Dopage d'un moteur à explosion à la vapeur d'eau

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La modif de faire arriver le gicleur en buis par le bas (un peu sur le coté quand même ) + l'isolation de la chaudière change nettement le comportement. En à peine quelques centaines de mètre la vapeur est monté d'un coup à + de 160°C. C'est assez instable aux faibles charges de 70 à 160°C entre (70 à 100 km/h) mais beaucoup plus stable au vitesses supérieures.

La pression ne veut pas monter pour les faibles charges. Après un démarrage froid, il faut une bonne dizaine de kilomètre pour que la pression commence à monter. C'est régulier et avec beaucoup d'inertie (plusieurs minutes) pour arriver à environ 3 bar à 90 - 100 km/h.

Au fait , j'ai trouvé un nom pour cette nouvelle "Pantonnation". C'est le système ArmsTone Contraction de Armstrong et de Pantone On pouvait faire aussi PanStrong.... Yapluka le faire marcher

Il y a une fuite de vapeur difficile à localiser. Le tablier derrière le moteur est mouillé mais les tuyaux sont sec....et la pression ne monte que à bonne vitesse......

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Supposition:Il doit y avoir un problème d'entrainement de "grosses" gouttes d'eau avec la vapeur ( le volume mort au dessus de l'eau dans la chaudière est très faible). Cela contribuerait à "boucher" partiellement / momentanément le gicleur. (Le gicleur actuel en buis est percé à 0.8 mm).

L'essai suivant va donc consister à intercaler un "filtre" avant le gicleur en buis pour retenir les gouttes d'eau, un peu comme l'a fait André avec un feutre en sortie de bulleur. Là aussi, le problème des matériaux à utiliser est difficile. ( maille très fine (quelques µm) résister à 6 bar de pression à 180 / 200°, résister à l'eau , la vapeur.....) Si quelqu'un a une idée.

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Schéma des modifications en cour:



Pas encore tout approvisionné....
La soupape de sécurité est tarée / vérifiée autour de 6 bar...à froid à l'air! A la vapeur à chaud avec les vibrations du pot ?????

Pour filtrer les grosses gouttelette d'eau, montage d'un bronze poreux provenant d'un échappement d'équipement pneumatique.

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Malgré les apparences , cela avance un petit peu...

Pour la mise au point, il me semble de plus en plus incontournable de passer par un "simulateur" pour valider quelques éléments (gicleur en buis, puissance de refroidissement de la chambre de condensation, débit d'eau etc...) avant de construire un truc approchant le schéma ci dessus à monter sur la voiture.

Le "simulateur" va certainement être fait à partir d'un "nettoyeur à vapeur" genre "vaporeto" pour avoir une source de vapeur "constante", du moins beaucoup moins variable que le pot d'échappement en utilisation routière..... Sur le tuyau de sortie de vapeur viendra se greffer une chambre à condensation instrumentée (température pression).
Après pour instrumenter la mesure de la haute tension ....sans griller les mesures de température et pression....yakapaseplanter

En relisant / traduisant / interprétant les docs sur la machine d'Armstrong il apparait que le débit d'eau condensée est "critique" pour le fonctionnement au niveau du gicleur en buis. Tôt ou tard il faudra une sorte d'asservissement entre le refroidissement du condenseur et le débit de vapeur sortant de la chaudière et le tout dans une fourchette "étroite" de température et de pression.

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Montage à blanc, pour faire le test d'étanchéité (à 6 bar) avant de mettre l'isolant thermique sur la chaudière, soupape de sécurité, chambre du bronze poreux, tuyauterie souple etc....

On voit aussi le pressostat et l'électrovanne. La pompe à pied permet de gonfler la bonbonne orange pour avoir un minimum de réserve de pression.
Oui, l'électrovanne (1/2) est énorme / reste. pas trouvé mieux dans le budget....

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Le montage se poursuit:



Avec l'isolant thermique en bandelette de tissu de verre utilisé habituellement pour réparer les silencieux d'échappement.



Le gicleur en buis au centre de la "sphère" est monté différemment de la première version. Içi le flux de vapeur sortant du gicleur en buis ne touche pas la masse. (Dans la doc sur la machine d'Armstrong (un peu approximative), il y a les 2 versions sans commentaires sur l'efficacité). Ce modèle semble bizarre, en effet la lèvre qui retient le buis en place dans la sphère est anguleuse et fait donc un effet de pointe très proche du jet de vapeur qui est de charge opposée.....une occasion de court circuit des charges, où un fait exprès ?
Pour le prochain gicleur, le montage sera tout en rondeur dans la zone.



Un thermocouple K prend la température juste quelques mm avant le gicleur en buis dans la mini chambre de condensation.
Le câblage électrique des nouveaux accessoires est presque fini. Il reste à régler le débit pompe à eau......Si tout va bien essais demain.....

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Pour le réglage de la pompe, cela a été plus compliqué que prévus...



