Chauffage rapide

[invitedd33a21f]

Bonjours a tous

Alors voila le probleme:
Je voudrai connaitre diférantes possibilité(style fils resistif ou autre(uniquement electronique)) de chauffer un liquide(eau, huile) à une température d'à peu près 100 à 120°C en quelques secondes(pas plus de 6) le tout alimenté par une baterie de voiture(type diesel : 13.8V, 120AH).

J'explique.
Ca serai pour l'implémentation d'un ou plusieurs réacteur PANTONE sur moteur diesel avec huile de colza. Ce montage servirai à préchauffer fortement(avant demarrage) l'huile de colza et l'eau dans une rampe d'injection avant leurs injection dans le(s) reacteur(s).
Pour l'huile, c'est pour abaisser sa visquosité, car l'huile de colza est plus visqueuse que du gazoil. Et pour l'eau, c'est pour facilité son évaporation après injection car le réacteur sera encore froid.

Pour information sur le réacteur PANTONE : http://quanthomme.free.fr/pantone.htm

D'avance Merci si vous arrivez a m'aider.
-----

[invite76532345]

Bonjour à toi
Quelle est la quantité d'huile et d'eau à chauffer ?

[f6bes]

Bjr Nukl.......
Tu veux chauffer de l'eau ou de l'huile. OK mais comme tu ne dis RIEN sur la
QUANTITE à chauffer ,y a pas comme qq chose qui cloche, non .
Rebonjour le PANTONE, (y avait longtemps qu'il n'avait pas fait "coucou").
Cordialement
Edit : je me suis fait encore doublé par un ancien !

[invitedd33a21f]

Re.

C'est vrai, excusez moi, c'est un détail que j'ai omis.

En fait il y aura deux circuits distinct, je dois chauffer l'huile dans un circuit et l'eau dans un autre. Pour la quantitée, il y aura l'équivalent d'une rampe d'injection, donc 30 35cl maximum. De plus le liquide en question sera sous pression, car il sera envoyé dans la rampe à l'aide d'une pompe haute pression(type HDI), je ne sais pas si ca aide à la chauffe ou pas. Ce préchauffage ne dure que quelques secondes(le temps aproximatif de la préfauffe d'un moteur diesel), le temps de mètre le moteur en route, ensuite le liquide sera chauffé directement à l'aide des gaz d'échappement.

J'y ai reflechit encore entre le moment du post et maintenant, et il m'est venu une idée.
Un générateur d'impulsions HT ou THT haute frequence dans un fils résistif, ca doit chauffer à une température suffisante pour bien préchauffer le liquide assez rapidement sans pour autant decharger une baterie à chaque démarrage? De plus, on peu jouer avec la fréquence pour pouvoir régler à une température précise. Non?!?
Dites moi ce que vous en pensez.

Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

J'y ai reflechit encore entre le moment du post et maintenant, et il m'est venu une idée.
Un générateur d'impulsions HT ou THT haute frequence dans un fils résistif, ca doit chauffer à une température suffisante pour bien préchauffer le liquide assez rapidement sans pour autant decharger une baterie à chaque démarrage? De plus, on peu jouer avec la fréquence pour pouvoir régler à une température précise. Non?!?

Bjr Nuk...
T'as peut etre des notions de mécanique, mais il t'en manque en électrique.

Ou vas tu PRENDRE ta PUISSANCE pour alimenter ta HT ou THT (ou autres systéme), FORCEMENT sur ta batterie.
Suppose que t'ai besoin de 100 w pour chauffer ton fil.Que tu les prennent en 12v ou en HT/THT il te faudra TOUJOURS 100 w . Tu ne fais AUCUNE économie et meme plus , tu GENERES des PERTES en passant de 12->HT/THT.
Là ou il te faut 100 w en 12 v , va t'en falloir 120 ou nettement plus en HT vue les pertes et c'est la batterie qui DEVRA les fournir.
Cordialement

[invitedd33a21f]

Re,

Ok pour les pertes
Mais pour faire chauffer l'huile tres rapidement (environs 3 ou 4 secondes) il me faut une très grande puissance!
Huile qui je le rappel sera contenu dans une rampe d'injection (un cube 20x20x400mm plus le contenu des injecteurs au nombre de 4) soit environ 20cl. A chauffer en 3 ou 4 secondes, j'estime a peu près a 1000W la puissance de ce chauffage.
Donc si je calcul bien, je prend:
en THT=> U=1000V P=1000W ca donne R=1K et I=1A
en HT=> U=200V P=1000W ca donne R=40 et I=5A
en normal => U=12V P=1000W ca donne R=0.144 et I=83.33A

J'ai peu être éxagéré avec 1000W, mais même, sans passer par la HT ou THT j'aurai du mal a trouvé un fils résistif d'environ 1m avec pour valeur 0.144 et même si je le trouve, il va plutôt servir de fusible si je lui fait encaisser les 83.33A!!!

