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LAD kit d'injection
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Mike G


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Masculin

MessagePosté le: Lun 7 Oct - 18:40 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Je pense que j'ai trouvé la courbe de performance de notre turbo. Je propose la suivant comme mon analyse personnel de la question posé par man12. Ca n'engage que moi. Je suis désolé mais je n'ai pas la patience de traduire tout cela, J'espère qu'un membre qui est forte en English fera.
Start point.


The Rotax Operator's Manual
http://www.rotax-aircraft-engines.com/portaldata/5/dokus/d05240.pdf
says that the 914 as good for the following conditions:
84.5 kW (113.3 HP) at 5800 rpm for 5 minutes, MAPmax 1350 hPa (39.9"Hg).
73.5 kW (98.5 HP) at 5500 rpm continuous, MAPmax 1200 hPa (35.4"Hg).
LAD propose 120 HP (89.5kW) at 5500 rpm continuous. That's an increase in torque of 21.7% over the current 5500 rpm continuous. To achieve this, the pressure in the cylinders during the power stroke must be increased by 21.7% and since we are not changing anything in the cylinder head/inlet manifold design or the fuel specification, the only way to achieve this is :
Increased fuel/mixture burning efficiency.
Increased mass flow of air/fuel mixture.
We are probably getting a few percent increase in efficiency due to injection versus carburetion but the bulk of the extra torque is created by extra air/fuel mixture being forced into the cylinders by the turbo. Let's say that we need 20% more air mass flow.
The 914 has a capacity of 1.211 litres.
Assume 80% volumetric efficiency (reasonable data from internet) for the inlet losses due to flow-path valves etc. Then at 5500 rpm the engine "swallows" 160 m3/hr and this can be considered as the manifold volumetric flow. At 5500 rpm the manifold pressure should be 1150 hPa (Rotax data) and the airbox pressure should be about 1190 hPa (Rotax data) due to the pressure drop across the nearly wide open throttle giving an airbox volumetric flow of 155 m3/hr. Airbox pressure is close enough to Turbo compressor discharge pressure to be considered the same.
A Garrett turbo has a compressor efficiency of about between 60 and 75% depending upon the flow and discharge (Garrett data) so for a 914 at sea level (1013 hPa) the pressure ratio across the compressor is 1.17 (1190/1013) and at 20°C ambient the airbox temperature will be 43.3°C.
155 m3/hr at 43.3°C is a mass flow of 201 kg/hr.
If we increase the mass flow by 20% we now need 241 kg/hr but with the same manifold volume flow of 160 m3/hr because that is all that the engine can "swallow".
241 kg/hr at 1525 hPa and 74.3°C would give a volume flow of 160 m3/hr and 74.3°C happens to be the discharge temperature of a 72% (from Garrett performance curves) efficient turbo compressor compressing 20°C air from 1013 hPa to 1565 hPa (1525 + 40 hPa pressure drop across the throttle) running at about 90000 rpm (Garrett data)
So to produce 120 HP at 5500 rpm requires that the turbo spins faster (135000rpm) to compress the 20% extra air and also to compress it to a higher pressure of 1565 hPa and this results in an airbox temperature that is very close to the maximum allowable (75°C) for older 914s but still within the limits of the newer ones (88°C).


The result is a lot more heat to be evacuated by the cooling system plus a greater load on the bearings and lubrication system.


In my opinion this is not a good solution.




However, if you fit a good intercooler of say 75% thermal efficiency (value from internet) with a low pressure drop of say 70 hPa (from internet) then the calculation becomes more interesting.
You now need an airbox pressure of 1.366 hPa so the compressor is doing less work and generating less temperature giving 64.7°C going into the intercooler that would be cooled to 31.2°C going into the manifold resulting in the required 241 kg/hr being "swallowed at a volume flow of 160 m3/hr.
 
