aucune idée ... j'avoue n'avoir jamais mesuré

@ ACS3 (ou toute autre personne pouvant me répondre) Est ce qu'il y a une différence entre le diamètre du visco sur une M3 E36 et sur une M5 M6 e60 ou F10 ou M3 e92. Si oui dans quel sens ? en essayant des calculs je suis tombé sur un résultat intéressant.

De memoire c'est plus un visco sur e92 mais un ventilo simple.

En considérant l'énergie pompée  par l'hélice sur le moteur nul, il est certain que théoriquement à un certain moment l'hélice va aider le moteur.

 

Mais il y a d'autres facteur à prendre en compte comme les perturbations du vent généré à l'arrière de l'hélice, le remous occasionné lorsque le vent frappe l'avant du moulbif !

 

Je vais essayé de tracer un petit graph pour voir le point de basculement et l'impact du l'augmentation de la taille de l'hélice...

 

A suivre...

En considérant l'énergie pompée  par l'hélice sur le moteur nul, il est certain que théoriquement à un certain moment l'hélice va aider le moteur.

 

Mais il y a d'autres facteur à prendre en compte comme les perturbations du vent généré à l'arrière de l'hélice, le remous occasionné lorsque le vent frappe l'avant du moulbif !

 

Je vais essayé de tracer un petit graph pour voir le point de basculement et l'impact du l'augmentation de la taille de l'hélice...

 

A suivre...

 

A mon avis, c'est surtout là qu'elle est, la solution...

 

La poussée du ventilateur peut être considérée comme une puissance (PV)

Cette poussée est générée par un ventilateur (rendement inférieur à 1) entrainé par le moteur via visco' (rendement inférieur à 1)

Par conséquent, pour produire 1W de poussée, le moteur devra fournir + de 1W au ventilo'.

Et encore, c'est en admettant que 1W produit au niveau du ventilateur se confirme réellement en 1W de poussée, ce qui est loin, très loin, très très loin de la réalité (pertes aérodynamiques, aspiration via une calandre non optimisée pour cet effet, effet de compression de l'air entre ventilateur et moteur, ... etc ...)

 

Conclusion, quelle que soit la vitesse du véhicule, quelle que soit la vitesse du ventilateur, jamais on ne gagne en conso' avec un ventilateur monté sur visco', c'est d'ailleurs pour ça que sur les caisses "récentes", il a systématiquement été remplacé par un moteur électrique, qui pompe de l'énergie sur la batterie (possibilité de recharges variées, et de toute façon non permanentes), et non directement sur le moteur.

Il y a une bonne dizaine d'années, j'avais une Sierra, dont le refroidissement moteur était aussi en parti assuré par un visco', et dans le bouquin de bord, ils expliquaient qu'à partir de 60km/h, le vent naturel dû au déplacement du véhicule dépassait les capacités de refroidissement du ventilateur...

Bon voici ce que j'ai trouvé :

 

La conclusion est que : si votre vitesse (en m/s) est supérieure à 0.00486 fois la vitesse du moteur, le vent fournira un effort. sinon c'est le moteur. il se peut que le moteur fournisse toujours un effort.

 

Ce que j'ai trouvé hier, c'est qu'à 14 000tr/min le visco atteint la vitesse du son ! (très dangereux car non étudié pour). Je me dis que sur des moteurs rapides comme une M3 e92, il doit être plus petit pour écarter ce risque (en gardant une marge de sécurité)

Donc en gros, une petite synthèse.

 

Deux points à retenir :

 

1/ le visco est chaud et donc bloqué.

2/ On part sur un calcul sans turbulence avec une hélice face au vent

 

PS : J'ai pris une masse volumique de l'air de 1.23 ( Niveau mer à 15°C )

 

Conclusion: La puissance dégagée par l'impact du vent sur l'hélice est quasi nulle en terme de Chevaux... donc pas de réel impact sur le moteur....