J'ai calculé en HT U=200V pour:
800W -> R=50 et I=4A ce qui est déja un peu plus résonable
et pour 500W ce sui risque d'être un peu léger -> R=80 et I=2.5A

A votre avis, l'eau se réchauffe assez rapidement, mais l'huile?? quelle puissance dois je prendre à peu pres pour l'amener à une temperature de 80/90° en quelques secondes sachant que plus c'est puissant, plus ca chauffe vite?

J'ai refait un calcul, avec des puissances arbitraire mais peu être sont elles sufisante.
Comme le système doit être équipé de 2 systèmes d'injection, si je prend une rampe 800W pour l'huile et une de 400W pour l'eau ca me donne 1200W, tiré sur une baterie de voiture de 12V ca fait à peu pres 100A, si je prend la plus grosse baterie (180AH), je peu m'en sortir sachant qu'il y a encore les 4 bougie de préchauffage du diesel!

Cordialement

[invitedd33a21f]

Re

T'as peut etre des notions de mécanique, mais il t'en manque en électrique.

En fait, non!
J'ai des notions dans les deux, c'est les methodes de raisonnement qui ont eu du mal a entré en école, mes profs ont eu du mal à trouver les bonnes methodes!
Pourtant mes études portaient sur l'electronique, mais je résonne mieu en mécanique. Attention! Pas la mecanique de pointe, juste la mécanique de base(fonctionnement d'une moteur thermique). Maintenant je me lance dans l'endothermie avec le réacteur PANTONE.

Cordialement

[Jean.Marc]

Il faudrait commencer par calculer la puissance, plutôt que de l'estimer !
le volume est 20x20x400 mm : cela fait une capacité de 0.16 l. Si c'était de l'eau , elle pèserait 0.16 kg. La chaleur spécifique de l'eau est 4180 J/K/kg. Pour passer de 0°C à 100°C cela fait un échauffement de 100K (Kelvin). On touve une énergie de 4180 * 100 * 0.16 = 66880 J.
Si cette énergie doit être fournie en 4s, il faut une puissance de 66880/4=16720 W.
Eh oui...
En réalité, ce n'est pas de l'eau mais du gazole dont la densité est 0.85 et la chaleur massique 2000 au lieu de 4180. La puissance est donc multipliée par 0.85*2000/4180=0.4
La puissance devient 6800 W
La batterie de 12V devra fournir un courant de 566 A...
Cette puissance est plus grande que celle demandée par le démarreur. Je crois que le projet est trop ambitieux, et qu'il vaut mieux attendre quelques minutes le réchauffage que d'espérer l'avoir en 4s.

[invitedd33a21f]

Re.

Merci Jean.Marc pour ces données qu'il me manquai.
En fait ca n'est pas du gazoil, mais de l'huile de colza, je ne connai pas sa densitée, mais la température qu'il me faut, c'est juste pour la rendre moins visqueuse, sinon elle grille la pompe haute pression en la faisant forcé car elle bouche les injecteurs.
La rendre moins visqueuse empeche ce phénomène, et donc évite de griller la pompe. Si vous avez la densitée de cette huile ainsi que la température a laquelle elle perd sa visquosité, ca m'interesse.