So with an intercooler the problem of excessive cylinder head temperatures and cooling is resolved but there still exists the problem of the 20% extra load on the bearings and transmission so great care must be applied to the oil  system and I would recommend a thermostatically controlled oil cooling system. Not the crap that everybody uses that keeps the oil at 85°C but a real system that maintains the oil at 100°C constantly to ensure all the moisture is boiled off. 
Mike G


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MessagePosté le: Lun 7 Oct - 18:40 (2013)    Sujet du message: Publicité

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Cros


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Inscrit le: 29 Déc 2010
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Masculin Verseau (20jan-19fev) 猴 Singe

MessagePosté le: Lun 7 Oct - 19:31 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Le Manuel de l' Rotax
http://www.rotax-aircraft-engines.com/portaldata/5/dokus/d05240.pdf
dit que la 914 aussi bien pour les conditions suivantes:
84,5 kW ( 113,3 ch) à 5800 rpm pendant 5 minutes, MAPMAX 1350 hPa ( 39.9 "Hg ) .
73,5 kW ( 98,5 ch) à 5500 rpm continue, MAPMAX 1200 hPa ( 35.4 " Hg) .
LAD propose 120 ch ( 89.5kW ) à 5500 rpm en continu. C'est une augmentation de couple de 21,7 % par rapport à l'actuel 5500 rpm continues. Pour ce faire, la pression dans les cylindres pendant la course d'alimentation doit être augmenté de 21,7 % et depuis nous ne changeons rien dans la conception cylindre collecteur tête / d'entrée ou le type de combustible , la seule façon d'y parvenir est :
Carburant / efficacité de la combustion du mélange augmenté.
L'augmentation du débit massique du mélange air / carburant.
Nous sommes probablement obtenir une augmentation de quelques pour cent de l'efficacité due à l'injection par rapport à la carburation , mais la majeure partie du couple supplémentaire est créée par air extra / mélange de carburant est forcé dans les cylindres par le turbo. Disons que nous avons besoin de plus de 20% du débit massique de l'air.
Le 914 a une capacité de 1.211 litres .
Supposons que l'efficacité volumétrique de 80% (données raisonnables à partir d'Internet ) pour les pertes dues à soupapes d'admission de trajet d'écoulement , etc Puis, à 5500 tours par minute du moteur " avale " 160 m3/heure et cela peut être considéré comme le débit volumétrique du collecteur. À 5500 rpm la pression du collecteur devrait de 1150 hPa (données Rotax ) et la pression boîte à air doit être d'environ 1 190 hPa (données Rotax ) en raison de la chute de pression dans le gaz ouvert près de large donnant un débit volumétrique boîte à air de 155 m3/heure . Pression Airbox est assez proche de la pression de refoulement du compresseur Turbo être considéré comme le même .
Un turbo Garrett a une efficacité de compression de l'ordre de 60 à 75 % en fonction de l' écoulement et d'évacuation ( données Garrett ) donc pour un 914 au niveau de la mer (1013 hPa ), le rapport de pression à travers le compresseur est 1,17 ( 1190/1013 ) et à 20 ° C la température ambiante boîte à air sera de 43,3 ° C.
155 m3/heure à 43,3 ° C est un débit massique de 201 kg / h.
Si nous augmentons le débit massique de 20% , nous devons maintenant 241 kg / h , mais avec le même débit d'admission de 160 m3/heure , parce que c'est tout ce que le moteur peut «avaler» .
241 kg / h à 1525 hPa et 74,3 ° C donnerait un flux volumique de 160 m3/heure et 74,3 ° C se trouve être la température de décharge d'un 72 % (à partir de courbes de rendement Garrett ) turbocompresseur efficace compression à 20 ° C de l'air à partir de 1013 hPa à 1565 hPa ( 1525 + 40 chute de pression hPa sur l'accélérateur ) cadencé à environ 90000 rpm (données Garrett )
Donc, pour produire 120 HP à 5500 rpm exige que les spins turbo plus rapide ( 135000rpm ) pour comprimer les 20 % d'air supplémentaire et aussi pour le comprimer à une pression supérieure de 1565 hPa et il en résulte une température boîte à air qui est très proche du maximum admissible (75 ° C) pendant 914s vieux, mais toujours dans les limites de celles plus nouvelles ( 88 ° C) .


Le résultat est beaucoup plus de chaleur à évacuer par le système de refroidissement en plus d'une plus grande charge sur les paliers et le système de lubrification.


À mon avis, ce n'est pas une bonne solution.

Toutefois, si vous correspondez à un bon refroidisseur de dire l'efficacité thermique de 75% (valeur à partir d'Internet) avec une faible perte de pression de 70 hPa mot à dire (sur Internet), le calcul devient plus intéressant.
Vous devez maintenant une pression de la boîte à air de 1.366 hPa si le compresseur est en fait moins de travail et générant moins de température donnant 64,7 ° C entrer dans l'intercooler qui serait refroidi à 31,2 ° C allant dans le collecteur entraînant le besoins 241 kg / h étant "par ingestion à un débit volumique de 160 m3/heure.
 
