Piston Octogonal à Géométrie Déformable Contrôlée (POGDC)

Astuces, conseils et trucs pour baisser votre consommation ainsi que des procédés ou inventions comme de moteurs non conventionnels: le moteur Stirling par exemple. Brevets améliorant la combustion: injection d'eau, traitement plasma, ionisation du carburant ou du comburant.
jam
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par jam » 30/03/09, 00:06

Très bien remundo,
Mais pourquoi ne pas essayer très fort de trouver des noms plus sympatiques à ces machines?
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par Remundo » 30/03/09, 12:10

Ben quoi, le POGDC, c'est ultra fun trendy :cheesy:

Sais-tu que l'INPI a refusé le titre "piège hyperthermique du rayonnement solaire direct", car "pas assez technique"

Je l'ai remplacé par "Concentrateur du Rayonnement Solaire à Réflecteurs Hyperthermiques", donc le PHRSD est devenu le CRSRH, mais j'aime pas (avec un vague lien avec les ressources humaines de la maréchaussée :lol: ), par contre, cela a beaucoup plu à l'Examinateur. :P

C'est pourquoi depuis, du "technique", z'en ont pour l'argent [que je leur donne] :lol:
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par jam » 30/03/09, 14:12

Je comprends pour les documents officiels, mais pour nous, les amateurs sur le web, ça serait plus facile à suivre avec des noms plus évocateurs. Je n'ai pas de suggestions pour l'instant, malheureusement.
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par Remundo » 30/03/09, 14:58

Un nom plus simple, "machine à octogone déformable";

machine à octogone pulsant
machine à octogone rotatif pulsant...

mais ça fait pas aussi intelligent que POGDC :idea:
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par Remundo » 31/03/09, 13:03

Bonjour à tous, aujourd'hui, je me lance dans un nouveau genre... Le roman technologique, en exclusivité sur éconologie :D
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par Remundo » 31/03/09, 13:06

Histoire et Genèse des moteurs/pompes SYCOMOREEN

Episode 1 : le contexte

Dans les années 1990, le paysage automobile change énormément « sous le capot ». Plusieurs révolutions sont en marche : des technologies très pointues sont industrialisées en masse comme l’injection directe Diesel, puis essence, à très hautes pressions (de l’ordre de 1000 Bar avec le common rail, les injecteurs-pompes, et les levées d’aiguille à commande électromagnétique, puis piézoélectrique), combinées à des calages variables des soupapes et des suralimentations de plus en plus fines grâce aux progrès de électronique de commande.

C’est le plein essor des « i » sur le coffre… pour Renault dTi, puis dCi en Diesel, et IDE en essence. TDi puis FSi pour les Allemands Audi et Volkswagen, DiTD pour Opel… sans oublier le Hdi de PSA. Seul BMW reste sobre avec un modeste d ou TdS, ou bien i, mais avec des moteurs également exceptionnels. C’est aussi l’époque où Bosch, et dans une moindre mesure Siemens, parachèvent la prédominance de l’industrie allemande sur les moteurs thermiques, en particulier Diesel, en équipant la majorité des moteurs à injection directe avec leurs injecteurs et pompes hautes pressions, et bien sûr tous les calculateurs qui les contrôlent.

C’est ce que j’appelle « le petit miracle des nineties » : les consommations baissent significativement alors que dans le même temps, les voitures s’alourdissent et les moteurs ont des « puissances crête » de plus en plus élevées. Volkswagen vend même une Golf siglée GTi… avec un moteur Diesel !

La réussite éclatante de cette transition, schématiquement entre « l’injection indirecte atmosphérique basse pression » et « l’injection directe haute pression suralimentée », déclenche une série de programmes de recherches dans les labos R&D , qui y placent beaucoup d’espoir et qui malheureusement ne sont pas du tout en place 10 ans après : le camless, le réseau 42V, le turbocompresseur à assistance électrique, le taux de compression variable ou les modes de combustion HCCI/CAI sont encore largement expérimentaux en 2009.

