rupture technologique pour les moteurs de F1

[Zozo_MP]

Bonjour

Sur ce forum nous avons évoqué le downsizing, l'injection directe nouvelle formule, les récupérations d'énergie KERS et consorts. Ici un constructeur en fait la synthèse.

Le tableau comparatif est intéressant il me semble.

Au passage cela remet les pendules à l'heure sur quelques inepties qui ont été dites sur les turbos et sur la récupération d'énergie thermique sois disant impossible ou au rendement minable au niveau de l'échappement. Bref !

Du point de vue fabrication et simulation on remarquera aussi les formes très particulières de la tubulure d'admission et d'échappement du turbo . Il faut y voir l'impact direct de deux technologies à savoir la construction additive et la flow-simulation très avancée. on peut y voir aussi la construction top-down en lieu et place de la bottom-up. Et ceci pour ce qui n'est que visible de l'extérieur.

Un autre détail ce situe au niveau des échappement avec un nouveau matériaux en fibre de carbone très spécial pyrosic et pyrokarb.
Ce matériau est basés sur des systèmes matriciels vitrocéramiques (propriétaires) renforcés avec du carbure de silicium ou de fibres de carbone. Mais aussi à l'utilisation de polymères inorganiques avancés. Ceux-ci sont traités à basse température avec les mêmes techniques et outils que ceux utilisés pour les plastiques renforcés de fibres de carbone classiques (CFRP). Pourtant, ils offrent également une meilleure résistance à beaucoup de chaleur et au feu, car ils conservent de bonnes propriétés mécaniques à des températures pour lesquelles CFRP ne peut même pas être envisagée typiquement, jusqu'à 1000 ° C. (source Pyroméral à lire pour en savoir plus sur ce matériaux)

Cordialement
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[goel22]

Bonjour,
Si j'ai bien lu, ce n'est pas la chaleur qui est récupérée au niveau de l'échappement, mais une énergie mécanique fournie par l'axe du turbo.
Il est vrai qu'ils parlent d'énergie thermique, mais c'est plutôt la puissance mécanique des gaz d'échappement qui est utilisée.
A part ça ils utilisent le générateur sur l'arbre du turbo en moteur dans certains cas - Problème du temps de réponse on dirait-, une belle usine à gaz, si j'ose dire!
Espérons qu'on retrouvera quelques unes des avancées dans les moteurs de tous les jours, on peut rêver.

[SK69202]

A mon avis, pas de rupture technologique, tout ça a été pensé et plus ou moins essayé il y a des décennies. Le rupture elle est dans les matériaux et l'électronique qui devraient permettre d'améliorer le rendement de ces montages. La fiabilité n'étant pas prouvée, les quelques heures de fonctionnement nécessaires aux moteurs de F1 ne sont rien par rapport au monde réel.

Juste une façon d'essayer d'avoir des petits moteurs puissants et chers.

@+

[chatelot16]

moi aussi je pensait que le turbo ne recuperait que de l'energie mecanique a l'echapement , et dans un cycle simple compression adiabatique explosion detente adiabatique , quand le turbo a prologé la detente jusqu'a la pression atmospherique ça sort encore très chaud

mais quand on regarde l'ensemble , quand il y a refroidissement apres compression du turbo ça change completement le cycle , et permet de sortir moins chaud : donc ameliorer le rendement du cycle aussi efficacement que si on recuperai de la chaleur a l'echappement

sauf que mettre un intercooler sur l'air d'admission propre est beaucoup plus facile que mettre une machine thermique supplementaire a l'echappement

sur moteur fixe il est possible de faire encore mieux : debut de compression en plusieurs etage avec refroidissement complet entre etage , du coup la compression consomme moins d'energie , et le turbo a une grosse energie mecanique a recuperer

la grosse astuce qui permet de remettre le turbo en course c'est ce moteur alternateur sur l'axe du turbo , autant pour recuperer l'energie mecanique en rab , que pour mettre rapidement le turbo a la bonne vitesse pour accelerer

c'est un truc qui pourait etre bien utile sur voiture normale !

je me pose une grosse question : quelle batterie il on trouvé pour faire des puissance aussi enorme ? ça devient une vraie voiture hybride !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zozo_MP]

Bonjour SK

Ce qui m'a parut intéressant c'est le tableau comparatif d'une part sachant qu'il a fallu 3 ans pour arriver a ce résultat avec des ingénieurs qui ne sont pas des mickeys et évidemment comme tu le soulignes les matériaux auquel je rajoute que les formes obtenu avec ces matériaux vont au delà de la conception traditionnelle.

C'est une façon de pensée relativement nouvelle car bien peu de PME et autres entreprises ayant des concepteurs ont compris cela.
C'est que je voulais montrer également.

Cordialement

[michel dhieux]

bonjour à tous
merci zozo_mp pour ce sujet
ce que j'ai retenu , c'est que le turbo se compose d'une turbine alimenté par les gaz d’échappement et d'un compresseur ; rien de nouveau , mais qu'en plus il y a un MGU-H, également là aussi , des engins comme des Caterpillar en sont équipés . ( sur ce dernier le générateur se trouve entre la turbine et le compresseur ) page 11 . source Renault
http://turbo-moteurs.cnam.fr/publica...ence2_2011.pdf
sauf qu'ici le générateur peut devenir moteur ,>>>>>pour augmenter la vitesse du turbo lors des reprises , là ou le turbo a un "manque" . et pendant tout le reste du temps il recharge une batterie .

ps ; j'ai déjà vu , que les petit moteurs thermique devraient être équipés à l'avenir de compresseur électrique avec une alimentation "changeante" (donc la vitesse et la pression qui va avec ) suivant la demande

je me pose une question néanmoins , le WASTEGATE (soupape de décharge du turbo) , elle est là , donc MGU-H en série par rapport au compresseur et turbine (ma première phrase ci dessus ) ou en parallèle mais dans ce cas comment accélérer le turbo le moment venu ?? ou tout simplement une pression excédentaire perdu ?? .

le MGU -K lui recharge la batterie pendant les ralentissement et les freinages , fini les systèmes mécaniques du type KERS , avec un gain de 60 KW par rapport à ce dernier , bravo.

le point le plus important pour moi c'est l'injection directe , mais surtout cette phrase , que je cite ci dessous en majuscule :
le mélange air-essence se formant dans le cylindre , nécessite une grande précision quant à la quantité injectée , LA DIRECTION ET LA FORME DU JET DEPUIS LE NEZ DE L'INJECTEUR , cette technologie EST AU CŒUR de l'optimisation du rendement du nouveau Power Unit .
cordialement
Michel

[polo974]

C'est bien Renault ça... Ils ont refait le coup de V6 à 90° en virant 2 cylindres à un V8...

Bon, en résumé, ils on mis un moto-alternanteur sur le moteur et un autre sur le turbo, rajout d'une sacré batterie et pour le fun, une soupape de décharge...

Le fun, c'est aussi le matériau utilisé pour la plomberie haute température: tenue à 1000°C et mise en oeuvre façon plastique un peu technique...
Vont-ils faire des pistons avec (densité inférieure à l'alu mais moins de conduction thermique, donc petit gain de rendement à la clé) ? ? ?
(par contre le PyroSic n'est pas tout nouveau, vu la date de l'article publié (fin 2009))