Moteurs rotatifs en couronnes composables

[Eurole]

Bonjour,

Dans ma remarque, il s'agissait du couple au moteur (pour un véhicule de milieu de gamme) puisque GOEL parlait de moteur dans la suite de sa phrase. Mais si tu veux parler du couple aux roues c'est encore plus important.

En partant d'une TWINGO par exemple, j'ai trouvé comme renseignements :

Pmaxi = 43 KW à 5250 tours/min (ou 550 rad/s)
Vmaxi = 150 km/h

Je suppose des roues de 0,55m de diamètre. A Vmaxi, elles tournent à 150000/(60.Pi.0,55)=1447 tours/min

Je suppose que le véhicule utilise sa Pmaxi à Vmaxi soit 43 kw à 1447 tours/min ou 151.5 rad/s ce qui donne comme couple aux roues :

C = 43000/151.5 = 284 Nm pour l'ensemble des roues motrices

Le couple au moteur, à cette même puissance maxi est alors : C = 43000/550 = 78 Nm

Mais ce couple aux roues est plus important lors de la montée en vitesse du véhicule puisque le couple maxi donné pour ce même modèle est : Cmaxi = 93 Nm à 2500 tours/min au moteur. Il faudrait connaître les rapports de la transmission pour pouvoir calculer le couple aux roues correspondant mais ça, je ne l'ai pas trouvé sur Internet et comme je ne suis pas un fana de bagnoles...!

Bon courage

Merci Mecano41,
d’autant plus que ce n’est pas ta « tasse de thé ».

Mon but n’est pas un bolide, au contraire.
Je pense plutôt actuellement à une voiture peu puissante mais spacieuse,
ne dépassant pas les 100 km/h :
voiture pour handicapés par exemple, ou simplement pour la ville ...

Je pense également à une application des types radiaux,
si le projet passe le cap de ces épreuves théoriques.
Mais là n’est pas la question.

*

Ce couple aux roues de 284 Nm a été progressif de 0 à 284.
Quel est le seuil pour démarrer ?

Supposons qu’il soit de 30 Nm.
Il augmente progressivement par la continuité de l’accélération, jusqu’à 284, aidé par le moment cinétique et l’effet Bernoulli.
Là le moteur peut être coupé, le mouvement continue (en terrain supposé horizontal).
L’énergie accumulée est cinétique.

Cette situation est donc possible à partir d’un couple moteur de 30 Nm.

Dans une roue-moteur, ce couple est indépendant du rayon de la roue, sinon pour le volume total des chambres de compression.

Pardon si j’ai dit des bêtises mécaniques.


.

-----

[Eurole]

Bonjour.

De ce qui a été dit récemment
j’ai retenu une formule que je cherchais.

La puissance de l’ensemble des moteurs-roue d’une voiture
en Nm
aurait pour paramètres :
1. le volume de l’ensemble des secteurs d’admission
(en M3)
2. la pression à l’admission
(en Bars)


*


Je pense que ce n’est vrai qu’au démarrage, où une pression très forte peut être momentanément nécessaire.

Les effets de l’accélération s’ajoutent sous forme d’énergie cinétique dans un moteur rotatif.

Cette idée me fait penser à la suite de Fibonacci.

http://www.bibmath.net/dico/index.ph...bospirale.html

.


.

[_Goel_]

Précision :
lorsque une chambre s'ouvre, si le fluide est un gaz, il va se détendre et faire "pffffffff". ce bruit et cette pression qui s'en va sont autant de pertes d'énergie pour le système. c'est pour cela qu'il faudra impérativement utiliser une fluide liquide (faiblement compressible) pour faire fonctionner ce moteur...
avec un réservoir de 25litres, il faudra donc un compresseur... ou une pompe HP, ce qui augmente encore les pertes énergétiques.

Si l'idée marche sur le papier, son rendement s'avère au final très médiocre, sauf si on a une source "infinie" de fluide sous haute pression...

[Eurole]

Précision :
lorsque une chambre s'ouvre, si le fluide est un gaz, il va se détendre et faire "pffffffff". ce bruit et cette pression qui s'en va sont autant de pertes d'énergie pour le système. c'est pour cela qu'il faudra impérativement utiliser une fluide liquide (faiblement compressible) pour faire fonctionner ce moteur...
avec un réservoir de 25litres, il faudra donc un compresseur... ou une pompe HP, ce qui augmente encore les pertes énergétiques.

