pour aller chercher les calories directement sous la tête du piston comme en 4T. Tu me diras que d'utiliser un 2T avec compression externe style compresseur aurais permis de mettre en place ce type de refroidissement mais du coup tu te retrouve avec beaucoup plus de masse et de pièces en rotation!
Après il aurais aussi fallut réussir à résoudre les problèmes de combustion!

Très franchement, en F1 je pense que le 2Tn'a aucune chance! Même en motocross ça n'est plus aussi évident qu'avant!

Quoiqu'il en soit si le 2T disparait petit à petit c'est, à mon avis, parce que le 4T est maintenant supérieur en perfo, conso et aussi pollution. En tous cas en motocross je ne pense pas que ça soit la pollution qui a poussé le 2T à la porte.

Pour ce qui est du moteur rotatif y'a vraiment aucune chance. Mazda a quand même gagner le Mans avec mais je pense que le palmarés de ce moteur en restera la. C'est vraiment trop fragile et il n'a pas assez de potentiel en perfo!

[pirfou]

Déjà pour le motocross, c'est pas tout à fait vrai les 4t font plus du double de cylindrée que le 2T donc forcement c'est pas évident de rivaliser, étant donné qu'avec ses soupapes le 4T est d'avantage apte à travailler sur une grande plage de régime moteur. Mais lorsque l'on va sr les terrains on se rend très vite compte qu'un bon 250 entre les mains d'un excellent pilote est une arme fatal, pour ne pas dire que l'on élimine facilement les 4T (et oui le 2T n'est pas mort), malgrès le fait que tous les ingés se penchent sur le 4T et ont délaissé le fameux 2T.
Sinon en ce qui concerne "ma" solution, c'est juste une approche des choses (mais que je l'ai dit je ne le dévoilerait pas), mais je suis persuadé que ça marche très bien, après faut voir s'il y a vraiment un intérêt : cout de prod, masse, ....
Sinon je ne vois pas pourquoi le piston supporterait moins la température qu'un 4T (au contraire la présence des gaz frais dans le bas moteur adoucie le tout par rapport à de l'huile? D'ailleur il existe des moteurs 2T (de trèsfaible cylindrée ce qui explique très peu d'inertie) qui dépasse allegrement les 30000tr/min sans pour autant avoir un piston qui se déforme...
Dernier point, je ne comprends pas pourquoi tu dis que le wankel est moins performant que de l'alternatif, c'est justement tout l'inverse, après pour le rendement je dis pas.
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[Bill]

Bien évidement la prise de régime est un gros soucis au niveau de la tenue mécanique des pièces. N'oublions pas que la forge centrifuge augmente avec le carrée de la vitesse. Le problème de tenue est bien évidement accentué par la température de fonctionnement. Lors de la combustion on dépasse les 1000°c en température éclair. Alors pour info l'air n'est pas vraiment un bon fluide caloporteur! En plus même si tu voulais utiliser ton air d'admission pour refroidir ton piston tu ferais chuter sa densité.....et la perfo du moteur.

En F1 il y a jusqu'a 5 (voir 6) gicleurs par piston pour le refroidir. Sachant que sur une F1 il y a 2 radiateurs: 1 pour l'eau et l'autre pour l'huile je te laisse imaginer l'importance du refroidissement par huile. Suzuki utilisait un refroidissement air huile sur ses moteurs alors que beaucoup passaient à l'eau! Grace à la technique des gicleurs on peut aller chercher les calories au plus près de la chambre de combustion.

Attention à ne pas comparer des moteurs de modélisme avec de "vrai" moteurs. Ca n'a rien à voir!

Pour ce qui est du Wankel c'est simple. Commencons par le rotor! Y'a des segments de tous les cotés il y a donc énormément de frottements. Ensuite l'étanchéité dans des angles à 90° c'est pas facile!!! Ensuite on peu parler chambre de combustion. Sa forme est "torturé" et il est difficile de généré des mouvements aérodynamiques pour bien bruler! Si tu veux parler rendement effectivement le Wankel n'est vraiment pas à la fête sur ce point la. L'un des points énoncé par Beau de Rochas lorsqu'il imagina le cycle 4T fut de dire que la chambre de combustion devra avoir le meilleur rapport volume sur surface pour éviter les échanges de chaleur aux parois. La forme qui rempli le mieux ce critère c'est la sphère! Le Wankel est à la rue!

Le wankel a peu être un avenir en utilisation à l'hydrogène.

Attention je tiens à préciser que je n'ai rien contre tous les moteurs qui utilisent des solutions très différentes par rapport au reste de la production. J'ai même de l'admiration pour ses concepteurs mais si le moteur tel qu'on le connais c'est imposé face aux autres c'est qu'il y a une raison (et pas qu'économique)

;-) En tous ca ça fait plaisir de voir que tu te poses des questions et que tu cherche à remettre en cause ce que tout le monde tiens pour acqui!