Donc, avec un intercooler le problème de la température de la culasse excessifs et de refroidissement est résolu, mais il existe toujours le problème de la charge supplémentaire de 20% sur les roulements et la transmission si grand soin doit être appliquée au système d'huile et je recommande une huile à commande thermostatique le système de refroidissement. Pas la merde que tout le monde utilise qui maintient l'huile à 85 ° C, mais un véritable système qui maintient l'huile à 100 ° C en continu pour s'assurer que toute l'humidité s'évapore.
Mike G
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Voir l'invisible et croire l'incroyable, voilà comment réaliser l'impossible.


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man12


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Masculin Bélier (21mar-19avr)

MessagePosté le: Lun 7 Oct - 20:08 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

 Merci a Mike G pour les explications  et Cros pour la traduction  . Je pense donc qu'il faut surtout en déduire que les problèmes de chauffe sont sans doute solutionnables mais les contraintes mécaniques supplementaires , efforts et pressions  sur embiellage , paliers et autres .... moins evident  
merci encore


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man12


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Masculin Bélier (21mar-19avr)

MessagePosté le: Lun 7 Oct - 20:29 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

 Par contre , une question que je me pose aussi , est ce que EPA POWER , lorsqu'il gonfle les moteurs a 130 cv mini, on le sait , réalèse les cylindres et monte la cylindrée a 1400 cc , conserve t'il toute la partie basse moteur , c'est a dire bielles , vilebrequin , tel quel ? sinon cela voudrait dire qu'il grossisse les manetons et tourillons , renforce les bielles , et par la force des choses , change le vilebrequin  , tout cela m'etonnerait fort ... peut etre a preciser ..
Si ce n'est pas le cas , peut etre que la structure du moteur actuelle supporte les chevaux supplémentaires !!


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Mike G


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MessagePosté le: Mar 8 Oct - 15:50 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

man12
Tu me fais vraiment travailler
La proposition de LAD est une augmentation du couple de 11% supérieur au 84,5 kW @ 5800 et les moteurs existants n'ont pas simplement casser à cette puissance et vitesse afin que nous puissions considérer cela comme un point de départ
Considérant que tous les fabricants d'équipement auront une certaine marge entre ce qu'ils sont prêts à garantir et quelles sont les véritables limites mécaniques / thermique de leur moteur, nous pouvons sans doute s'attendre à ce que les différentes pièces mécaniques (arbres, boulons,  épaisseur de carter etc) du moteur sont capables d'accepter une augmentation de 11% de la charge. Cela semble être confirmé par les rapports de moteurs modifiés pour 130 HP qui ne sont pas tout simplement cassé dès qu'ils ont démarré.



D'une manière générale, si un ingénieur limite la puissance d'une machine à 5 minutes il essaie d'éviter soit la fatigue et / ou d'une surchauffe.


Fatigue
En règle très générale pour les métaux, nous considérons que si une pièce peut passer 1 million de cycles de stress sans défaut, il sera probablement durer éternellement. À 5500 rpm 1 million de cycles est de 182 minutes (3 heures). Si nous sommes vraiment conservateur nous pouvons opter pour 10 millions de cycles (30 heures) ou même 100 millions d'euros (300 heures). Ce que cela dit, c'est que si les moteurs de LAD ont passé avec succès 30 heures à 120 HP/5500 rpm (noter que ce n'est pas 30 heures de fonctionnement) puis il ya une très bonne chance que rien ne va se casser à cause de la fatigue.

Surchauffe
Déjà expliqué.
Mike G


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Mike G


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MessagePosté le: Mar 8 Oct - 15:52 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Quand j'ai fait mes calculs, j'ai ignoré la chute de température due à l'évaporation de l'essence dans le carburateur. Je l'ai fait parce que je ne croyais pas les résultats de mon calcul (35 ° C). Mais un peu de recherche suggère que cette baisse de température sera de l'ordre de 25 ° C (ce qui m'a surpris) et cela change certaines valeurs dans les calculs que j'ai posté plus tôt. Étonnamment les changements ne sont pas vraiment importants et la conclusion reste la même.
Si vous voulez mettre un 914 dans un hélicoptère alors un intercooler efficace est essentielle et une grande attention doit être accordée aux systèmes de refroidissement et de lubrification.
Mike G


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man12


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Masculin Bélier (21mar-19avr)

MessagePosté le: Mar 8 Oct - 17:55 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

