Janvier 2016 - Sondes Kiel et piège à huile (1)

4 Janvier : 
De Julien :

La famille Peuzin présente à tous ses lecteurs ses meilleurs vœux pour 2016, que vos projets se concrétisent et que le ciel soit dégagé.

Le père a beaucoup de travail en ce moment avec sa qualification A330, c'est pourquoi l'activité du blog est en baisse. Il a obtenu sa qualification hier, et son premier vol en ligne en tant que commandant de bord est prévu le 6 sur Le Caire.

En ce qui concerne le Jojo, on a fait un vol il y a quelques jours sur Gap et on a constaté que les problèmes de fuite d'huile au joint spi ne s'arrangent pas. De l'huile est pulvérisée sur le pare brise côté gauche (pale montante) et au bout d'1 heure 30 de vol ça devient franchement gênant pour voir à travers. L'empennage horizontal est également tout gras à la fin du vol. Pire, on s'est rendu compte que de l'huile rentrait en cabine par la prise d'air froid, située à droite sur le capot inférieur (prise Naca). On a constaté que le pare brise était gras de l'intérieur, en face des bouches d'aération. Ça veut dire qu'on en respire, et c'est forcément mauvais, il va falloir trouver une solution à ce problème de toute urgence.
  

8 janvier:
De Matthieu Barreau d'inter-action: 
 Après le succès de la collecte pour la soufflerie, on lance une autre collecte pour sauver notre Jodel D112.

Tu pourrais faire de la pub sur ton blog ?

https://fr.ulule.com/ailes-aeropassion/

L'idée c'est de racheter un moteur pour notre Jodel et d'impliquer les enfants pour sa restauration.

Amitiés.


La fin du 747 à Air France:

Petite vidéo de collègues en hommage à cet avion mythique.


9 janvier:
Hangar.
 J'ai fait un petit tour au hangar ce matin pour faire le point avec le père. Il est plus que jamais sur le problème de la fuite d'huile.  Il pense qu'après tous nos efforts sans succès, le problème doit venir du palier avant dont les tolérances d'usinage doivent être dépassées, notamment celles des coquilles qui sont l'interface entre le carter et le vilebrequin. Selon son hypothèse, le flux d'huile devant le palier serait assez important provoquant ainsi la fuite au joint spi. La solution définitive passerait donc par un démontage du moteur, du lourd quoi. Comme on en a pas trop envie, il va prendre le problème par un autre coté. Faire un récupérateur d'huile au niveau de l'arbre moteur en plaçant un disque dont le bord sera une gouttière. De cette façon, l'huile sera centrifugée par le disque et récupérée dans la gouttière dont le volume sera calculé pour contenir 5 heures de fuite. Quand on arrêtera le moteur, l'huile s'écoulera par gravité dans un petit réservoir adapté placé en dessous du disque.
 Le disque existe déjà, il suffit de le remettre, il servait de support à une couronne dentée qui alimentait en impulsions notre ancien compte tour. La gouttière en composites est en fabrication et sera fixée au disque prochainement.

 Je suis allé au hangar également pour préparer la mise en place de l'extension sur la sortie d'air de la couille et la ramener en un lieu de pression statique plus faible, c'est à dire au niveau du convergent de sortie. Pour cela, il m'a fallu déplacer latéralement mes prises de pression pour faire une petite place au boa.
 On va tacher de déformer la partie arrière du boa pour lui donner une section carrée et qu'il s'adapte au mieux à l'environnement. Ça ne devrait pas être très difficile puisqu'il est armé d'un fil de fer en spirale.

 Il n'y aura plus qu'à placer une sonde de température en sortie de couille pour avoir une idée de la qualité de l'échange de température entre l'huile et l'air.

11 janvier:
De Papa:
Ci joint quelques photos sur mes activités de la journée.

 Gouttière pour récupérer l'huile sur son moule en bois:

 Découpe propre de la gouttière:

Gouttière placée sur le disque de centrifugation de l'huile.
 Disque d'aluminium en 2 parties venant prendre en sandwich l'arbre moteur.