Entre 1998 et 2000, je viens d’avoir mon bac. Je veux être ingénieur ou prof, mais en tout cas, je veux acquérir une solide formation en ingénierie car la mécanique me plaît depuis longtemps. Ainsi je rentre en classes préparatoires… 2 ans où on a le nez dans le guidon… sauf en TIPE (travail d’initiative personnel encadré). Le thème de l’époque est « Terre et Espace ». Je me place d’emblée dans le domaine des transports : je fais mes premières recherches sur la combustion et je choisis mon sujet « les moteurs à injection directe ».

Entre la bibliothèque et la connexion internet flambant neuve du lycée, (à 10 ko/sec…), j’ai alors tout loisir de me plonger dans la « problématique moteur ». Le sujet est vaste, mais néanmoins passionnant. Je me rend compte rapidement qu’il faut me restreindre : ne parler que d’injection directe avec une double lecture passé/futur et essence/Diesel… Je n’oublie pas en rentrant de mes colles à 19h ou 20h d’aller acheter Autoplus, qui à l’époque, donne de nombreux détails sur les performances de ces nouvelles motorisations.

Les mois passent et en septembre 2000, j’intègre l’Institut Français de Mécanique Avancée (IFMA). Je continue mes recherches par curiosité et amusement. De fil en aiguille, je commence à mener sans bien m’en rendre compte une série de benchmarking et une mini-veille technologique sur tout ce qui touche aux moteurs à combustion interne, en collectant des articles plus techniques sur des magazines spécialisés comme Autoconcept (dont je conseille vivement la lecture), en écumant les bases de données de brevets qui commencent à se mettre en place sur le Web, et enfin des sites internet divers et variés…

Durant les années 1990, celui qui parle d’hybridation d’un véhicule est alors considéré comme un rêveur. Celui qui pense que les moteurs privilégient trop la puissance parce que les voitures deviennent trop lourdes et peu aérodynamiques est un aigri. Pourquoi se priver ? Toyota avec sa petite Prius (pourtant très faiblement hybridée) est la risée des autres constructeurs…

C’est en effet le temps de l’esbroufe dans tous les domaines. On roule en 4x4 – pardon, en « Sport Utility Vehicle » – pour démarrer en trombe au feu rouge et grimper sur… les trottoirs (un sport utile à n’en pas douter). Le monde de l’industrie est qualifié par le terme feutré « d’ancienne économie », comprenez d’archaïsme : le secteur tertiaire et l’Internet brassent des milliards, généralement sur du flan, mais à l’époque, il a encore bon goût. La cravate est l’outil absolu de réussite sociale : le e-financier, le business angel et le trader sont les gourous du moment, tandis que les sidérurgistes, et même les énergéticiens, de l’ouvrier jusqu’au Directeur, sont pointés au mieux comme « has been », et au pire comme les lanternes rouges de l’économie.

Car au niveau énergétique, c’est encore le temps de l’insouciance et du statut quo : la notion de développement durable n’existe que pour les spécialistes ou les écologistes les plus militants. Le pétrole coule à flot, le gaz est torché par milliards de m3 car sans intérêt économique suffisant, et en France, l’uranium fissionne gaiement.

Boosté par l’injection directe et les échanges croissants de marchandises par camions, le transport se dieselise massivement, malgré les déséquilibres entre offre et la demande que cela impose aux raffineries. A chaque freinage sur des périphériques saturés, tous les véhicules brûlent dans des disques de freins l’énergie cinétique d’une ou deux tonnes lancés à 80 km/h, parfois plus, puis gaspillent leur carburant à l’arrêt dans le bouchon. Le protocole de Kyoto est refusé par les principaux pollueurs de la planète. Something is wrong… Mais pourquoi diable s’en inquiéter ?
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par Capt_Maloche » 31/03/09, 17:14

Bon, ben j'ai hâte de lire l'épisode 2 :D

AH, et au fait, la cravate est toujours un signe de réussite sociale, ce bout de tissus doublé ayant vocation première de cacher les boutons de chemise, mais qui fini souvent sa journée dans les sauces du plat du jour :cheesy:
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par Remundo » 01/04/09, 09:59

Salut Captain'... bien vu , :wink: voilà l'épisode 2

Episode 2 : le début de l’aventure

En décembre 2002, je termine ma 3ème année à l’IFMA. Ça y est, dans 6 mois, je serai diplômé et « mastérisé » :cheesy: … Entre 2 ‘projets’ (la grande spécialité des écoles d’ingénieurs où on en change tous les 2 ou 3 mois, ce qui requiert dynamisme et adaptation… en dactylographie), je réfléchis sur l’inadéquation totale du moteur thermique par rapport à son utilisation dans le monde des transports.