Cordialement

[Jean.Marc]

Il y a des données ici : http://www.onpeutlefaire.com/article...vegetale-2.php
Pour la variation de viscosité selon la température, voir :
http://fr.wikibooks.org/wiki/Tribolo...iants_liquides
d'où j'extrais la phrase "La viscosité varie avec la température selon une loi exponentielle. La formule donnée par Mac Coull et Walther en 1935 s'applique au comportement newtonien :

lg lg ( ν + 0,6 ) = n - m lg T

ν étant la viscosité cinématique en cSt ou mm2/s et T la température absolue en kelvins."
Ceci doit suffire.
Jean-Marc

[annjy]

Il faudrait commencer par calculer la puissance, plutôt que de l'estimer !
le volume est 20x20x400 mm : cela fait une capacité de 0.16 l. Si c'était de l'eau , elle pèserait 0.16 kg. La chaleur spécifique de l'eau est 4180 J/K/kg. Pour passer de 0°C à 100°C cela fait un échauffement de 100K (Kelvin). On touve une énergie de 4180 * 100 * 0.16 = 66880 J.
Si cette énergie doit être fournie en 4s, il faut une puissance de 66880/4=16720 W.
Eh oui...
En réalité, ce n'est pas de l'eau mais du gazole dont la densité est 0.85 et la chaleur massique 2000 au lieu de 4180. La puissance est donc multipliée par 0.85*2000/4180=0.4
La puissance devient 6800 W
La batterie de 12V devra fournir un courant de 566 A...
Cette puissance est plus grande que celle demandée par le démarreur. Je crois que le projet est trop ambitieux, et qu'il vaut mieux attendre quelques minutes le réchauffage que d'espérer l'avoir en 4s.

chapeau Jean-Marc,
voilà un vrai rAIsonnement
résonner me fait penser à une cloche.....

Amicalement
JY

[invite14532198711]

Salut,

Je ne vois pas l'utilité de préchauffer le reacteur PANTONE ?
il se chauffe tout seul via les gazs d'échapements.

Le prechauffage d'un diesel ne sert qu'à obtenir à coup sur une combustion aux lancement. Les gros moteurs n'ont pas ce systeme car le volume compresser est tel que la temperature de combustion est très vite atteinte sans bougie de préchauffe, mais pour le reacteur PANTONE je vois pas le truc.

Le reacteur pantone est sensé decomposer l'eau pour faire un apport hydrogene oxygene plus fort et augmenter le rendement du moteur (donc baisser la conso), mais sur une voiture l'efficacité est moyenne.

[jiherve]

Bonsoir
Juste une question dans le pantone qui "cracke" l'eau qu'est ce qui fait que l'hydrogène et l'oxygène ne se recombinent pas instantanément ?
Il y avait un truc comme ça à l'époque des gazogènes (WWII) mais là je connais la réponse.
JR

[invite14532198711]

Ba écoute moi ce que j'en ai compris c'est que la synthese de l'eau qui est réalisée dans le reacteur augmente la puissance de l'explosion (logique) et donc necessite moins de pétrole car la puissance delivrée est plus forte (meilleur rendement).

Par contre ce qu'on dit moins c'est que le systeme necessite d'etre reglé par un systeme assez complexe de tuyaux et valves diverses, et lors du fonctionnement un moteur à une dynamique de fluide et gaz très variée. Le reglage initial n'est donc pas valable à tout les regimes et couples possibles que peut rencontrer un moteur sur une voiture. De plus le systeme devient opérationnel à 100% qu'après 20 minutes.
C'est pour ça que l'efficacité est faible voire nulle sur une bagnole.

Par contre pour les moteurs à regime constant (autoroute pour les voitures) genre bateaux tondeuses, générateurs...qui tournent longtemps à regime fixe ou avec peu de variations le systeme pantone peut etre sympa et ça marche pas mal.

[invitedd33a21f]

Bonsoir

Meci pour ces réponses.
Je veux faire différants test de réacteur, et utiliser le système style chaudière (passage du carburant dans le réacteur et pas uniquement la vapeur d'eau) pour essayé d'améliorer encore plus le système.
Le préchauffage que je voulai obtenir, n'aurai pas servis à préchauffé le réacteur PANTONE, mais le carburant qui doit passé dedans, mais quand le système est froid (au démarrage du moteur).
Je voulais simplement préchauffer l'huile de colza pour la fluidifier pour evité de griller la pompe haute préssion qui l'injectera dans le système. Pour evité de faire comme certain à l'heure actuelle, qui mettent de l'huile de colza en complement du gazoil dans leur voiture, et qui flinguent celle ci pour les raisons que j'ai évoqué plus haut.
A l'origine, je voulais que mon système ne fonctionne qu'à l'huile de colza, d'ou la nécéssité du préchauffage. Ce qui c'est avéré impossibe après plusieurs recherche, car l'huile de colza a, ou plutôt n'a pas, certaine propriété qui lui permètent de s'enflammer, même à haute préssion et haute température.
Donc j'abandonne le système à l'huile de colza pour le continuer sur le même principe mais avec du gazoil qui lui, n'aura peu etre pas besoin de préchauffage.

