CALCULS
1ere Étape: la position des pistons
De 5° en 5° de l'arbre du moteur, j'ai noté sur un tableur EXCEL la position :
Du piston Moteur.
Du piston Déplaceur.
Afin de les représenter sous forme de courbes.
Certaines cinématiques pouvaient se calculer géométriquement, d'autres ont été modélisées sur logiciel 3D et mesurées.
Et cela pour chaque cinématique...
Ci-contre positions des pistons pour le Ross Yoke.
On peut voir les angles de montée, de descente, les déphasages...
Je vous fais grâce des autres ...
2eme Étape: Calculer la puissance
J'ai longtemps cherché comment calculer la puissance d'un tel Moteur.
J'ai fini par trouver un tableur EXCEL
Réalisé par J.P. Van Dormael,
On rentre les volumes caractéristiques : Cylindrées, Volumes morts, Volume régénérateur, Pression initiale, etc ...
Cela permet de calculer le travail par pas de 5° de l'arbre en intégrant sur un tour le produit P x Delta_V.
La puissance est obtenue en multipliant par une vitesse de rotation mesurée.
Par contre, il est exclusivement prévu pour une cinématique "Bielle-Manivelle".
J'ai donc cherché à comprendre sa programmation pour l'adapter à mes cinématiques "sur relevés".
Voici la programmation de ce tableur
Adaptation de ce tableur
Pour calculer la puissance, je m'inspire de ce tableur qui intègre le produit "Pression x Delta_V" entre 0° et 360° de l'arbre de 5° en 5°.
Cela tombe bien car j'ai la même approche pour comparer les cinématiques.
Mais les volumes variables sont calculés selon la projection d'un cosinus:
Volume Courant = Cylindrée / 2 x ( 1 - cos(Alpha) )
Et comme je mesure les positions des pistons, j'ai du modifier ce calcul en:
Volume Courant = Cylindrée / Course x Position courante relevée
(Remarque: Cette approche "colle" beaucoup plus à la réalité mécanique)
3eme Étape: Utiliser le tableur
Une fois programmé, fiabilisé et ses résultats comparés à celui de J.P. Van Dormael, ce tableur m'a permis:
de faire des graphiques permettant d’appréhender le fonctionnement,
mais aussi de faire l'acquisition de données essentielles.
J'ai pu alors étudier l'influence de certaines caractéristiques sur la performance des 3 types de moteurs, notamment:
Leur réponse à la pressurisation initiale.
Leur réponse à la température de la source chaude.
Leur réponse aux volumes morts (Exprimés en pourcentage de la cylindrée).
Leur réponse au volume régénérateur (Exprimés en pourcentage de la cylindrée).
Leur réponse à la variation de la cylindrée.
Comparaison des mécanismes: Caractéristiques communes fixes et variables
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