Si l'idée marche sur le papier, son rendement s'avère au final très médiocre, sauf si on a une source "infinie" de fluide sous haute pression...

Bonjour Goel.
Merci pour ton attention, même si elle a fait "pffffffff".

Je ne suis pas d’accord sur cette première conclusion.
La chambre d’admission est étanche aux "pffffffff"
(cette étanchéité est assurée par des glissements tangents comportant des frottements très faibles)
Il y a permanence et continuité d’admission à partir de chaque languette d’admission,
par un système de relais du rotor..

Si ce malentendu persiste, je dessinerai le détail d’une chambre d’admission.

Un système hydraulique serait compliquer ce qui est simple :
la pression nécessaire n’est pas très élevée.

Le débit doit être important, non infini.
J’envisage un stockage de l’ordre de 1 m3 d’air comprimé,
complété par d’autres systèmes éventuellement.

[_Goel_]

salut !
le ppffff, ce n'est pas une fuite, c'est juste l'échappementdu système (l'inverse de l'admission, quoi !).

qu'entends-tu par "pression pas élevée" ?
@+

[Eurole]

salut !
le ppffff, ce n'est pas une fuite, c'est juste l'échappement du système (l'inverse de l'admission, quoi !).

qu'entends-tu par "pression pas élevée" ?
@+

Les bruits de l’échappement me paraissent contrôlables, d’abord par l’augmentation du volume du système d’échappement, et leur éventuelle canalisation.

Mon idée de pression pas élevée n’est pas intellectuelle, mais intuitive.
Je pense qu’il est nécessaire maintenant que je fasse un test pratique


.

[_Goel_]

Même si l'échappement ne fait pas de bruit, il provoque un flux d'air. ce flux d'air peut faire tourner une hélice, donc il contient de l'énergie.

faible pression = pression d'un pneu de voiture ? (environ ?)

[Eurole]

Même si l'échappement ne fait pas de bruit, il provoque un flux d'air. ce flux d'air peut faire tourner une hélice, donc il contient de l'énergie.

faible pression = pression d'un pneu de voiture ? (environ ?)

J’essaye de comprendre notre malentendu.
Tu parles de bruit et de pression gaspillée à l’échappement.
C’est réel, mais secondaire.

Je parle de pression à l’admission.
C’est la base du travail.

*

Je voulais montrer que chaque chambre d’admission,
dont le nombre est variable de 1 à ...,
agit comme un
vérin pneumatique.

La poussée théorique d’un vérin est donnée par la relation :
F = P . S
avec F en daN,
P la pression en bar,
S la surface du piston en cm2

Donc je pense (à vérifier)
qu’une pression d’admission de 2 bars (la pression d’un pneu)
sur x « pistons » de quelques centimètres carré peut donner une poussée suffisante
(en l’occurrence x languettes d’échappement)


.

[Eurole]

Les bruits de l’échappement me paraissent contrôlables, d’abord par l’augmentation du volume du système d’échappement, et leur éventuelle canalisation.
.....................
.

Voici un exemple de roue-moteur à deux admissions
où l’espace d’échappement
et sa canalisation
permettent d’éviter les sifflements.

[_Goel_]

Alors, pour ton avant dernier post, 2 bars serontinsufisants pour donner une force suffisante à ton système, il faudrait alors mettre des 100aines d'ailettes => énorme consommation de fluide qu'il faut compresser. => rendement très médiocre...

ensuite, le schéma que tu montres dans ton dernier post est encore pire puisqu'il correspond à créer une fuite => perte enorme en rendement. (à moins que le dessin soit incomplet)
nota, l'énergie perdue correspond au fluide qui se détend (et non à la création d'un bruit quelconque, qui matérialise juste la perte d'énergie)

[_Goel_]

suggestion :
étudier de plus près les moteurs hydrauliques/vérins. je suis à la limite de l'explicable.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fluide_incompressible
http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9rin
http://www.electroairbike.com/article.php?sid=34

[Eurole]

Alors, pour ton avant dernier post, 2 bars seront insuffisants pour donner une force suffisante à ton système, il faudrait alors mettre des 100aines d'ailettes => énorme consommation de fluide qu'il faut compresser. => rendement très médiocre...