Cordialement

[jiherve]

Bonsoir

Ba écoute moi ce que j'en ai compris c'est que la synthese de l'eau qui est réalisée dans le reacteur augmente la puissance de l'explosion (logique) et donc necessite moins de pétrole car la puissance delivrée est plus forte (meilleur rendement).

Ne serait ce pas plutôt une décomposition , la synthèse c'est la combustion de l'hydrogène qui la réalise, cette réaction est tres exothermique (ex moteurs Saturn V) donc la décomposition demande de l'énergie d'où vient elle ?

Pour l'huile de colza go²gle est très bavard!

JR

[invitecdbcfa94]

Donc j'abandonne le système à l'huile de colza pour le continuer sur le même principe mais avec du gazoil qui lui, n'aura peu etre pas besoin de préchauffage.

Et pourquoi ne pas continuer l'huile de colza mais sur un réservoir auxiliaire, comme le GPL?
On démarre au gazole, on attend que le colza se réchauffe (avec un serpentin qui vient du circuit de refroidissement par ex.) et après on commute sur le colza?

[invitedd33a21f]

bonsoir.

Cela revien au même, l'huile de colza n'a pas les proprietes pour servir seule de bon carburant. Elle sert juste d'additif au gazoil. Ou alors il faudrai une pression et une temperature enorme, ca peu se faire, mais il faudrai soit rabotter la culasse, et pas qu'un peu, ou refaire un moteur complet. et en plus, si on augmente la compression pour l'huile, il faut penser qu'elle le sera aussi pour le gazoil.
Donc faisable, mais dur!

Cordialement

[invite14532198711]

bonsoir.

Cela revien au même, l'huile de colza n'a pas les proprietes pour servir seule de bon carburant. Elle sert juste d'additif au gazoil. Ou alors il faudrai une pression et une temperature enorme, ca peu se faire, mais il faudrai soit rabotter la culasse, et pas qu'un peu, ou refaire un moteur complet. et en plus, si on augmente la compression pour l'huile, il faut penser qu'elle le sera aussi pour le gazoil.
Donc faisable, mais dur!

Cordialement

Salut,

cela ne changera rien au probleme, tu augmenteras juste la cylindrée statique du moteur et non sa cylindrée effective, ni sa compression.

La compression est liée à la course du piston et l'étanchéité de la segmentation.
Donc un rognage de culasse n'augmentera en rien la température par compression plus importante, si elle n'est pas accompagnée d'une élongation de la bielle et du rayon du vilbrequin.

PS, la plupart des moteurs modernes ont des algorithmes d'injections permettant d'utiliser jusqu'à 30% de carburant vert....
heureusement que tout le monde n'essais pas de tourner au colza, on serait noyer sous les pesticides pour faire 10 recoltes dans l'années, et les champs seraient millitairement gardés !

[invitedd33a21f]

Bonsoir.

La compression est liée à la course du piston et l'étanchéité de la segmentation.
Donc un rognage de culasse n'augmentera en rien la température par compression plus importante, si elle n'est pas accompagnée d'une élongation de la bielle et du rayon du vilbrequin.

FAUX!!!
Ce qui est liée à la course du piston, c'est la cylindrée, et à l'étanchéité des segments, c'est la consomation d'huile.

La compression, c'est le rapport volumétrique: volume d'air aspiré/volume de la chambre de compression.
Si tu change la taille de tes bielles et le rayon du vilbrequin, tu va simplement changer la cylindrée de ton moteur!!!
Si tu rabote ta culasse, tu reduis le volume de la chambre de compression, donc sans changé la cylindrée, tu augmentes la compression!!! Ce qui se passe quand tu fais réctifier ta culasse quand tu change le joint, c'est pour ca que tu regagne un peu de "patatte".
Une autre solution consiste à changer le piston pour le remplacer par un "haute compression" mais c'est tres dur à trouver pour un tracteur, ou alors il faudrai les faire fabriquer. C'est aussi bien, mais trop cher. Le rabotage reste la meilleure solution et la moins cher.

Cordialement.

