Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

Bonjour à tous. J'ai fait cette année, un projet d'étude sur la Quasiturbine, Moteur Rotatif à Losange Déformable, MRLD de la famille St-Hilaire. De part mes recherches, je suis tombé sur ce forum, et ai posé plusieurs questions à Pascal Ha Pham (Moteur rotatif à piston annulaire trilobique) qui m'ont de développer une partie concernant l'histoire réelle du concept de Quasiturbine.

Sur ce sujet, je vous propose donc de vous partager plusieurs infos, que j'ai regroupé lors de mon projet, sur cette technologie qui semble si révolutionnaire mais qui montre si peu de résultats depuis plusieurs années.

Matthedesigner a écrit :Sur ce sujet, je vous propose donc de vous partager plusieurs infos, que j'ai regroupé lors de mon projet, sur cette technologie qui semble si révolutionnaire mais qui montre si peu de résultats depuis plusieurs années.

Chouette idée, Matthedesigner !

On a basé notre étude sur une Quasiturbine pneumatique,
http://quasiturbine.promci.qc.ca/FFProd ... ademic.htm

On devait réaliser un banc d'essai, pour déterminer les performances, mais elle ne fonctionnait pas dès le début, donc on a passé un temps fou (la majorité du projet) à caractériser les problèmes pour trouver des solutions. Il a fallu rectifier des pièces, et faire tout un tat de manip pour qu'elle fonctionne enfin. Avec une pression de 7 bars à l'admission, il était quasiment possible de l'arrêter à la main (après quand même quelques heures de rodage)... elle s'échauffait beaucoup, et demandait beaucoup d'huile contrairement à ce que St-Hilaire indiquait.
On a pas eu du tout de chance pour le prototype et donc ça a été absolument pas possible de démontrer la viabilité du concept en se basant sur un exemple concret. Donc on a cherché, contacté différentes personnes, pour traiter le problème de façon théorique il est toujours difficile de dire si le concept est bon, puisqu'il n'y a que très peu de résultats (kart à air comprimé, voiturette à air comprimée - qui a une autonomie de quelques centaines de mètres).
Je ne dis toujours pas que le concept est érroné, mais me demande pourquoi il n'a toujours pas montré ses preuves.
Beaucoup croient que c'est parce qu'il n'a finalement rien de révolutionnaire, qu'il se base sur des erreurs. C'est vrai que les arguments que St-Hilaire donne sont vraiment discutables.
J'y reviendrais plus tard, je n'ai pas le temps maintenant. Désolé...

Peut-être que d'autres arriveront à démontrer le positif du concept, le kit académique à diminué de prix (divisé par trois, sans tenir compte du cours actuel du USD), j'imagine que Saint-Hilaire veut arriver à montrer de façon convaincante que le concept est bon (c'est normal, c'est son invention, on ferait pareil). J'ai aussi quelques arguments à ce sujet, que je donnerai plus tard.
Bonne soirée!

Et bien tu nous mets l'eau à la bouche, cher Mathedesigner

Un élément me semble gênant, j'en avais parlé aux intéressé... qui refusent de considérer mon propos.
Le rotor oscille entre une position carrée et une position losange (c'est pour simplifier, la déformation étant continue).
Tant qu'on tourne à vide, les frottements semblent très faibles et c'est trompeur.
En fait, lorsqu'on exerce une contrainte - compression par exemple- le rotor tend à être maintenu en position losange alors que la paroi extérieure le contraint à aller vers le carré. Résultat : un frottement important au niveau des angles aigus du losange.
Ceci dit, il y a aussi des quasiturbine à rouleaux qui devraient mieux encaisser...? Pour moi le rotor est insuffisamment guidé dans l'état.

Si vous avez utilisé le kit, il est possible que son usinage ait été trop approximatif. Or la bestiole doit être irréprochable de ce côté là. Le kit, c'est plus pour la démo cinétique que pour la mesure et la performance. Non?

marcel a écrit :Si vous avez utilisé le kit, il est possible que son usinage ait été trop approximatif. Or la bestiole doit être irréprochable de ce côté là. Le kit, c'est plus pour la démo cinétique que pour la mesure et la performance. Non?

Tout à fait Marcel !

Pour les frottements, le guidage par rouleau peut résoudre une partie des difficultés.

Pour ma part, j'aime beaucoup la théorie et la réflexion développées par Saint Hilaire sur la quasitubine. Le concept est d'ailleurs très élégant.