 Sonde Kiel pour le fils:

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    














  J'irai au hangar dans la semaine pour enlever l’hélice et faire les mesures de jeu.



17 janvier:
De Papa:
  Quelques images de mes activités récentes.
 La mesure de jeu sur le palier avant me donne 1/10 mm de manière consistante. C'est dans la tolérance. Ma théorie est mise à mal! Sauf si le canal inférieur est carrément bouché. Faudra ouvrir un jour....

 En attendant, j'ai mis le piège à huile  en place, nettoyé le pare brise, y compris à l’intérieur. Prêt pour un vol d'essai.

 J'ai aussi une solution simple pour piquer la pression carter au niveau du bouchon. Je ferai ça demain avec le boa carré (sortie couille).
 Ici, les nouvelles sondes Kiel.

 Qu'est ce qu'on se marre !
        
De moi:
 Bravo pour tout ce boulot, en plus il doit pas faire chaud au hangar.
 Pendant ce temps je faisais mon premier vol sur Nouakchott et Conakry. Et oui, je n'ai pas pu faire mon premier vol prévu sur le Caire, mon instructeur s'était fait un tour de rein la veille.

 J'ai fait mon premier atterro à NKC après une belle approche à vue en 04. Petit vent d'Est en provenance du Sahara, température 38° et point de rosée -1° !
 Sec comme endroit.
 Chance du débutant, un kiss à 400 mètres du seuil, et puis on laisse rouler jusqu'au bout pour ne pas chauffer les freins car le temps d'escale d'à peine 1 heure avant de repartir sur Conakry ne leur permettrait pas de refroidir beaucoup. Les freins du 330 ont un peu tendance à chauffer facilement (pas comme le 747-400) et on ne peut pas redécoller s'ils sont à plus de 300°C, un peu comme le jojo.
1h20 de temps de vol pour Conakry et on finissait la journée par une approche RNAV en 24.
 Que du plaisir dans ma nouvelle fonction de (petit) chef, à la fois maitre du temps et gardien de troupeau.
 Quand je dis au départ à l’hôtel "bon on y va", on m'écoute et tout le monde se lève, délire !

 On va bricoler avec le père demain au hangar, pas fâché de remettre un peu les mains dedans et de faire un petit vol d'essai en jojo pour récupérer la pression d'entrée d'air avec les nouvelles sondes Kiel.

19 janvier:
 Rapport sur la journée d'hier:
 Bide total.
 Nous avons commencé par installer le prolongateur à la couille dans la sortie de refroidissement. Pas de problème particulier.

 Puis Papa à installé un bouchon spécial muni d'une prise de pression sur le bouchon de la bâche d'huile pour mesurer la pression dans le carter comme nous le recommandait Rémi.
 Enfin, nous mettions en route pour un vol d'une heure environ pour voir l'efficacité du collecteur d'huile centrifuge du père. Nous avons donc mis le cap sur le lac de Sainte Croix en passant au plus près de la zone de Canjuers.

 Premières constatations:
 La pression mesurée dans le carter par notre badin électronique ASX donne au ralenti au sol des valeurs erratiques variant de 0 à 30 km/h. En régime de vol, le badin indique 0 de manière constante. Pour info, la statique est reliée à la statique de bord. J'attribue les quelques variations mesurées au sol aux variations de pression captées par la statique moteur au ralenti avec un flux d'air instable autour du fuselage. La conclusion est en ligne avec nos précédentes mesures au reniflard, la pression dans le carter est proche de 0.

 Pression totale dans l'entrée d'air:
 Une sonde Kiel (intérieure) sur les 2 a également été testée. Je m'attendais à une valeur nettement supérieure à la vitesse avion (effet additionnel de l'hélice). Il n'en a rien été. Mentionnons néanmoins que cette sonde est très proche du cône d'hélice, donc certainement pas au lieu de pression maxi. A notre retour, nous constations que les 2 sondes étaient cassées et qu'elles avaient perdu leur tube coiffant, vraisemblablement à cause d'un mode vibratoire et d'une rupture en fatigue de la tige support du tube coiffant.

Les sondes ainsi cassées sont donc redevenues des sondes classiques, mais à quel moment ?
 