[invite14532198711]

Salut,

D'accord pour la cylindrée statique, mais le rapport de compression est directement lié à la course du piston dans son cylindre, la segmentation permet que le gaz ne parte pas dans le carter cylindre à la compression tout en permettant le mouvement du piston en minmisant les frotements.
C'est également un peu vrai pour l'huile (segment racleur) mais il est peu problable que de l'huile parte naturellement dans la chambre compressé, le deséquilibre de pression l'interdit, c'est physique.
pourquoi tu crois que sur les moulins le volume de la chambre est le plus petit possible ??
compression confinée pour canaliser le flux à l'explosion ??
au risque que les soupapes, en cas de decalage de la distri, tapent dans les pistons.
Les volumes de chambre augmentés ont été essayés dans les années 80 avec le systeme de piston héron notemment (chez PSA, BMW, SAAB et sur les moteurs serie F2N de renault), mais le gain est minime et le systeme abandonné (dommage on petait rien en cas de distri defectueuse).

Pour info la cylindrée efficace d'un moteur est mesurée avec un debit metre, on fait descendre le piston depuis le PMH, jusqu'au PMB et on mesure le volume d'air qu'il a aspiré dans le cylindre, donc la course et le diametre y sont directement lié, à ne pas confondre avec le volume de la chambre de compression... A savoir que plus la course est longue plus le rapport volumétrique sera fort et la compression aussi (moteur très coupleux), la segmentation doit pouvoir assumer la translation du piston ainsi que l'accroissement de pression qu'il regne dans le cylindre par rapport à la pression "innerte" dans le carter.

Pour ce qui est du joint de culasse, simplement sa degradation fait perdre de la compresion, (jusqu'à plusieurs bar) et reduit les perf du moteur, comme la degradation est progressive on s'y habitue et au changement, le moteur retrouve sa forme naturelle, donc on a l'impression d'un regain de puissance.
pour ce qui est de la hauteur un joint de culasse est serré avec un couple de serrage très précis, retouché au bout de 500km. A la retouche pour atteindre le couple preconisé on ne fait guere plus de 1/8° de tour. Fais le calcul, 12% d'un filet ISO de M15 en general, sa fait meme pas 1/10° de mm, énorme le gain en volume......
Ah, pour te consoler j'te prendrai en co pilote la prochaine fois qu'on fera un tour de circuit.....

[invitedd33a21f]

Bonjour.

donc la course et le diametre y sont directement lié

Logique, vu que le diametre du vilbrequin donne la course (diametre du vilo = 77mm, course du piston=77mm) mais pas lié directement a la compression comme tu le dit plus haut.

à ne pas confondre avec le volume de la chambre de compression...

Et non, je n'ai pas confondu avec le volume de la chambre de compression.

c'est c'est bien ce que j'expliquai, je vais prendre l'exemple du moteur TU3S(1.4) de chez peugeot(celui que je connai le mieu)
cylindrée : 1360cm3
pour un cylindre: 1360/4 = 340cm3
ce qui donne logiquement 340cm3 de melange air/essence aspiré dans le cylindre durant son cycle admission.
Avec un rapport volumetrique d'origine de 9.3:1 ca nous donne le volume de la chambre de combustion a 36.55cm3.
un peu de calcul, considerons que la chambre de combustion soit un cylindre de diamètre 75mm et de volume 36.55cm3, on obtien une hauteur de 8.27mm.
si l'on rabote la culasse de 1mm on passe donc la chambre de combustion a 7.27mm, on passe donc son volume à 32.102cm3 soit un RV de 10.5:1 ce qui est deja pas mal, mais effectivement, ca n'est que du theorique car la chambre est bi-hemispherique mais ca n'est pas si loin que ca de la pratique.

Effectivement tu peu aussi changer les bielles pour les remplacer par des legerement plus longues de 1mm ce qui revien au même que raboter la culasse ou remplacer les pistons(mais introuvable pour un tracteur qui a plus 40ans et trop cher a faire sur mesure).
Et si tu change le vibrequin pour en metre un plus petit, tu va juste changer la cylindrée, ce qu'il ont fait sur la 205 rallye: elle a le meme alésage(75mm) mais pas la meme course(77 sur un TU3S et 73.2 pour la Rallye) ok ca change le RV mais je ne veu pas toucher à la cylindrée.

PS: pour le tour, je suis preneur. Mais je ne suis pas souvent chez moi pour des raisons professionnelles.

Cordialement.