[pirfou]

Lol, je n'ai jamais pensais que tu avais une dent contre les autres moteurs que le 4T.
Sinon pour en revenir aux moteurs wankel, ça m'intrigue connaitrais-tu un site détaillé dans lequel on en parle sur le plan technique (je n'ai d'ailleur j'amais vu ces fameux segments qui doivent avoir une tronche assez spéciale ).
MERCI
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Rien ne vaut un 125 sx.

[Bill]

Non bah je tenais à préciser parce que sinon on va me prendre pour un fachot!

Coté Wankel malheuresement je n'ai pas en tête de site qui parle en détails de ce moteur. Je vais voir si j'ai pas de la doc en stock!

[job16]

Une des raison pour laquelle le 2T est mort pour la F1 est la vitesse de rotation du moteur. Je m'explique:
Faire un moteur de 300cc de cylinfre unitaire qui tourne a 20000 tr nececite une course faibleet un grand alesage (98mm de diametre). Ca fait une course qui limite considerablement les lumieres. Il ne faut pas oublie les vitesses piston/chemise qui sont a leur limite aujourd'hui.
N'oublions pas la consomation specifique des moteurs 2T et wankel. en F1 il y a des ravitaillements pas en moto gp ni en motocross.
Je vous vois venir, mazda a gagne les 24h et il y avait des ravitaillements. Il faut savoir que Mazda a gagne en jouant sur un point du reglement qui imposait une cylindre moteur. Ils respectait ce point sauf que avec un wankel, on a 3 explosions par tour. Et le reglement a ete changer car ils avaient forcement l'avantage.

Pour ma part je pense que le 2t conventionnel a lumiere ne peut pas atteindre des regimes de rotation tres eleve (sup a 16000tr) avec une cylindre de 300cc. On ne peut pas non plus faire un parallele entre le modelisme (30000rpm) et un moteur de voiture. On ne roule pas au nitromethane avec un camion citerne comme reservoir.

Il n'empeche que le 2T a de l'avenir mais pour d'autres applications en diesel suralimente et a soupape par exemple

[pirfou]

Oui je suis d'accord en ce qui concerne la compraraison 2T moteur de modélisme, c'était juste dans le but de prouver que le piston pouvait supporter de tels régimes.
Sinon pour le cas du 2T de 300cm3 c'est sûr que le moteur n'est pas âpte à franchir les 16000tr, s'il est déjà capable de les ateindre c'est pas mal et cela comme tu l'as dit pour des raisons de géométrie du cylindre, car il faut nottament retenir que la puissance d'un 2T dépend énormement du rapport surface d'échap/ volume (cylindre? enfin bref je ne me souviens plus exactement) or la géométrie idéale pour avoir une grand entre surface d'échap est proche de celle appliquée aujourd'hui : il y a donc dilemme entre hauts régimes et couple (en hauts).
Cependant il faut avouer qu'un 2T de 2L même s'il peine au delà des 14000 serait relativement efficace (enfin faut voir). De toute manière le 4T n'est pas plus efficace, à ue certaine époque ou "tout" était permis les constructeurs ont mis au point des machines radicales (mais qui furent interdite par le réglement). C'est donc aussi en grande partie le réglement qui est à l'origine du non développement d'autres technos (je n'ai rien contre le réglement au contraire il permet un certains équilibre entre chaque écurie, mais peut être un peu trop de nos jours au dépend de la recherche des perfs).
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Rien ne vaut un 125 sx.

[sylvainsolex]

J'avoue être un amoureux du moteur 2 temps et j'ai de la peine de savoir que ce type de cycle moteur est condamné pour des ( bonnes) raisons de pollution mais aussi des raisons commerciales.Mais dans la compétition, je persiste à penser que le 2 temps est -et de loin -supérieur au 4 temps . Les seules comparaisons que l'on puisse faire, se font dans le milieu de la moto. Que cela soit en motocross ou en course de vitesse sur circuit, le 4 temps n'est compétitif que par le biais d'une équivalence subjective.Exemple: 500 cm3 2 temps contre 1000cm3 4 temps.Dans ce cas, la différence de cylindrée et donc de puissance était nettement en faveur de 4 temps ;environ 240 cv contre 190 pour le 2 temps. Associé aux aides à la conduite ( anti patinage, différents mapping d'injection etc...) dont ne disposait pas le 2 temps, et ce dernier à été surpassé.
En cross, idem; équivalence 125 2tps contre 250 4 temps ou 250 2tps contre 450 4 tps.
Même puissance mais plus de couple pour le 4 temps donc, a priori, une meilleur moticité.
Alors, je pose la question: si l'on avait continué à développer cette motorisation 2 temps, en y ajoutant l'électronique d'aujourd'hui, la science de l'injection d'aujourd'hui, les améliorations énormes des lubrifiants que l'on connait, on aurait pu , sans problème, faire des moteurs puissants ( plus que le 4 temps) , exploitables et répondant aux normes actuelles d'émissions de gaz . Pour info, Aprillia va commercialiser des 125 2 temps ( pour la route de tous les jours) répondants aux normes euro 3 qui est la norme actuelle en moto. Pas d'injection, mais un travail pointu sur le controle de l'apport d'huile, des catalyseurs dans le pot et au bout du compte , un caractère moteur (puissance et couple) beaucoup plus agréable qu'un moteur 4 temps de même cylindrée, au couple et à la puissance haut perché.
La formule 1 à depuis longtemps fait le choix du 4temps mais est aussi très restrictive en terme de réglementation.Honda par exemple, n'à jamais pu utiliser le technique du piston ovale, pourtant un 4 temps.
Au delà de l'aspect comparatif , il est formidable de constater l'optimisation que l'on peut faire sur ces moteurs 2 ou 4 temps.Puissance et couple en haut ou alors, patate à bas régime.C'est bien là que le délire de l'ingénieur peut s'exprimer...