Refroidissement de la couille:

  Toujours insuffisant malgré la rallonge. Nous avions placé une sonde de température dans l'air de sortie qui a indiqué des valeurs autour de 22/24°C alors que la température extérieure était de 0/+2°C.

  Pas sûr que l'élévation de température soit due uniquement au refroidissement de l'huile, l'air étant capté en fond de plenum. Il faudra donc dans un prochain essai mettre une sonde avant et après la couille. On doit également réfléchir a augmenter la surface d'échange, par exemple en collant des radiateurs en aluminium sur le fond de la couille.

  Notons que dans la configuration actuelle, la position des volets de capot n'ont plus aucune influence sur le débit d'air de la couille, pourtant la température d'huile reste contrôlable en modulant leur ouverture. Cela est dû au fait que nous modulons la température des cylindres et donc le flux de chaleur transmis à l'huile par les cylindres.

 Note en date du 2 février:
 Il y a eu erreur d'adressage de ma part sur la sonde de température que j'attribuais de façon erronée à la sortie couille. En fait il s’agissait de la température du boitier de la batterie, milles excuses. Après avoir placé une autre sonde en entrée, pour connaitre l'augmentation de température dans l'enveloppe de la couille, les résultats sont plus satisfaisants, j'en ferais le rapport au mois de février après notre dernier vol en date du 1/02.

En finale 04, resurfaçage de la principale à Cannes.
 

La fuite d'huile au palier avant:

  Grosse déception une fois rentré au hangar. Après un vol intensif d'une heure pour bien chauffer l'huile, nous constations encore des pulvérisations sur le capot. Après un examen minutieux des lieux d'accumulation, voici nos constatations.

  La gouttière installée n'a pas joué son rôle, elle n'a pas capté d'huile, le disque munis de sa gouttière est pourtant en face du joint spi et si de l'huile en phase liquide sortait sur l'arbre elle aurait dû être obligatoirement captée. Pourtant, on retrouve du gras sur la flasque du cône d'hélice en périphérie, huile qui a été centrifugée par la flasque et qui s'est déposée sur l'entrée d'air. La seule explication rationnelle à cela est que l'huile sort en phase gazeuse du joint, le piège ne fonctionne qu'en phase liquide, puis les vapeurs viennent se condenser sur la flasque du cône en alu bien froid.

  A ce stade, nous n'avons plus d'autre solution que de faire réviser le moteur, option que le père envisage à court terme pendant la saison d'hiver où l'on vole moins...

 Je pousse néanmoins pour finir les mesures dont j'ai besoin pour mon dossier sur le refroidissement moteur. J'ai besoin de connaitre les pressions totales d'entrée d'air en fonction de la vitesse et du régime moteur, j'ai donc commandé au technicien des sondes Kiel plus solides!


20 janvier:
De moi à Papa:

 Tiens, va voir ce lien, c'est intéressant. Peut être pas applicable à notre moteur à 4 cylindres dont le volume intérieur ne varie sûrement pas.

 Juste pour être sûr de tout bien comprendre, on devrait inverser les tubes de mesure de pression carter pour voir si par hasard on est pas en dépression dans le carter.

 Zéro mesuré peut vouloir dire moins de zéro, c'est quand même un badin donc pas sensé afficher des valeurs négatives. Mais il me semble que tu as fait des essais avec des tuyaux de pinard, ce qui répondrait à mes doutes. Je pense par ailleurs que les petites sautes de pression au ralenti sont un effet de statique avion liées à un flux irrégulier autour du fuselage quand l'avion est à l'arrêt.

 Toujours dans cette idée de créer une dépression dans le carter, pourquoi ne pas relier le reniflard à un venturi juste pour en évaluer l'effet avant de partir sur un démontage complet ?

http://www.pp-2cv.be/FR/News/info%20technique%20reniflard%20.htm

  

De Papa:

 Ouais, plein de bonnes idées. 