Bon voici ce que j'ai trouvé :

vitesse ventilo.png

 

La conclusion est que : si votre vitesse (en m/s) est supérieure à 0.00486 fois la vitesse du moteur, le vent fournira un effort. sinon c'est le moteur. il se peut que le moteur fournisse toujours un effort.

 

Ce que j'ai trouvé hier, c'est qu'à 14 000tr/min le visco atteint la vitesse du son ! (très dangereux car non étudié pour). Je me dis que sur des moteurs rapides comme une M3 e92, il doit être plus petit pour écarter ce risque (en gardant une marge de sécurité)

 

 tu m'as mis le big smiley avec ton histoire de vitesse du son avec les 14000 tr/min lol

 

Je pense qu'il faudrait calculer la vitesse de rotation maxi avant rupture de l'axe pour voir si on peut effectivement passer le mur du son avec le visco. Ce qui m'étonnerait, BMW n'ayant surement pas mis sur le marché un produit dangereux ....

non je ne pense pas non plus, mais j'ai trouvé que 14 000 tr/min c'est peu. mais avec un diamètre de 44cm, le bout de la pale atteint bien la vitesse du son à 14 000 tr/min ^^

Donc en gros, une petite synthèse.

 

Deux points à retenir :

 

1/ le visco est chaud et donc bloqué.

2/ On part sur un calcul sans turbulence avec une hélice face au vent

 

PS : J'ai pris une masse volumique de l'air de 1.23 ( Niveau mer à 15°C )

 

Conclusion: La puissance dégagée par l'impact du vent sur l'hélice est quasi nulle en terme de Chevaux... donc pas de réel impact sur le moteur....

 

Tu peux expliquer, s'il te plait? 

Tu veux dire que le vent créé par l'entrainement moteur de l'hélice est équivalent au vent créé par le simple déplacement du véhicule, d'où pas d'incidence sur le moteur (ce qui, à mon sens, est faux, car l'énergie utilisée par le moteur pour entrainer l'hélice est bel et bien perdue, ce qui démontrerait alors l'inutilité du ventilateur à des vitesses élevées)?

Ou que la puissance nécessaire pour entrainer le ventilo' par le moteur est suffisamment faible pour être négligeable (ce qui, de nouveau, me parait faux car la puissance nécessaire pour entrainer un ventilateur évolue en fonction du carré de sa vitesse, ce qui n'a pas l'air d'être le cas dans ton tableau)?

Non, il faut considérer l'helice comme une éolienne.

 

Dans le calcul, je n'ai pris en compte que la puissance dégagée de l'hélice.

 

Pour plus de compréhension, je vais découper le phénomène.

 

Considérant l'hélice comme fixée sur l'axe de la pompe à eau sans visco.

 

1/ On démarre la voiture, l'hélice tourne car elle est entrainée par le moteur... Elle produit donc un vent de X km/h

 

Exemple : Si on se réfère au tableau, pour une hélice de 44cm de diamètre, à 1000tr/min, l'hélice produit un vent de 48km/h.

 

2/ La voiture se met à rouler... A un certain moment, le vent produit par le moteur sera inférieur au vent qui pénètre via la calandre.

Très basiquement, on peut dire que l'hélice sera entrainée plus par le vent qui s'engouffre dans la voiture plus que par le moteur...

D'où la remarque de Jean-Phi qui dit qu'à une certaine vitesse, est-ce que l'hélice peut aider le moteur...

 

Bien évidemment, il manque énormément de facteur comme tous les phénomènes de friction, de turbulences, et aussi de couple moteur qui vaint la puissance minime du vent sur l'hélice.

Non, il faut considérer l'helice comme une éolienne.

 

Dans le calcul, je n'ai pris en compte que la puissance dégagée de l'hélice.

 

Pour plus de compréhension, je vais découper le phénomène.

 

Considérant l'hélice comme fixée sur l'axe de la pompe à eau sans visco.