 Merci Mike G pour toutes ces explications , mais j'ai l'impression que ça ne vous deplait pas , tous ces petits calculs !!! :lol:

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Arnaud


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Masculin Verseau (20jan-19fev) 猴 Singe

MessagePosté le: Mer 6 Nov - 14:54 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

j'ai installé le kit d'injection LAD sur le 912S de mon biplan Sunwheel, et le résultat est vraiment spectaculaire :

- au 1er démarrage : le ralenti plus bas (on peut descendre sans problème jusqu'à 1200 tr/min) et surtout l'absence de vibrations
- ensuite, c'est une réponse immédiate à la manette des gaz, comme sur une moto, avec un petit côté un peu excitant "vroum-vroum" Mr. Green , de 2000 à 5500 tr en un quart de seconde
- et surtout : PLUS DE PUISSANCE Okay Okay Okay , avec des distances de décollage nettement raccourcies
- en vol, un moteur très doux et franchement très réactif, qui ne vibre absolument pas, ce qui est inhabituel de la part du 912S qui a tendance à vibrer pas mal
- atterrissage plus court grâce au ralenti plus bas (l'hélice tracte moins)
- à l'arrêt moteur : en douceur, pas de cognement.

Je n'ai pas encore assez volé pour avoir une idée précise de la conso.

Seul inconvénient de l'injection : nécessité d'une batterie puissante au démarrage pour alimenter le calculateur + la pompe électrique + le démarreur. J'ai remplacé ma Super B 5200 par une 7800 et tout va bien.

J'attends le retour d'expérience d'Eric, et je vais certainement mettre aussi l'injection sur le 914 de mon M16 Okay
_________________
I don't drive fast, I just fly low


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eric changeur


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MessagePosté le: Mer 6 Nov - 15:55 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Patientez un peu ça démarre demain si tout va bien.

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eric changeur


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MessagePosté le: Ven 8 Nov - 19:45 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Bonsoir,

Premier vol ce soir et beaucoup de satisfaction.
Ralenti très stable à 1300 tours sans la moindre vibration et montée en régime franche en statique.
J'ai utilisé l'hélice habituelle calée pour le 914 à 5600 trs à la mise des gaz. Il s'agit d'une Duqueine Flash 2.
J'obtiens cette fois 5820/ 5840 trs ce qui donne donc au moins 200 trs de plus. Cette hélice m'apportait quelques vibrations parasites au manche et sur la cellule avec le 914 et maintenant elles ont quasiment disparu.
Il faut maintenir plus de pied au décollage pour contrer un couple moteur visiblement plus fort.

Je ferai d'autres essais mardi avec un calage d'hélice approprié.

Christian de chez LAD a testé et réglé ce moteur sur banc à 120 chevaux pour 5500 trs et ils sont bien au rendez-vous.


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Chris


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Masculin Capricorne (22déc-19jan)

MessagePosté le: Sam 9 Nov - 00:14 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Merci Éric des infos, on attend la suite des tests avec impatience !

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Mike G


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MessagePosté le: Sam 9 Nov - 23:45 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Eric
Avez-vous l'installation mono papillon ou double papillon?
Mike G


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eric changeur


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MessagePosté le: Dim 10 Nov - 10:23 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Mono papillon entre le turbo et l'airbox et queques difficultés au départ pour trouver le bon levier car la puissance vient très vite. C'est un peu moins linéaire que sur le 914 à carbus.
A partir de 4500/4700 il faut être doux sur la commande. Nous allons encore allonger le levier.


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Arnaud


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Masculin Verseau (20jan-19fev) 猴 Singe

MessagePosté le: Jeu 14 Nov - 17:31 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

mono-papillon = pas de réglage d'équilibrage (synchro des papillons) Okay

Effectivement, la course des boitiers papillons LAD est plus courte que celle des leviers des carbus Rotax, ce qui entraine une commande de gaz plus directe, mais c'est une question d'habitude (comme le feeling de l'accélérateur ou de la manette de frein avant ou d'embrayage sur une moto, qui varie généralement d'une moto à l'autre).
_________________
I don't drive fast, I just fly low


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CH


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Inscrit le: 29 Avr 2008
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MessagePosté le: Jeu 21 Nov - 11:06 (2013)    Sujet du message: LAD kit d'injection Répondre en citant

Bonjour,

Un kit injection LAD pour 912 ou 912 S est en vente http://www.pa-ulm.com/annonce.asp?idannonce=12137&idcat=A&page=kit …

CH


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