Es-tu d’accord sur cette formule :

La poussée théorique d’un vérin est donnée par la relation :
F = P . S
avec F en daN,
P la pression en bar,
S la surface du piston en cm2

Si oui,
2 bars de pression
et 10 cm2 de languettes de poussée-échappement
donnent une force théorique de poussée de 200 N

Très suffisant apparemment ...
I bar doit fonctionner,
et moins en marche horizontale, où la force demandée est seulement pour « l’entretien » du mouvement.

ensuite, le schéma que tu montres dans ton dernier post est encore pire puisqu'il correspond à créer une fuite => perte enorme en rendement. (à moins que le dessin soit incomplet)
nota, l'énergie perdue correspond au fluide qui se détend (et non à la création d'un bruit quelconque, qui matérialise juste la perte d'énergie)

Je ne vois pas où est la fuite.

Simplemind a fait la même objection mais ne l’a pas justifiée


.

[Eurole]

suggestion :
étudier de plus près les moteurs hydrauliques/vérins. je suis à la limite de l'explicable.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fluide_incompressible
http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9rin
http://www.electroairbike.com/article.php?sid=34

Je suis intéressé par cette suggestion.
Il y a sans doute beaucoup à apprendre dans une telle étude.

Mais quelle est sa place ici ?


.

[Eurole]

suggestion :
étudier de plus près les moteurs hydrauliques/vérins. je suis à la limite de l'explicable.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fluide_incompressible
http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9rin
http://www.electroairbike.com/article.php?sid=34

Qu'est-ce qu'un vérin ?

Le terme de vérin pneumatique semble avoir été employé pour la première fois par Peyroux dans son ouvrage Technique des Métiers en 1985, pour désigner un

Vérin utilisant l'air comprimé comme fluide sous pression

Le terme de vérin servant de base à sa définition semble clair.
L’est-ce vraiment ?

*

Dans un texte de 1389 le mot vérin désigne une
« grosse vis en bois pour le pressoir ».
Dans la viticulture on parle encore aujourd’hui de pressoirs à vérins, bien qu’il s’agise de tout autre chose.

En 1463 verrin désigne un appareil de levage, signification qui semble s’être maintenue plusieurs siècles, jusqu’à la seconde guerre mondiale :

Appareil formé de deux vis ou d'une vis double,
mue par un écrou, servant au levage de gros fardeaux et à de multiples manutentions en atelier (réglage, calage, mise en place, etc.).

L'outil est, dans ce cas, soulevé par une pression de bas en haut produite par des vérins
(CHARTROU, Pétroles natur. et artif., 1931, p. 53).

Qu’en est-il aujourd’hui ?

*

Dans un site internet
http://perso.orange.fr/geea.org/PNEUM/verin.htm

« Un vérin pneumatique est un actionneur linéaire
dans lequel l'énergie de l'air comprimé
est transformée en travail mécanique »

Un vérin est censé comporter un piston cylindrique et une tige actionnée par ce piston.
« actionneur linéaire », « cylindre », « tige » sont des termes restrictifs qui ne correspondent plus au foisonnement moderne de cette notion.

Mais tous les commentaires reconnaissent au vérin pneumatique sa « conception robuste » et sa « simplicité de mise en œuvre ».

*

Un vérin pneumatique est un moteur, l’air comprimé n’étant qu’une énergie stockée, un accumulateur.

*

Les « moteurs rotatifs en couronnes composables » sont des vérins pneumatiques

sans tige (le piston est relié à un rotor)
dont la section n’est pas obligatoirement cylindrique
dont la ligne d’action est un arc de cercle au lieu d’un ligne droite
dont les actions conjuguées créent un cycle complet renouvelable


.

[_Goel_]

Nota : 200Nm (on parle de couple) à condition que la distance moyenne où s'exercent les forces soit de 1m...

si on a 10 pales de 1cm², et si l'épaisseur du moteur fait 1cm, cela implique des pales de 1x1cm. à 1m, cela fait un volume de 314 cm3. soit environ 1000cm3 (<=> 1L) à compresser pour chaque tour du moteur.

le couple d'une roue de voiture est 150Nm (c'est faible, normalement...) et elle tourne à 1500tr/min
=> consommation de 1.8m3 par minute...
ca fait beaucoup à compresser...