[pirfou]

Tout fait, et je suis heureux de voir que quelqu'un ici me soutien . C'est sûr qu'à mon gout le 2T a été délaissé depuis longtemps au profit du 4T, sans aucun doute pour des questions de marché à une certaine époque... En tous cas il est indéniable que le 4T pollura toujours moins que le 2T, à moins que l'on découvre une huile miracle qui brule sans gaz nocifs...A voir avec la recherche chimique.
Cependant une chose est sûre notre ami le 2T est de loin plus performant que le 4T rapport poids/puissance phénoménal, même s'il y a d'énormes contraintes d'usures sur ce dernier : le gruyère fait soufrir nos segments, surtout qu'un cylindre puissants est synonimes de nombreux trous, de tailles non négligeabes... Il pose aussi de complexes cacul de dynamique, que l'on ne rencontre pas (ou moins) sur du 4T grâce aux soupapes. Comme quoi le 2T n'est pas du tout plus simple que le 4T comme beaucoup de personne semblent le prétendre, il est au contraire bien plus complexe, mais à le mérite de la performance via peu de pièces en mouvements .
2T forever...
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Rien ne vaut un 125 sx.

[job16]

Je suis tout a fait en accord avec vous. Pour preuve, les moteurs qui ont le meilleur rendement au monde sont des 2 temps.............. a soupape........... Diesel.
Alors oui, le moteur 2T est plus performant sur une plage d'utilisation donne mais il est moins souple sur une grande plage d'utilisation.
L'ideal serait un moteur 4 T capable de passer en 2T sur une certaine plage d'utilisation. Peut etre que certain constructeur y travail.
La technologie existe deja. Soupape a comande hydraulique et injection directe. Patience!

Pour le 2T il va falloir passer par une periode de vache maigre pour faire oublier le moteur de tondeuse. Ensuite de nouveau moteur 2T "propre" arriveront sur le marche.

A cylindre egale un 2T est environ 1.4 fois plus puissant qu'un 4T sur une plage donne. Mais quelle est sa duree de vie?

[pirfou]

Oui le p c'est la durée de vie indéniablement, sinon prends un 125 2t cross : 45ch (chez ktm ) contre 42ch en 250 4T (chez yam) donc plus de 2 fois supérieur... Tout le pb est la plage d'utilisation comme tu le dis, sinon côté remplissage c'est la même chose que du 4T les frottements et inertie en moins c'est tout .
Je me demande bien pourquoi ils n'orientent pas d'avantage leurs foutus lumières vers l'échappement, histoire de faire respirer la bête et voir combien de tours un foutu de 2t pend prendre. Enfin les ingés y bossent donc ils doivent savoir ce qu'ils font côté balayage (ou plutôt le peu qu'ils font, puisqu'ils le délaissent, et le feront ressortir quand ils auront besoin d'un nouveau marché face à la concurence). Franchement pour moi, tout ça c'est que du marché, ils savent déjà là ou il y a du potentiel mais attendent le moment propice pour engager la noveauté.
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Rien ne vaut un 125 sx.

[sylvainsolex]

Malheureusement, je crois que le messe est dite pour le 2 tps en compétition, mais aussi pour la route de tous les jours. Un exemple, Honda : ce constructeur spécialisé "historiquement" dans le moteur 4 temps (même si ils ont fait énormément de recherche dans le 2 temps) , a décidé de cesser toute production de moteur 2 tps à très court terme (2009 je crois).Et je pense sincèrement que les autres marques japonaise de moto suivront.
Dans l'automobile, les constructeurs tous pro 4 tps n'envisagent même pas autre chose. A part bien sûr, les recherches qui vont dans le sens de "l'écologie": moteur hybride, ou tout électrique, pile à combustible etc...
Ils nous restera les souvenirs de nos mobylettes ou, pour ma part, de 50 cm3 de vitesse qui pointaient à plus de 21 cv, soit 420cv au litre .