Elle a pris l'eau et s'est bloquée (rouille entre le rotor et le stator). Il semblerait que l'eau ne venait pas de la partie pompe qui aurait eut une fuite , mais plutôt du cache en plastique et son aération du coté moteur.
En fait en roulant quand il pleut, la partie basse derrière le parechoc où se situe la pompe, doit se rincer beaucoup plus que prévus malgré les carénages plastiques....

Bref, déblocage nettoyage remise en état de la pompe,déplacement de la pompe plus à l’abri, mise en position verticale (si de l'eau rentre, elle sortira par gravité coté pompe et non plus coté moteur).

Après .....il a eut le clapet anti retour qui fuyait (changé), puis quand la pression est enfin montée, il y a eut des fuites sur plusieurs raccord....une fois les raccord modifiés / réparés la pression est montée un peu plus....et c'est les couvercles de la pompe qui ont commencé à fuir.....une fois resserrés et arrivé à 5 bar.....un autre raccord commence à faire la gougoutte....
Il y a des jours comme cela ou rien ne va du premier coup, c'est alors qu'il a commencé à pleuvoir, yapluka tout ranger...c'est tout pour aujourd'hui.

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Les premiers essais ont étés perturbés. Un problème de "thermocouple" fait que la lecture / enregistrement sur l'enregistreur 4 voies ne fonctionne que pour 1 seul thermocouple à la fois....Dès qu'il y en a 2 ou plus , ils se mettent à dire n'importe quoi.

D'après un doc trouvé sur le net, ce serait un problème de "couplage de masse". Ceci d'autant que la mesure de température juste avant le gicleur en buis est faite avec un thermocouple brasé....à la masse. Si quelqu'un a une idée pour rétablir la mesure....

Autre problème difficile, apparemment il y a un gros écart entre le débit d'eau réglé "à blanc" et en fonctionnement. Le moteur à bu plusieurs litres d'eau en à peine quelques km jusqu'à s'étouffer mais sans cogner. Sans mesure de température sortie vapeur, le fonctionnement n'est pas compréhensible / prévisible.

En fait, il va falloir trouver la procédure pour augmenter doucement le débit d'eau, la pression et la température du système, chacun ayant une rétroaction sur les autres paramètres.

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La mise au point progresse après le déverminage du boitier électrique de commande...... Désormais , j'arrive à reproduire un set de réglages qui permet de monter en pression la chaudière dans la zone où le pressostat déclenche. Le pressostat déclenche à 4.4 bar ce qui commande l'ouverture de l'électrovanne de vapeur.

En fait , il y a si peu d'inertie / de volume de vapeur en réserve, que dès l'ouverture de la vanne, la pression chaudière chute très rapidement (1 à 2'' ? suivant les réglages de débit d'eau) le pressostat bascule dans l'autre sens et la vanne se referme. Pour augmenter l'hystérésis du système, j'ai monté une tempo réglable permettant d'attendre quelques secondes avant de commander l'ouverture de la vanne.

Au bout de quelques secondes, le système "s'épuise" et le temps de fermeture de la vanne augmente de plus en plus car la pression a de plus en plus de mal à remonter. La température de la vapeur finit par chuter d'environ 105-110°C vers 65°. Si j'insiste dans ce mode de fonctionnement le moteur finit par faire des hoquets.....il bouffe trop d'eau en grosses gouttes au moment de l'ouverture de la vanne je suppose.
Bref, conduire et gérer tout cela ( pression, température, débit d'eau, commandes diverses.....) devient compliqué....

Schéma électrique actuel:


Boitier électrique dans une version + ancienne.

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Pour arriver à faire monter la pression de la chaudière plus facilement, le gicleur en buis percé à 0.8 mm à laissé sa place à un gicleur laiton de 0.4 mm de diamètre.

Le temps de mettre au point la chaudière (objectif de rester autour de 4.5 bar avec une sortie vapeur dans les 140° facilement et avec une charge moteur correspondant à 90 -100 km/h). Le gicleur n'étant plus en buis, produire de la haute tension avec des gouttelettes d'eau condensées attendra un peu... Du coup les problèmes de mesure de température rencontrés ont l'air d'avoir disparut. (à confirmer)

Pour plus de compréhension le schéma "hydraulique" actuel est celui-ci:



Le bout de tuyau qui porte le gicleur dans la pipe d'admission sert de condenseur pour permettre la création des fameuses gouttelettes d'eau, mais dans les phases transitoires de chauffe (avant d'avoir atteint la pression de 4.4 bar dans la chaudière) est peut être un peu trop efficace. S'il n'y a pas un débit minimum de vapeur dans le gicleur, son ensemble avec le tuyau refroidit de trop , voire se remplit de condensats de flotte ? Bref , à l'ouverture de la vanne la flotte est projetée en jet dans le moteur !? Alors il tousse une seconde puis continue.

Il faudrait peut être isoler thermiquement ce tuyau condenseur, le temps d'un essai pour voir si la régulation de la pression chaudière peut en être améliorée.
Limiter le volume du tuyau condenseur (réduction du diamètre intérieur) peut aussi aller dans ce sens.