Moteur wankel et quasiturbine: problème de couple?

[invitec9462f2c]

Bonjour
J'étudie depuis peu les moteurs à combustion interne dans le cadre de mon TPE sur l'hydrogène. Je me suis plus particulièrement penché sur le wankel et la quasiturbine mais il y a quelque chose qui me tracasse dans ces 2 moteurs:
On voit que le bras de levier entre l'arbre et la chambre de combustion (ou de pression si on utilise de la vapeur ou de l'air comprimé) est plutot court.
Il devrait donc en résoudre un couple assez faible.
Ce manque de couple est-il compensé par la vitesse de rotation importante de ces 2 moteurs, permettant par réduction de la vitesse angulaire d'augmenter le couple sur l'arbre de sortie grâce à un système d'engrennage par exemple?
N'étant qu'en 1ere et débutant en mécanique, je vous prie de m'escuser pour le vocabulaire aproximatif que j'utilise n'ésitez surtout pas à me corriger si vous conaissez des termes plus appropriés ou si ce que j'écris est tout simplement faux (par exemple je suis à peu près sûr du problème de couple du Wankel et je généralise très facilement sur la Quasiturbine )
merci de m'aider

[inviteb4147515]

Bonjour
J'étudie depuis peu les moteurs à combustion interne dans le cadre de mon TPE sur l'hydrogène. Je me suis plus particulièrement penché sur le wankel et la Quasiturbine mais il y a quelque chose qui me tracasse dans ces 2 moteurs:
On voit que le bras de levier entre l'arbre et la chambre de combustion (ou de pression si on utilise de la vapeur ou de l'air comprimé) est plutot court.
Il devrait donc en résoudre un couple assez faible.
Ce manque de couple est-il compensé par la vitesse de rotation importante de ces 2 moteurs, permettant par réduction de la vitesse angulaire d'augmenter le couple sur l'arbre de sortie grâce à un système d'engrennage par exemple?
N'étant qu'en 1ere et débutant en mécanique, je vous prie de m'escuser pour le vocabulaire aproximatif que j'utilise n'ésitez surtout pas à me corriger si vous conaissez des termes plus appropriés ou si ce que j'écris est tout simplement faux (par exemple je suis à peu près sûr du problème de couple du Wankel et je généralise très facilement sur la Quasiturbine )
merci de m'aider

La réponse se trouve sur la page
http://www.quasiturbine.com/ETheoryQTVersusWankel.htm

Voici en résumé:
1) il faut toujours distinguer entre le couple maximum instantané (crète),
et le couple effectif (moyen - le seul intéressant en pratique) sur plusieurs rotation de l'arbre.
2) le couple effectif est le produit d'une force (moyenne) par un levier (moyen).
Même si le levier est apparemment petit, si les forces sont importantes et les temps morts sont nuls,
le couple effectif sera très importants.
3) la transposition de la compréhension du Wankel à la Quasiturbine
est probablement la partie la plus difficile de votre question, que peu de gens parviennent à faire correctement.
Pour les deux moteurs, le temps moteur de poussée s'étend sur 90 degrés de rotation du rotor
(d'une face horizontale à une face verticale), pour le reste, les moteurs sont fort différents:
* Piston: Le couple instantanée maximum est élévé, mais la poussée effective (en mode 4 temps)
n'est que de 17% du temps, ce qui abaisse considérablement la moyenne du couple.
* Wankel: L'arbre tourne 3 fois plus vite que le rotor,
lequel a 3 zones de temps mort à chaque rotation (90+30) x 3 = 360 degrés.
La poussée est intérompue 3 x 30 = 90 degrés / 360 -> 25 % du temps au niveau de rotor,
mais pire, la poussée se répartie sur seulement 90 degrés par tour de l'arbre
qui tourne 3 fois plus vite que le rotor (80 % du temps, il n'y a pas de poussée sur l'arbre du Wankel).
Le couple effectif du Wankel est comme pour le piston, considérablement réduit par les temps morts.
* Quasiturbine: L'arbre tourne à la même vitesse que le rotor,
et il n'y a pas de temps mort entre les temps moteur.
De plus, l'impulsion de couple est plus carré que pour les autres moteurs,
de sorte que le couple effectif est davantage voisin du couple de crète.
Dans les modes pneumatiques et vapeur,
la Quasiturbine offre de plus un deuxième circuits de poussée, ce qui double le couple effectif,
pour un total inégalé dans les autres concepts...
4) Pour votre curiosité, il y a 2 façons équivalentes de traiter le couple,
soit par la force appliqué sur la pale et son levier au niveau de l'arbre,
soit par le calcul de la force tangentielle de la pale appliquée sur le rayon de la machine.
5) Finalement, les fluctuations de couples moteur autour des valeurs moyennes
engendre ce qu'on appelle des harmoniques de rotation qui sont fort néfastes
(exemple: les planches à lavée de la chaussé de gravier,
le défaut de sinusoidales des courants de génératrices qui font chauffer les transformateurs...).
Des inconvénients que la QT réduit au minimum.

Toujours faire très attention lorsque vous comparez la Quasiturbine aux autres moteurs!
Meilleures voeux de succès dans vos études...
Gilles
www.quasiturbine.com
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