Décembre 2012 - Installation du pot Chabord et Circuit de refroidissement partie 2.

1er Décembre:
Nous sommes allé faire quelques tours de piste avec les garçons, l'avion tourne comme une horloge et pas de trainée d'huile sur le capot au retour. Un peu tôt pour crier victoire car la fuite était surtout visible après un vol en vitesse croisière à régime élevé.

2 Décembre:
Le père à volé hier par temps calme en faisant un petit run au FL75 à 2750 tpm, manette au tableau, 125 kt de Vp mesuré avec une bonne précision, sans surprise avec le calage hélice croisière.
Huile:
Pas de trainées sur le capot au retour comme c'était devenu l'habitude et pare brise propre. Ca ne veut pas dire que ça ne fuit plus, car le piège à huile installé par le père fonctionne bien. Pression d'huile mesurée en croisière moteur chaud; 1,5 bar, faible mais dans les tolérances.
Papa veut augmenter le diamètre du tuyau de reniflard pour diminuer la pression dans le carter, toujours pour arreter cette fuite au joint spi.
Si la modif n'apporte pas d'amélioration on rechangera le joint :(

3 Décembre:
Encore une journée hangar aujourd'hui.
J'ai attaqué la peinture au plancher des places arrières pour remplacer la moquette. Deuxième couche la prochaine fois.
J'ai démonté la porte droite pour tenter d'enlever les résidus de colle néoprène qui tenaient la moquette du plafond. Un anonyme lecteur du blog m'a donné une procédure pour en venir à bout. Elle consiste à asperger la surface à nettoyer avec de l'alcool, puis de couvrir avec du film alimentaire et de laisser agir avant de tout enlever à la spatule. Ca n'a pas vraiment marché, sûrement parce que la colle est sèche depuis 1963. J'ai donc essayé un solvant un peu plus agressif, le solvapeint, un solvant synthétique vendu pour nettoyer les pinceaux avec un peu plus de succès. J'ai pris ma carte FNA pour gratter (pour une fois qu'elle me sert) ça vient mais difficilement. J'ai ramené la porte chez moi pour finir. Merci en tout cas à l'anonyme pour l'idée!

C'était à moitié prévu, mais ça y est, on à débuté le changement d'échappement. C'est beau, mais "c'est lourd" dit le père. Oui c'est vrai, environ 5 kg de plus, mais avec l'espoir de 10% de conso en moins et d'être plus silencieux, ce qui est vraiment dans l'air du temps, surtout pour la montagne. Tout tombe bien, la rigueur de fabrication Chabord, on est juste un peu étonné du raccord du pot avec le silencieux qui n'est pas "rotulé" alors que le moteur bouge beaucoup sur ses silent blocs. Interrompus par la fin de journée, la suite au prochain épisode...


4 Décembre:
 Je suis venu à bout de la colle sur la porte. J'ai amélioré un peu la technique de notre amis en ayant bien compris que le solvant devait être en contact pendant un long moment avec la colle. J'ai appliqué des feuilles de Sopalin imbibées de solvapeint, cela permet même, en les coupant à la bonne dimension, de ne pas abimer la peinture du cadre et d'être assez précis sur la zone à traiter. Ce solvant est moins volatile que l'alcool et je n'ai pas eu besoin de couvrir avec du film alimentaire. Solvapeint est un produit de la marque ONYX, il contient plus de 50% de de xylène, se trouve dans les supermarchés du bricolage.
 Autant que j'ai pu le constater, le produit n'attaque pas le plexiglass, n'altère pas sa transparence. Je l'ai laissé agir près de 2 heures avant d'enlever la colle avec une relative facilité.

 Papa est au hangar aujourd'hui et poursuit l'installation du pot Chabord. Il m'a promis un rapport pour ce soir...moi je dois aller travailler.

De Papa:

Du froid et du vent, ce matin. J'ai gardé l'anorak jusqu’à ce que la soleil se montre.
Commencé par réparer les 2 roulantes. J'avais préparé hier les 2 planchettes à la maison.
Je me suis remis ensuite sur le pot.
D'abord, mettre tous les écrous de pipe échappement en place pour être sûr du positionnement des pipes.
Ce qui m'a amené à démonter la tubulure d'admission du cyl 1 pour accéder à ce p.. de deuxième écrou du cyl 3.
J'ai pu ensuite placer le silencieux (perçage, montage) avec 2 rondelles caoutchouc de 5 mm d’épaisseur à l’arrière, et pas de rondelle à l'avant.
Ce montage sans rotule me laisse bien pensif. Faudra surveiller les criques.
J'ai ensuite voulu installer la prise d'air de clim.
Ca ne marche pas, le profil est trop différend de celui du plastron.
Je vais donc en faire un autre (plastron) sur lequel je monterai la prise d'air d'origine, mais placée différemment.
Bien sur, j'ai dû démonter quelques tuyaux d'essence pour récupérer le plastron.
J'ai aussi enlevé la partie droite du volet de capot, et ça va pas mal.
Demain, je travaille à la maison.
Au programme, plastron et essai carte électronique du projet "breaker".
Biz....