Le moteur thermique consomme toujours de l’énergie, même quand le véhicule est immobile, et en plus, il est souvent en charge partielle, c’est à dire sur un mauvais rendement. Du coup, il est très polluant en ville. Il n’est pas très compact : le carter et le haut moteur sont bien plus volumineux que les seules zones réellement motrices, à savoir les cylindres. C’est qu’il faut faire tourner un gros vilebrequin, faire barboter les excentriques, les bielles et les pistons dans l’huile… Et comme cela ne suffit toujours pas, n’oublions pas de remuer une bonne dizaine de soupapes dans le haut moteur via des arbres à cames et des ressorts.

Toute cette machinerie ne choque plus personne, même les techniciens les plus exigeants. C’est éprouvé et produit dans des quantités faramineuses, ça imbibe les neurones et lutte férocement contre toute amélioration, sauf périphérique : ainsi, on voit une débauche de sophistication et raffinement tout autour du moteur, mais pas dans le cœur du moteur…tellement évident que personne n’y pense plus.

Structurellement, il y a aussi quelques autres petits défauts. La course des pistons aspire un volume proportionnel à cette longueur caractéristique. Les pistons ne travaillent que sur une face. Dans un souci de compacité, il vaudrait mieux aspirer proportionnellement au carré ou au cube et travailler sur les 2 faces. Dans le même registre, aligner des cylindres dans un parallélépipède n’a jamais été une géométrie compacte optimale. Il faut aussi 2 tours de vilebrequin pour faire un cycle 4 temps par cylindre. 2 tours, c’est long.

L’architecture bielle/piston/manivelle connaît un âge d’or depuis… 200 ans. Pourtant, les commerciaux chantent les louanges des derniers modèles et c’est à chaque fois la pointe de la technologie, voire de l’innovation, à en tomber à la renverse. Enlevez les injecteurs, le calage variable et le calculateur et vous retombez sur le moteur Lenoir de 1850… :idea:

Le moteur thermique ne doit son succès qu’à un carburant abondant, facilement transvasable et transportable, procurant une autonomie considérable aux véhicules. Les récents progrès dans la combustion ou la distribution des gaz ne sont que les ultimes marges de progression qui font paraître l’architecture mécanique « piston/bielle/manivelle » pour bien plus moderne qu’elle n’est.

Nous sommes fin 2002, et que faire de mieux que l’injection directe et la suralimentation ? Aller là où personne n’est allé : un moteur reprenant ces éléments, mais surtout à cylindrée ET taux de compression variables, de façon à rester sur des charges suffisamment élevées pour avoir une consommation spécifique la plus basse et optimiser la combustion à tous les régimes. Il faut aussi qu’il soit ultracompact pour favoriser l’hybridation par exemple thermique/électrique ou thermique/pneumatique.

Combiner taux de compression et cylindrée variable, voilà mon idée du moment. Je connais bon nombre de mécanismes à taux de compression variable (VCR), et quelques autres à cylindrée variable. Généralement, tous sont greffés dans une architecture piston/vilebrequin. Je cherche délibérément un mécanisme nouveau et inhabituel relevant le challenge. Je m’amuse sur Maple V4 (c’est mon compagnon de route depuis 1998 où l’on m’a inoculé le virus en Prépa) à déformer un losange accroché sur 2 systèmes bielle/vilebrequin (même moi j’étais formaté bielle/ vilebrequin… mais j’en suis revenu).
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Le principe était de déphaser un vilebrequin par rapport à l’autre pour modifier le taux de compression et la cylindrée. Une capture d’écran avec les commentaires