 

1/ On démarre la voiture, l'hélice tourne car elle est entrainée par le moteur... Elle produit donc un vent de X km/h

 

Exemple : Si on se réfère au tableau, pour une hélice de 44cm de diamètre, à 1000tr/min, l'hélice produit un vent de 48km/h.

 

2/ La voiture se met à rouler... A un certain moment, le vent produit par le moteur sera inférieur au vent qui pénètre via la calandre.

Très basiquement, on peut dire que l'hélice sera entrainée plus par le vent qui s'engouffre dans la voiture plus que par le moteur...

D'où la remarque de Jean-Phi qui dit qu'à une certaine vitesse, est-ce que l'hélice peut aider le moteur...

 

Bien évidemment, il manque énormément de facteur comme tous les phénomènes de friction, de turbulences, et aussi de couple moteur qui vaint la puissance minime du vent sur l'hélice.

En menant ce type de calcul (avec le quel je suis d'accord) j'en avait conclu que si le moteur entraine en permanence l'hélice, celle-ci produira toujours un vent supérieur à la vitesse du véhicule (dans le cas cité par jean-phi)

 

C'est pourquoi je me suis penché sur l'écoulement de l'air sur les pales en cherchant à savoir à quel moment celles-ci paraissaient "transparentes" au vent

En menant ce type de calcul (avec le quel je suis d'accord) j'en avait conclu que si le moteur entraine en permanence l'hélice, celle-ci produira toujours un vent supérieur à la vitesse du véhicule (dans le cas cité par jean-phi)

 

 

Oui et non.

 

Le rapport de démultplication de la boite et du pont aura une incidence sur le résultat...

 

Il est possible qu'une voiture ( BMW biensûr ) soit à plus de 96km/h à 2000tr/min... Suivant les rapports de boite et de pont...et là le vent pénétrant dans la voiture sera supérieur à celui produit par la rotation du moteur...

Ok pour le calcul, mais à la base, la question posée était celle d'une éventuelle baisse de conso' causée par l'hélice non?

 

Donc il faut pour cela réunir deux conditions simultanées:

- que l'énergie produite par ma motorisation de l'hélice soit supérieure à celle créé par le déplacement du véhicule (ce qui créerait un effet de traction/poussée aérodynamique)

- que l'énergie consommée par le moulin à entrainer l'hélice soit inférieure à celle "économisée" en première condition

 

Mais vu que le moteur consomme déjà plus d'énergie à entrainer l'hélice que ce qu'elle restitue en "vent" (le rendement étant inférieur à 1), je vois mal comment on pourrait remplir la seconde condition...

Dans le cas présent, la force de traction de l'hélice ne nous interresse pas car nul par rapport à sa situation dans la voiture....

 

Ce qui nous interresse, c'est le couple que l'hélice peut produire.

 

Quand l'helice tourne grace au moteur, elle produit un couple résistant pour ce dernier. Le moteur lutte contre elle...

 

Lorsque le vent qui s'engouffre dans la voiture est supérieur au vent produit par le moteur, le couple résistant tend vers 0, voir bascule de couple résistant à couple additionnel.

 

Attention, dans ces explications, je ne considère pas les efforts de friction et turbulence, je le répète une nouvelle fois, car au réel, le moteur doit vaincre les frottements du au visco, doit vaincre les turbulences appliquées sur l'hélice...

bon j'ai pris les cote precisement ...

 

diametre de l'helice 440mm

 

taille des pales H=120 , largeur 80mm

 

la cote que tu note à 40 est de 44

 

donc sur ton premier petit dessin on a donc

44

67

et 80

 

ça change le pas de l’hélice ...

 

l'helice du 318 a 8 pales , mais celle du 535i ( celle qui fait du bruit ) en a 12 !

je continue ...