9 Décembre: 
De Papa:

Machine à réarmer le disjoncteur:
Suite à la forte demande pour ce sujet non aéronautique, voila le papier demandé.         ici

Évidemment je peux fournir plus d'info sur demande.

Note du copiste:
 Pas eu besoin d'envoyer un agent secret chez le père, il a tout déballé sans difficultés!







Phares LED:
J'ai pesé le phare et la led: 213g et 116g respectivement.
Reste à évaluer conso et puissance optique.

De moi:
Si je compte bien, en remplaçant les 2 ampoules en verre on gagne 200 gr! C'est pas l'Amérique, mais c'est toujours ça de pris, et puis les phares ont maintenant une durée de vie presque éternelle. Remarquez le radiateur absolument nécessaire en arrière du réflecteur.

On dirait un satellite artificiel non?



10 Décembre:

 Nous avons passé la journée au hangar avec Papa aujourd'hui.
 Au programme, toujours l'installation du nouveau pot. On a bien avancé puisque le nouveau plastron a été fini sur place, peint et posé avec la prise d'air cabine repositionnée. Du coup tout tombe bien maintenant de la prise d'air en passant par le relais métallique intermédiaire et jusqu'à l'échangeur thermique (voir photo).

 Donc après validation de l'essayage on a tout démonté pour enrouler et fixer l'isolant thermique autour des conduites d'échappement, puis tout remonté avec les joints d'échappement neufs.
 Il a fallut ensuite remonter la pipe d'admission et une partie du circuit carburant qui nous gênait auparavant.

 On est bien content car il n'y a pas d'interférence avec les capots.

 On a arrêté à la nuit, il reste quelques bricoles à faire et notamment trouver un nouveau chemin pour le tuyau du reniflard, couper et positionner les boas de la réchauffe carbu et de clim, puis placer quelques protections thermiques sur des durites de carburant.

 J'ai hâte d'entendre le moteur tourner avec son nouveau pot!





Toutes les photos de l'installation Chabord: ici


12 Décembre:
 Papa était au hangar ce matin pour finir, ce qu'il a fait, je ne l'ai rejoint que dans l'après midi pour le premier point fixe.
 Première impression, à l'extérieur, ça fait nettement moins de bruit au ralenti, mais plein gaz c'est moins évident, on manque de repères pour apprécier vraiment mais je dirais que c'est plus silencieux qu'avant quand même.
  De l'intérieur c'est également plus silencieux au ralenti, par contre en vol (j'ai fait un petit tour tout seul, Papa devait y aller) c'est comme avant, pas plus confortable au niveau ressenti.
 Les pots on déjà pris une couleur bleutée, preuve que ça chauffe et ça sent un peu le chaud aussi.
Petit vol de 30 mn:
 Je pense qu'on a pris quelques tours au point fixe, mais pas plus de 50 (2400 tpm iso 2350 au début du décollage). Suis monté au FL 75, vitesse max 125 kt et 2750 tpm comme avant, la trainée du pot n'est pas très significative. J'ai pas pu faire de mesure de conso pour l'instant.

13 Décembre:
 On a travaillé un peu cet aprem, essentiellement du remontage de trucs après peinture, du remplacement de visserie (que le père vient de recevoir) de carénages de queue et de roues dont les têtes étaient abimées suite aux multiples démontages/remontages. Le père a inspecté minutieusement toute la ligne d'échappement suite à mon vol d'hier: RAS.
 On s'est aussi un peu gratté la tête et nous avons convenu qu'il fallait remplacer quelques joints d'air sous le capot moteur qui donnent une mauvaise étanchéité. Papa devrait s'en occuper ces jours-ci, moi je vais... à Mexico.
 La semaine prochaine avant les fêtes, je voudrai faire une mesure précise de perfos, un matin de bonne heure par temps calme et bonne météo.