 Ce système là se passe de venturi. Mais pas le nôtre. Comme tu le remarques, notre volume n'est pas variable et le blow by ne peut qu'augmenter la pression. (mais je vais quand même faire la mesure! ).
 D'abord la pression de carter: la mesure pinard que j'ai faite visait seulement à vérifier que l'asx et la chaine tuyau répondait bien à une pression de 2cm . Le pinard et le U m'ont servi à générer la pression en question, pas à la mesurer.
 La mesure en négatif reste donc à faire, en inversant les tuyaux.
 Ton interprétation des sautes de mesures me semble judicieuse.
 J'ai un venturi en rab qu'on doit pouvoir installer provisoirement. Sans toucher au reniflard actuel, je peux faire un nouveau bouchon d'huile qui prenne un tuyau plus gros que l'actuel qui sert à la mesure de pression, et qui nous pomperait le carter proprement!
 Il est peut être intéressant aussi de faire partir le reniflard de ce bouchon, loin du palier avant que je soupçonne  de tous nos maux.
 Si le processus d'accumulation d'huile derrière le palier n'est pas ce que je croyais, je pense néanmoins qu'il y accumulation et surpression d'huile derrière le spi.
 En installant la sortie reniflard à l'autre bout, on va (peut être ) installer un flux interne  a priori favorable.
 J'ai aussi en tête de remplacer mon piège à huile centrifuge par un aspirateur (à base de venturi) grâce à une structure fixe placée devant le spi.
 Donc, oui, avant de démonter, on peut encore tenter tout ça.

 En tout cas, merci à notre lecteur Rémi qui nous suggère cette voie là.

25 janvier:
 Petit coup de fil du père hier pour me dire que les nouvelles sondes Kiel sont prêtes, il a mis au point une technique pour faire plusieurs soudures en même temps à l'étain. Le tube coiffant est maintenant tenu par 2 tiges et l'ensemble est beaucoup plus rigide, moins soumis aux vibrations donc plus solide.

 La réflexion avance également sur le problème de l'huile, avec une approche en 2 phases.
 La première consistera à mettre le carter en dépression grâce à un venturi, juste pour voir, sans réel espoir de ce coté ci car nous savons que la pression est déjà supérieure devant le joint spi (grâce à la pression dynamique) que derrière coté carter.
 La deuxième va être de réaliser un aspirateur à vapeurs d'huile en créant une circulation utilisant 2 sources de pression différentes. Cela devrait ressembler au schéma de principe suivant:

 Le camembert coiffe la zone du joint spi et de l'air sous pression entre par l'orifice circulaire autour de l'arbre moteur. Cet air entrainera les vapeurs d'huile dans le petit tuyau (en rouge) qui rejoint une zone de pression plus basse, la sortie du reniflard. Comme il n'est pas question de pressuriser la sortie du reniflard, le diamètre du tuyau rouge sera très inférieur à celui du reniflard (en gris). On pourra éventuellement mettre un orifice calibré. De cette manière, la résistance interne du tuyau rouge sera bien supérieure à celle du tuyau gris, avec un débit d'air assez faible, ce qui n'influencera que très faiblement la pression de sortie reniflard. Les vapeurs captées seront ensuite renvoyées sous l'avion par la sortie aérodynamique dédiée existante, à 15 cm du fuselage pour ne pas salir.
 L’intérêt de ce système est de ne pas avoir à utiliser un venturi externe comme aspirateur qui serait source de traînée supplémentaire.
 La suite très bientôt.

28 janvier:
De Papa:
 Regarde ces 2 photos du disque que j'ai démonté aujourd’hui, sans les nettoyer.
Qu'en penses tu ?

 De moi:
Ça a l'air plus gras au centre.

De Papa:
 J'ai comme l'impression que la fuite se fait par la fente (ndlr: celle du joint spi).
 Mais ça ne change pas mon projet de boite à camembert. Didier me donne un coup de main pour réaliser la pièce.
 je pars sur un couvercle de bocal à petit pois. Ça a la bonne épaisseur (10) et le bon diamètre (85); C'est en ferraille, ce qui permettra d'y souder des pattes et des tuyaux. Car il faut le faire en deux moitiés et les ré-assembler une fois en place. Didier me perce un trou propre et concentrique.