[Eurole]

Nota : 200Nm (on parle de couple) à condition que la distance moyenne où s'exercent les forces soit de 1m...

si on a 10 pales de 1cm², et si l'épaisseur du moteur fait 1cm, cela implique des pales de 1x1cm. à 1m, cela fait un volume de 314 cm3. soit environ 1000cm3 (<=> 1L) à compresser pour chaque tour du moteur.

le couple d'une roue de voiture est 150Nm (c'est faible, normalement...) et elle tourne à 1500tr/min
=> consommation de 1.8m3 par minute...
ca fait beaucoup à compresser...

On parle de couple
(force*rayon)
dans un moteur classique
actionné par le centre.

Ce n’est pas applicable
au moteur rotatif en couronne
parce que c’est un
VÉRIN
dont la tige est le rotor.


Dans un vérin
le travail dépend de
la poussée sur le piston
et sa course.
La notion de course
est ici proche de celle de distance parcourue
(il faut tenir compte des rapports
des rayons de la roue et des rotors)

*

La question est :
quelle distance peut être parcourue
avec 1 m3 d’air comprimé à 10 bars ?

Effectivement la réponse ne doit pas être terrible.
Mais il peut y avoir de nombreuses sources complémentaires


.

[Quisit]

attention au cassage de dents !
avant d'investir vos sous et votre vie dans ce moteur, vérifiez qu'elle ne finira sur ce site avec les autres :

http://www.deadbeatdad.org/eliptoid/

[Eurole]

Le temps des vacances
se termine.
Tout a une fin.

Je pense qu’il est temps
de couper le fil
de cette discussion
et de penser aux
APPLICATIONS.

*

Ceux qui sont intéressés
peuvent m’adresser
un message privé.

Je ne vois pas encore
quelle forme associative
pourrait être choisie


.

[Eurole]

attention au cassage de dents !
avant d'investir vos sous et votre vie dans ce moteur, vérifiez qu'elle ne finira sur ce site avec les autres :

http://www.deadbeatdad.org/eliptoid/

J’ai su et ai eu la chance
de conserver de bonnes dents
(sauf une, rongée par
la mode de l’acide phosphorique
au Centre de rééducation de Garches).

Ce conseil ne m’est pas utile.
Je suis conscient des risques.

J'en attends d'autres.

Est-ce une raison de ne plus
penser et agir ?


.

[Quisit]

non pas du tout, et je suis très sincère quand je te dis que je trouve ton projet passionnant mais ... dans le lien que je t'envoie, chaque entrée correspond à un chercheur ruiné par son moteur rotatif.

je pense à une phrase de Gilles Saint Hilaire (la quasiturbine) "comment voulez-vous que mon système obtienne des crédits, quand 80% des crédits de R&D d'un moteur se concentrent sur la cullasse l'admission et l'échappement, alors que le mien n'a même pas besoin de soupapes ..." ( grosso merdo )

[Eurole]

non pas du tout, et je suis très sincère quand je te dis que je trouve ton projet passionnant mais ... dans le lien que je t'envoie, chaque entrée correspond à un chercheur ruiné par son moteur rotatif.

je pense à une phrase de Gilles Saint Hilaire (la quasiturbine) "comment voulez-vous que mon système obtienne des crédits, quand 80% des crédits de R&D d'un moteur se concentrent sur la cullasse l'admission et l'échappement, alors que le mien n'a même pas besoin de soupapes ..." ( grosso merdo )

Merci pour cette chaude réponse.
Le site est passionnant.

J'ai expérimenté que l'invention et la folie peuvent être facilement mélangées.

*

Mais pour rester pratique ...
j'ai écrit à orbital_eliptoid@yahoo.com <orbital_eliptoid@yahoo.com>
pour lui signaler un nouveau "moteur rotatif".

*

Je ne pourrai pas me ruiner ... j'ai une femme.

Je n'envisage pas un investissement personnel
sauf dans un cadre associatif incluant des ingénieurs.

.

[_Goel_]

Serons-nous tenus au courant sur FS ?
J'espère...

[_Goel_]

Ah,
enfin même si ton moteur à un rendement de 80%
il faudra un compresseur pour l'alimenter (a moins qu'il y ait une autre solution)
Et un compresseur ca marche, soit avec un moteur électrique + source électrique; soit avec une moteur thermique + essence...

il y aura forcément une perte d'énergie...