15 Décembre:
 Mon comité de relecture ayant rendu son verdict, je publie la partie 2 du dossier refroidissement moteur.





 DOSSIER TECHNIQUE 

L'aérodynamique d'un tuyau ou comment fonctionne un circuit de refroidissement. PARTIE 2

 

4.Puissance absorbée par le circuit :

4.1.Expression de cette puissance, analogie électrique :

Abordons maintenant le sujet sous l'angle de la puissance absorbée et il est parfois utile de re-préciser le cahier des charges. Un bon système de refroidissement doit pouvoir évacuer les calories (pardon, joules!) produites par le moteur avec un coût énergétique le plus faible possible pour préserver au mieux les performances de l'avion.

Quelle est la puissance W absorbée par un circuit de refroidissement ?

Pour cela, aidons nous de l'analogie électrique suivante : On assimile la différence de pression totale Pte – Pts entre l'entrée et la sortie à une tension U (force « presso-motrice ») et le débit Q (m³/s) à l'intensité I.

L'analogie électrique de la puissance P = U.I s'écrit alors dans le cas qui nous occupe ;

W = (Pte – Pts).Q

Que valent Pte et Pts ?

Avant tout, faisons un petit dessin en numérotant de 0 à 4 les différentes sections qui nous intéressent. La section 0 correspond aux conditions initiales et la 4 aux conditions finales.

Pression totale en entrée Pte ;

Si l'on considère que la compression de l'air en amont de l'entrée s'effectue avec un rendement proche de 1 (ce qui est vrai), on peut écrire ;

Pte = Po + qo

avec Po pression statique infini amont et qo = ½ ρ Vo² pression dynamique infini amont

donc ;

Pte = Po + ½ ρ Vo²

Pression totale en sortie Pts :

Elle vaut sans surprise    Pts = Ps4 + ½ ρ V4²

Or nous avons vu précédemment que Ps4 = Po (dure réalité de la vie dans le monde réelle).

Il vient ; Pts = Po + ½ ρ V4²

Au final, l'expression de la puissance absorbée s'écrit ;

  W = DP.Q = ½ ρ.(Vo²-V4²).Q

4.2.Équilibre dans le circuit :

Le différentiel de vitesse ou de pression entre la section 0 et la section 4 est dû à la résistance du circuit et à ce qu'on appelle des pertes de charge qui sont assimilables à des pressions (Pa).

Ainsi, lorsque l'on effectue le parcours de l'entrée du circuit jusqu'à sa sortie, la pression totale Pto diminue progressivement (ou brutalement) au gré des conduites, de leurs variations de section, de la rencontre d'un radiateur, des virages et des accidents. A la sortie, la pression totale ne vaut plus que Pts et le débit global est le résultat de l'équilibre qui se crée entre les différentes variables que sont :

-la vitesse avion qui génère Pto,

-les pertes de charge qui dépendent elles-mêmes de la géométrie, de la rugosité du circuit et de la vitesse du fluide,

-la position du volet de sortie qui contrôle S4.
 

4.3.Exemple :

Pour fixer les idées, prenons l'exemple d'un circuit simplifié à l’extrême dont le volet de sortie pourrait imposer comme section de sortie une valeur comprise entre + l'infini et zéro.

4.3.1.Section de sortie infinie (Fig 8):

  On obtient ce type de divergent avec une courbure du volet de sortie s'évasant jusque dans le plan perpendiculaire à l'écoulement général. La section de sortie devenant théoriquement infinie, la vitesse de sortie tend vers zéro, la pression dynamique est nulle et la pression totale Pts est donc égale à la pression statique Po.

La DP entre l'entrée et la sortie est alors maximale et vaut 1/2ρVo². Dans cette configuration le débit de refroidissement Q est donc maximum dans ce circuit pour Vo (et donc Pte) fixé.

La puissance absorbée par le circuit est maximale car DP et Q sont maximums.

Remarque 1 :

Dans l'exemple précédent, si l'on fige ces paramètres (Pto et S4), la seule manière d'augmenter encore le débit serait de diminuer la résistance interne du circuit grâce à un meilleur dessin, ce qui aurait pour effet d'élargir la veine en amont (en bleu clair sur la Fig 8) . Dans ce cas, la perte de charge serait la même (même DP entre l'entrée et la sortie), mais elle serait obtenue pour une vitesse et donc un débit supérieur dans le circuit.

Ou alors, on aurait pu tirer profit de la baisse de cette résistance interne en choisissant de conserver le débit (s'il nous convenait) en refermant un peu le volet de sortie, ce qui aurait fait augmenter Pts et diminuer DP.

La puissance absorbée par le circuit W =DP .Q aurait alors été en diminution.

Remarque 2 :

Il faut bien comprendre que la fermeture du volet n'agit pas par augmentation de la résistance interne (ce qui néanmoins aurait le même effet sur le débit) mais par augmentation de la pression de sortie, ce qui autorise une accélération du débit de sortie. Q diminue, mais DP aussi, alors qu'en augmentant la résistance interne on diminue Q mais pas DP. C'est ce qui se passe si par exemple on tente de réguler le débit par l'entrée, nous en reparlerons.
 