Tout ça est embryonnaire et ne me convainc guère : pas équilibré, très fort couplage entre la cylindrée et le taux de compression. Mais à l’époque, je faisais ça comme d’autres pouvaient faire des mots croisés ou des Sudoku… c’est à dire vraiment pour le fun et passer le temps.
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Les fêtes de fin d’années passent. Nous sommes en janvier 2003. Je m’aperçois qu’en symétrisant le mouvement du losange, et en calculant l’enveloppe du mouvement des bielles (les matheux la connaissent bien, c’est une astroïde), 5 chambres de combustion apparaissent, avec la centrale pulsant 2 fois plus vite que les 4 périphériques. Intéressant. Des volumes aspirés proportionnels au carré de la course des pièces mobiles. Système équilibré. Mais en l’état irréalisable.
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Néanmoins, c’est une curiosité jamais vue nulle part dans le monde des moteurs. Je montre ça à mon binôme (un copain avec qui on travaillait ensemble sur tous les projets). Il me dit que c’est amusant, mais que je suis quand même un peu félé : je lui réponds que c’est sûrement pour ça qu’il a choisi de travailler avec moi…

Sur ces joyeuses plaisanteries vient le temps de la soutenance du fameux projet de 3ème année : une prospective technologique sur un simulateur d’accident itinérant, demandé par un grand groupe d’assurances pour « sensibiliser » le public pendant l’été sur les aires d’autoroute. Pas de problème, on a bossé régulièrement et le projet est plié depuis 3 semaines. Nous avons dimensionné les mécanismes et avons même quelques contacts de fournisseurs prêts à fournir les actionneurs, des glissières et des roulements à très faible frottements pour un prototype, mais on sait aussi qu’au moment de lancer le projet, les fonds ne seront probablement pas là et une autre étude gratuite sera requise, et confiée à nos successeurs… Pour la soutenance, une de plus, une de moins, nous sommes rodés à l’exercice…

Printemps 2003. Mon binôme part en séjour international à l’étranger, le charme des australiennes ne le laissant pas insensible. Pendant ce temps, mon stage de fin d’études m’attend… Ingénieur Maintenance dans les fours de trempe et de revenu pour la métallurgie de l’aluminium. Au programme, référencement des pièces et organes de rechange, rédaction de plans opératoires contre les risques industriels et de modes opérationnels divers et variés pour le personnel d’atelier. C’est tout de suite moins glamour que les australiennes, mais ça ne me gêne pas. Au moins c’est concret et on n’a pas l’impression de travailler dans le vide.

Et puis depuis quelques mois, devenir Professeur Agrégé de Sciences Physiques me tente de plus en plus… avec en perspective un double cursus Ingénieur/Prof et une transversalité couvrant 3 matières : Physique, Chimie et Sciences Industrielles. Un beau challenge, tout comme ce moteur astroïdal qui me tourne régulièrement dans la tête…

Je me dis qu’il mérite d’être repris avec beaucoup plus de sérieux. Et avant d’aller plus loin, il faut poser un cahier des charges draconien : très en avance sur son temps, avec des spécifications audacieuses donnant des sueurs froides aux meilleurs ingénieurs motoristes, qui vous répondent en cœur avec un rictus crispé « this is not technically sustainable, Sir »… :P
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par Capt_Maloche » 01/04/09, 11:04

Alors voilà !
tu n'es qu'au début de ton aventure :D il y a de bonnes chances que tu puisses croiser le bon interlocuteur pour lancer ce projet

Pour moi, l'avenir de l'automobile à court terme réside dans le thermique régime constant couplé à un alternateur pour la charge de batteries/condensateurs

y aura t'il un épisode 3? :P
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par Remundo » 02/04/09, 12:52

Salut Captain',

c'est effectivement un aspect que prennent en compte les moteurs de SYCOMOREEN, tout en pouvant être équipés optionnellement de calage variable et VCR pour la motorisation instationnaire.

L'épisode 3 est tans les tuyaux...
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