calcul resistence au choc d'une soupape?

[Eric DUPONT]

Bonjours,

Comment calculer la vitesse a laquelle une soupape peu atterrir sans se déformer au niveaux du siège?

il y a bien la masse de la soupape, la vitesse d'impact et la surface mais quel énergie est capable d'absorber chaque cm2 de surface en contact?

[Zozo_MP]

Bonjour

quel énergie est capable d'absorber chaque cm2 de surface en contact

Ce serait plutôt une question de RDM, d'élasticité et de résistance au matage plutôt qu'une question d'énergie.

En plus une soupape se ferme en principe avant la pression max dans la chambre donc le siège de la soupape ne reçoit que la force de rappel du ressort force de rappel qui est quand même accompagnée par la came donc l'atterrissage (on devrait dire le soupapissage) ne doit pas être si violent que ça, puisque le ressort ne peut pas aller plus vite que la vitesse de rotation de la came. Je parle ici des soupapes classiques et pas des nouveaux système piezo ultra sophistiqué quand aux conditions de fermeture.
Donc indépendamment de la vitesse du moteur le ressort ramènera toujours la soupape à la même vitesse.

Voilà en première approche mais attendons l'avis éclairé des papes motoristes.

Cordialement

[Eric DUPONT]

oui, merci. effectivement c'est peu être plus de la résistance au matage. En fait ce qui m'intéresse c'est de savoir comment calculer la vitesse d'impact maximum d'une soupape sans que celle ci se déforme.

[JeanYves56]

Bsr ,

Il y en a qui n'ont pas vraiment de soucis !!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0324077b]

si il n'y a rien pour limiter la vitesse de fermeture la duré de vie est limité : c'est le cas des clapet de compresseu quand il sont trop gros : la solution est de remplacer un gros clapet par une multitude de petit plus leger ...

pour les soupape commandé de moteur la came arondie en fin de course , non seulement reduit la vitesse d'atterisage , mais recupere une grande partie de l'energie cinetique du mouvement de la soupape

la came recupere aussi une bonne partie de l'energie du ressort

on doit donc mettre un ressort suffisant pour qu'il n'y ai jamais perte de contact avec la came , sauf bien sur un certain jeu quand la soupape est posé

mais calculer ? je ne vois pas avec quel chiffre : je ne serai pas surpris que la mise au point des moteur soit toujours aussi empirique




.

[Zozo_MP]

Bonjour chatelot

Ceci si calcul il y a il ne doit pas être si compliqué c'est une masse en mouvement et avec un mouvement alternatif rapide.

Ceci dit même s'il y a atterrissage il y a obligatoirement comme tu le dis un jeu disons pour être large 0,05 mm.
Dans ce cas la course libre de la soupape serait de 0,05 mm avec un vitesse égale à la vitesse de remontée de la soupape au moment de la fin de l'amortissement.
Donc il suffit de connaître la vitesse au moment où le jeu entre en jeu (sans jeu de mots) et de voir l'impact de la masse sur le métal 0,05 mm plus loin.

Donc en conclusion ce qu'il faut surtout retenir c'est que la soupape à une course amortie et que celle-ci n'est jamais lâchée violemment à 1 cm de l'ouverture max avec un impact violent.

Cordialement

[Eric DUPONT]

Bonjours a tous,

Effectivement je sais qu'une soupape peu avoir une vitesse de lever et fermeture très importante de l'ordre de 6 ou 7 m/s et que juste avant d'arriver sur son siège, la forme de la came arrondie ralentie la soupape pour que la vitesse de celle ci décroit jusqu'à une vitesse de l'ordre de 1m/s.

Mais ce qui m'intéresse de savoir c'est pourquoi 1 m/s et pas 2 m/s ou 0,5 m/s et donc plus simplement d'être capable appréhender les efforts en jeux lorsque une pièce de la forme d'une soupape , rencontre une autre pièce de métal de la forme d'un siège de soupape. que va t'il se passer si l'on augmente cette vitesse? qu'est ce qui va casser ? mater ? fissurer? et comment calculer cette rupture et avec quel paramètres (vitesse de la soupape, masse,surface de contact, résistance matière)?