4.3.2.Section de sortie presque nulle (Fig 9) :

Je dis « presque nulle » pour pouvoir indiquer une vitesse théorique de sortie du circuit. Donc, la section étant presque nulle, le débit l'est aussi, ainsi la vitesse « dans » le circuit est considérablement diminuée ce qui impose des pertes de charge très faibles également. La pression totale de sortie est donc pratiquement égale à celle d'entrée. Le très faible débit d'air de sortie est donc ré-accéléré dans le convergent à la vitesse Vo. La puissance absorbée par la circulation interne est quasi nulle, mais on ne refroidit rien !

 

4.3.3.Section de sortie variable (Fig 10) :

On comprendra aisément qu'un circuit de refroidissement « normal » devra fonctionner entre ces 2 régimes extrêmes en limitant le débit d'air au juste nécessaire, et en ayant pris soin également de réduire au maximum la résistance interne.

Remarque :

Comme j'ai tenté de le représenter sur mes dessins, l'entrée d'air est auto-adaptative si elle est correctement dimensionnée (pas trop petite en particulier), c'est à dire que la pression totale dans l'entrée d'air ne dépend que de la vitesse avion et le diamètre de la veine prélevée en amont s'adapte tout seul à la demande de débit aval.

 

Approfondir :

Pertes de charges, qu'est-ce que c'est ? (paru sur le site de la société Wattohm équipement) :

1. Définition
Les pertes de charge représentent la chute de pression totale due aux divers frottements inévitables subis par l'air en mouvement et s'expriment en Pascals. Les pertes de charge sont directement liées à la vitesse du fluide et on distingue 2 types de pertes de charge : Les pertes de charge linéaires ou régulières qui sont dues aux frottements de l'air sur les parois des conduits Les pertes de charges singulières qui sont dues aux différentes singularités du réseau (entrées et sorties d'air, coudes, réductions, etc...) La perte de charge totale est la somme des pertes linéaires et singulières.
2.  Estimation des pertes de charge linéaire
Le tableau ci dessous présente la perte de charge linéaire en Pascal / mètre en fonction de la vitesse de transport et du diamètre des conduits. Les débits indiqués dans le tableau sont des valeurs arrondies. Les valeurs de pertes de charge sont calculées pour de l'air à 20°C avec conduits lisses.

2. Formules de calcul
La perte de charge linéaire a pour expression :             ΔP linéaire = ( L . λ . ρ . V ² ) / ( 2 . Ø )       [Pa]             avec                     λ :  Coefficient de perte de charge linéaire                     ρ :   Masse volumique du fluide en [ kg/m3 ]                    V :   Vitesse du fluide en [ m/s ]                    Ø :  Diamètre en [ m ]                    L :  Longueur de la conduite [ m ]
La perte de charge singulière a pour expression :             ΔP singulière = 0,5 . ρ . K . V²                       [Pa]             avec                     K :  Coefficient de perte de charge singulière                     ρ :   Masse volumique du fluide en [ kg/m3 ]                    V :   Vitesse du fluide en [ m/s ]
La perte de charge totale = Ʃ  ΔP linéaire + Ʃ  ΔP singulière

Efficacité de l'échange de chaleur :

Nous comprenons désormais quels sont les paramètres qui influencent le coût en puissance de la circulation interne dans un circuit de refroidissement.
 Nous aborderons la prochaine fois les paramètres permettant d'optimiser ou d'améliorer l'échange de chaleur tout en minimisant les pertes de charge afin de limiter au maximum la puissance absorbée sur le vol et nous démontrerons que plus le radiateur est gros, moins il est gourmand en puissance mécanique.

A suivre...

Courrier à Geneviève Chabord:
De moi:
Subject: des nouvelles du speedjojo

Bonjour Geneviève,
Ca y est, on a enfin installé le pot Chabord sur notre DR1050. Pour alimenter votre nouveau site, allez avec le lien suivant sur dropbox pour avoir les photos que j'ai faites ;

https://www.dropbox.com/sh/vepg3wl2bfb3mvy/BaK-34e0WK/Chabord

L'avion appartient à Pierre Peuzin, immat F-PKPL basé à Cannes LFMD
Bien cordialement
Frederic Peuzin 

Geneviève:

Bonsoir Frédéric,

Merci d’avoir pensé à m’envoyer ce lien, je n’ai pas vu les photos encore car j’ai essayé de télécharger DROPBOX ça y est c’est fait, mais j’avoue que je ne suis pas à l’aise, j’ai donc demandé de l’aide à... ma fille (chaque génération à ses idoles !!!!) Elle est à NYC mais avec les courriels tout est plus facile. En attendant, j’ai suivi  votre emploi du temps du mois de décembre  :  PAPA-LIMA+++ . Je suis un peu déçue que les essais de l’échappement ne soient pas concluants pour vous mais aussi par les réticences de votre père. Sachez que si vous avez le moindre problème de fiabilité, nous sommes à votre écoute. Pour le tube rotulant, je vais poser la question ce soir, peut-être que sur les DR 1050 , ce n’est pas nécessaire sachant qu’ils sont incontournables sur les Moranes Robins et Cessnas. Jusqu’à présent nous n’avons jamais eu de “retours” en ce sens.

Vous remerciant et dès que j’ai les photos je les insère dans notre site.

Bon vol à Mexico. Geneviève Chabord.

16 Décembre:

De moi:

Bonjour Geneviève,
Ne soyez pas déçue, c'est normal qu'on se pose des questions, d'ailleurs nous aimerions bien connaitre la réponse à votre question du soir.
Et puis je n'ai pas dit que les essais n'étaient pas concluants, on fait moins de bruit c'est sûr et nous n'avons pas perdu de puissance malgré l'obstruction supposée du silencieux aux gaz. Je ne peux pas dire avec certitude que nous en avons gagné non plus.
Pour la consommation, nous n'avons pas encore fait les mesures, 10% de moins nous parait un peu optimiste, mais nous verrons, ce pourrait être la bonne surprise.
Après, c'est vrai qu'on a une approche prudente (peut-être nous reprochez-vous un manque d'enthousiasme ;)?) et notre recherche permanente d'optimisation quasi maladive, comme vous avez pu le constater, nous conduit à évaluer en permanence le bénéfice/coût d'une option de modification de l'avion.
Dans le cas de l'installation du pot Chabord, nous sommes sûr d'avoir pris au moins 5 kg alors qu'on se bat littéralement pour gagner 100 gr par ci , 200 gr par là. Cela représente encore plus de 1% de la masse à vide avion, ce n'est donc pas négligeable. Alors ce choix d'installation doit être compensé par des bénéfices tangibles, en bruit (ça c'est acquit), mais aussi en performances (du moins c'est notre avis).
Maintenant, nous sommes émerveillés par la qualité perçue du kit. Je ferais néanmoins une petite remarque du maniaque du poids que je suis devenu, je pense qu'un certain nombre de pièces qui servent à accrocher le silencieux à l'avion sont sur-dimensionnées et pourraient être allégées en utilisant de l'alu par exemple. Ensuite, je ne suis pas le spécialiste de l'échappement que vous êtes, mais je pense qu'on doit pouvoir faire un silencieux plus léger, enfin je pense que c'est un sujet que vous ne devez pas négliger, même si tout à un coût bien sûr.
Bref, je suis pour la critique constructive et la diffusion d'une culture du "léger". J'espère bien sûr que vous n'en prendrez pas ombrage, l'idée c'est de faire avancer le shmilblick.
J'attend de vos nouvelles.

Bien cordialement

21 Décembre:

Geneviève:

Bonjour Frédéric,

Excusez-moi de ne pas vous avoir répondu plus tôt. Comme je m’occupe maintenant du Contrôle Qualité de l’Entreprise, j’ai été auditée la première fois mercredi par l’OSAC.

Effectivement, Alain  me dit que sur les DR 1050 il n’y a pas de tube rotulant car la puissance d’un  moteur de 100 CV ne le nécessite pas.  L’accroche du support silencieux sous cockpit avec les biellettes d’articulations est suffisante il me dit aussi que cet Echappement Silencieux est construit selon une STC pour une Applicabilité DR 1050-DR 1050 M-DR 1050 MI livrés avec une JAA FORM1. Après... chaque propriétaire fait ce qu’il veut et peut même enlever son silencieux ! ... mais nous, nous sommes dans un cadre très strict, ce qui ne nous empêche pas non plus de plancher sur un nouveau concept, ça avance tout doucement, mais en aviation c’est long... 

Vous souhaitant de bonnes Fêtes de fin d’année et une bonne continuation sur votre PAPA-LIMA.

Cordiales salutations. Geneviève Chabord.


31 Décembre:
Machine à réarmer un disjoncteur:
Suite à la demande d'infos concernant la machine infernale, cliquez sur le lien ci-dessous pour voir le schéma électrique, le circuit imprimé, le schéma d'implantation et la liste des composants. ici.