[_Goel_]

Ton moteur fonctionnera, c'est certain. Mais il consomera plus et sera moins pratique que ses concurents.

Soit tu te lances c'est soit pour le plaisir de bricoler, soit il faut que tu résolves les pbs de consomation et d'utilité...

[Eurole]

Serons-nous tenus au courant sur FS ?
J'espère...

Merci Goël pour ton intérêt.

Je suis d'accord de faire le point ici.

Question à Quisit: combien de temps cette ligne de discussion restera-t-elle ouverte ?


.

[Eurole]

Ton moteur fonctionnera, c'est certain. Mais il consommera plus et sera moins pratique que ses concurrents.
......................

Je pense le contraire au point de vue rendement.

Le rendement d’un vérin, hydraulique ou pneumatique, me paraît excellent. Je n’ai pas de documentation précise, mais ça me paraît évident.

Moins pratique ?
Ce n’est pas moi qui ai écrit que les vérins étaient caractérisés par leur simplicité d’utilisation et leur robustesse.

Ah,
enfin même si ton moteur à un rendement de 80%
il faudra un compresseur pour l'alimenter (a moins qu'il y ait une autre solution)
Et un compresseur ca marche, soit avec un moteur électrique + source électrique; soit avec une moteur thermique + essence...
il y aura forcément une perte d'énergie...

Effectivement on ne fait jamais d’omelette sans casser d’oeufs.

Il y a toujours des pertes d’énergie.
Même avec un véhicule tout électrique, il faut charger les accus.

*

En pratique j’ai une autre idée en tête, qui pourrait prendre place ici.

J’ai dit tout récemment que 100 m3 d’air comprimé à 10 bars ne devaient produire qu’un nombre insuffisant de kilomètres (aujourd’hui)
mais que de nombreuses énergies complémentaires étaient possibles ... depuis la pompe à vélo.

Sérieusement j’aimerais étudier ici quelles pourraient être ces énergies complémentaires.

*

Ce principe de complémentarité a été synthétisé dans ce dessin du premier message



J’ai pensé d’abord
à un petit moteur diesel à action double
à la vapeur d’eau
à l’électricité

...
et sans doute mille choses que j’ignore,
dont nous pourrions débattre ici.

.

[Eurole]

.....................
J’ai dit tout récemment que 100 m3 d’air comprimé à 10 bars ne devaient produire qu’un nombre insuffisant de kilomètres (aujourd’hui)
...........................
.

Optimiste !

Il s'agit de 1 m3 bien sûr.

Je me dépêche pour être plus rapide que le pessimisme de Goel

.

[Eurole]

Toujours optimiste ... Un calcul subjectif.

*

1 m3 d’air comprimé égale 1 000 000 de cm3

1 m3 à 10 bars « égale » 10 000 000 de cm3 à 1 bar.

Supposons un ensemble de roues de 2 m de circonférence,
entraîné par des couronnes comportant 200 cm3 de secteurs d’admission
avec des languettes de poussée de 20 cm2,
sous une pression moyenne de 1 bar.

la poussée théorique moyenne sur les languettes sera
1 * 20 = 20 decanewton = 200 N

Les secteurs d’admission représentent toujours environ
la moitié de l’espace entre la couronne périphérique et la couronne centrale,
l'autre moitié étant les secteurs d'échappement.
Le nombre de tours de roue sera 10 000 000 / 200 = 50 000

soit une distance en mètres de 2 * 50000 = 100 000 mètres
ou
100 kilomètres


*

Ceci pour servir de base à une possible discussion


.

[_Goel_]

- J'ai pas compris d'où venaient les deux derniers calculs
- D'où viennent les 10m3 d'air à 10 bars ? (comment les produire ?)

[Eurole]

- Je n'ai pas compris d'où venaient les deux derniers calculs
- D'où viennent les 10m3 d'air à 10 bars ? (comment les produire ?)

J'ai dit 1m3 à 10 bars,
qui serait la capacité d'un véhicule.
Un tel réservoir représente
un carré de 1,90 mètres de côté sur 30 centimètres de hauteur environ.

D'où viennent-ils ?
De la maison la nuit ... ou à midi ...
D'une station-service ...
D'une usine d'épuration de l'air atmosphérique ...


.