[SK69202]

Bonjour.

A mon avis le jeu, n'intervient pas, c'est l'espace qu'il y a entre la came et le poussoir quand la soupape est fermée.

La vitesse d'arrivée de la came sur son siège est aussi déterminé par le profile de la came, et elle peut être très faible.

Il n'y a choc que si la came et le poussoir sont décollés au moment où la soupape arrive sur son siège, ce qui se produit en cas de régime moteur excessif. Il peut y avoir choc encore plus violent si le piston "aide" la soupape à se refermer, ce qui se produit à un régime à peine supérieur au précedent.

En fait ce qui m'intéresse c'est de savoir comment calculer la vitesse d'impact maximum d'une soupape sans que celle ci se déforme.

A mon avis, mais combien est on prêt à payer la soupape ?

Course maximum de la soupape=> ressort envoyé à spires jointive , pas bon du tout le profile de came n'intervient plus.
Force du ressort à spires jointives
Masse de la soupape.
Accélération de la soupape en fermeture, la force du ressort n'est pas constante, elle diminue vers la force qu'il exerce sur la soupape quand elle est fermée.
Vitesse de la soupape au bout du temps qu'il lui faut pour parcourir la course (spires jointive)

=> "Pression dynamique" exercé sur le siège
Avec cette pression on choisi les matériaux qui résistent et qui ont une influence sur la masse de la soupape et donc la force du ressort qu'il lui faut pour que le poussoir reste coller à la came, donc sur sa force à spire jointive..

@+

[polo974]

Et pour éliminer le ressort: la commande desmodromique ...
(bon ok, c'est obligatoirement hyperstatique donc élastique quelque part, et ch... à mettre au point)

[invite0324077b]

avec un ressort , il faut de toute facon que le ressort donne une force suffisante pour toujours suivre la came : sinon c'est de la m...

ensuite on peu essayer d'economiser le gros ressort suffisant avec la commande desmodromique : une came qui ouvre et une came qui ferme

il n'y a pas de miracle : la came qui ferme casserait tout si il n'y avait pas d'elasticité : il doit y avoir un ressort ou autre truc elastique sur la commande qui ferme : au total ca peut etre plus leger malgré la complexité que la came classique et le gros ressort ... mais ca ne doit pas etre si bon que ca puisque ca a completement disparu des moteur actuel

[JeanYves56]

Bonsoir ,

Faut arreter de se prendre le choux avec ces petites imperfections de commande de soupapes sur les moteurs .
Il y en bien d'autres pb à resoudre comme l'affollement et la commande variable .

[invite0324077b]

justement , qu'est ce que l'affolement ? c'est quand la vitesse du mouvement de la came depasse ce que peut faire le ressort et que le poussoir ne suis plus la came : ca fini par un choc ...

[invite4f7a60b6]

Il y en bien d'autres pb à résoudre comme l'affolement et la commande variable .

bonjour
j'ajouterais la température , car l'on sait qu'en fin de détente ,il reste encore de l'énergie (donc chaleur) d'autant plus, suivant les hauts régimes moteurs, et ceci augmente la température des soupapes pour cette raison que certaine ont du sodium dans la partie la plus exposé a la chaleur d'échappement , mais cela n'arrange pas forcement la fiabilité mécanique .... (un constructeur connu s'en souvient très bien).
d'autres part ,la commande desmodromique est une solution pour éliminer l'effet rebond des soupapes (a cause des ressorts) sur la came qui crée une ouverture de celles-ci .
mais les honda moto de course avait des régimes maxi de 23000t/mn et uniquement des ressorts.
il est a noter que bien souvent il y a 2 ressorts par soupape et a spire inversé par soupape, et avec de différents espaces entre chaque spire.
cordialement
ci-joint wiki et les ressorts:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Ressort

[Zozo_MP]

Bonjour JeanYves

Il y en a qui n'ont pas vraiment de soucis !!

Que veux-tu dire ?

Cordialement