 

ayant le triangle formé par une pale , j'en deduit le pas

 

soit le périmètre 2x220xpi  / 67 x 44 donc  907mm

 

auquel j'applique le facteur correcteur donné pour l'air de 1.23 donc environ 740mm pour un tour soit 74cm ... ou 0.74m

 

j'ai regardé hier soir , à 80km/h je suis à 2000tr/mn

 

2000 x 0.74 m  = 1480 metres /mn = 1.480km/mn

 

1.480km X 60mn  = 88.00km/h

 

ça c'est pour le sommet de la pale ...

 

je refais le calcul pour la base donc un rayon de 220mm -120mm soit 10cm ...

 

j'obtiens un pas d'environ 0.34metre

 

même calcul ...

 

j’obtiens  environ 41km/h ...

 

je fait la moyenne des deux vitesses ça fait 64.5 km/h , la voiture roulant à 80km/h , elle va deja plus vite que l'air pulsé par le ventilo

 

tout cela reste théorique , mais je pense donc que passé une vitesse inférieure à 80km/h  le visco n'a plus d'incidence négative sur la puissance du moteur ...

 

le nombre de pales ne semblant à ce que j'ai lu , n'impacter que le volume d'air déplacé et non pas sa vitesse ...

 

Niko ? j'ai bon ?

Je pense que tu voulais dire "passé une vitesse supérieure à 80km/h" et non pas inférieure

Tout est bon...enfin, avec mes maigres connaissances du sujet...

 

Pour le nombre de pales, j'ai lu ( suivant les mêmes sources que toi je pense ) que le nombre de pales étaient liées à la puissance du moteur.

 

En gros, c'est lié à la vitesse de rotation. Pour ne pas dépasser la vitesse du son en haut de pales on peut jouer sur deux facteurs :

 

1/ Ton moteur est limité en nombre de tours par minute donc tu peux opter pour des pales longues et peu nombreuses

 

2/ Ton moteur tourne un max, donc tu réduis la taille de tes pales mais tu en augmentes le nombre.

 

Dans les deux cas, ce qu'on cherche d'une hélice, c'est une poussée.

 

A poussée égale, tu peux avoir en exemple une hélice à 5 pales et de diamètre 40cm ou une hélice à 10 pales de diamètres 20cm.

C'est un exemple pour imager, ne chercher pas le ratio, je ne le connais pas.

 

Pour nos ///M, normalement, suivant cette théorie, un diesel pourra avoir un grand ventilo, contrairement à une M3...

 

Maintenant concernant l'impact du ventilo sur le moteur, je pense qu'il est vraiment nul, car le couple fourni par l'hélice n'est pas énorme.

 

Toujours par imager la puissance le bazar --> Un ventilo monté sur un axe en rigide qui lui même est monté sur un roulement à bille....

 

J'envoie un vent de 100km/h sur le ventilo...et j'essaie de stoper le ventilo avec une pince en serrant l'axe...A vue de nez? --> facile...ceci donne une petite idée du couple fourni par le mouvement du ventilo...

 

Enfin et pour la franche rigolade, ha ha ha, essaie de bloquer avec cette même pince l'axe de sortie de pompe à eau quand le moteur tourne...je donne pas cher de ta main...

Je pense que tu voulais dire "passé une vitesse supérieure à 80km/h" et non pas inférieure

 

euh oui et non ... inférieur à 80km/h oui , mais supérieur à 64.5km/h ... le point d’équilibre est entre les deux ...

 

le petit 318i étant malgré tout assez coupleux , il emmène la 12 pales ,

mais le ressentit de vivacité est surement dut au fait que passé une certaine vitesse le visco n'a plus d'incidence et libère le moteur de sa charge ..

 

cependant vu le nombre de pales , l'aide même si elle est minime est là ...elle donne aussi plus d'inertie au moteur qui pour le coup parait plus rond .

 

et la baisse de consommation à vitesse stabilisée viens de la je pense ... c'est comme mettre un VM plus lourds