Toutefois, je vois un défaut majeur dans cette cinématique. En négligeant les frottements, les forces s'appliquant sur le rotor pointent toutes vers une zone trop proche du centre du rotor (aussi bien les réactions normales carter->articulation que les résultantes pression->pales). Dans ces conditions, comment générer un fort couple sur le rotor

Alors que c'est là l'un des arguments "massue" développés par Saint Hilaire pour défendre son invention...

Aller Math le Designer... Nous attendons impatiemment ton avis

Salut à tous!

marcel a écrit :Un élément me semble gênant, j'en avais parlé aux intéressé... qui refusent de considérer mon propos. Le rotor oscille entre une position carrée et une position losange.Tant qu'on tourne à vide, les frottements semblent très faibles et c'est trompeur.

Pour répondre déjà à ça, en essayant à vide, dans notre cas, la rotation était simplement impossible, dès le début. Et toujours dès le début, on a contacté "info@quasiturbine.com" aka Gilles Saint-Hilaire, il a directement dit qu'a l'envoi la machine n'avait pas de problèmes, que "nous étions en relation avec une nouvelle technologie, et que notre approche était trop conventionnelle".
S'est suivi une série de correspondances, on rajoutait des précisions, posait des questions... Tout les éléments qu'on apportait, il les réutilisait à sa sauce pour vouloir nous convaincre, et nos profs qui recevaient nos mails en CC, que nous n'avions pas suivi les protocoles, et que nous avions cassé la machine!
Bien sûr les arguments qu'il avait pour défendre sa thèse étaient très peu valable. Il cachait sa pauvre argumentation en nous prenant de haut au maximum... Bref, la solution à nos problèmes ne viendrait donc même pas du concepteur - sois disant inventeur - de la Quasiturbine.

marcel a écrit : lorsqu'on exerce une contrainte - compression par exemple- le rotor tend à être maintenu en position losange alors que la paroi extérieure le contraint à aller vers le carré. Résultat : un frottement important au niveau des angles aigus du losange.
Pour moi le rotor est insuffisamment guidé dans l'état.

Lorsque le rotor de notre QT tournait, il présentait beaucoup de points durs... à chaque fois que le rotor passait de sa position carré à losange et de sa position extreme losange (lorsque les sommets du losange sont en contact avec le plus petit diamètre et le plus grand) à une position intermédiaire à celle-ci et au carré... Donc c'est une source importante de problèmes, j'imagine que sur un modèle mieux fini, l'ensemble des autres frottements étant moins important, ça passerait mieux. Je pense aussi que le rotor devrait avoir une autre forme, pas en forme de "patinoire" ("patinoire de Saint-Hilaire"), mais en forme de double ellipse comme on le voit ici sur les images de fin de page...
Pour ce qui est du modèle à rouleaux j'ai l'impression qu'il n'y a plus de développement dans cette voie. Si c'est le cas, ça serait interessant de savoir pourquoi? Trop fragile? Mauvaise solution?
Ou peut-être que son développement est secret et qu'un jour, par surprise, ils sortiront une Quasiturbine à rouleaux à combustion interne, comme ils l'indiquent sur le site? "...these engines may just come one day as surprises!"

marcel a écrit :Si vous avez utilisé le kit, il est possible que son usinage ait été trop approximatif. Or la bestiole doit être irréprochable de ce côté là. Le kit, c'est plus pour la démo cinétique que pour la mesure et la performance. Non?

Ouais, l'usinage était vraiment pas adéquat à ce que nous voulions faire, et c'était bien indiqué que le kit n'avait pas la prétention de démontrer de grande performances... L'administration de l'IUT a préféré acheter un kit académique qu'un modèle au dessus, questions de coûts... C'est une autre histoire. Ils ont du se dire que c'était suffisant pour ce que nous voulions en faire et aussi pour pouvoir en développer des TPs, ils se sont plantés de machine... Le sujet de réalisation de banc d'essai est devenu trop prétentieux quand on a reçu la QT, vu qu'elle ne fonctionnait pas et vu comment elle a été construite.

Remundo a écrit :Pour ma part, j'aime beaucoup la théorie et la réflexion développées par Saint Hilaire sur la quasitubine. Le concept est d'ailleurs très élégant.

Pareil, j'aime beaucoup aussi, les arguments qu'il apporte sont très interesssant. Mais certains sont beaucoup discutable, il y a un sujet sur un forum québécois qui parle de ça (QQOD c'est moi)

Remundo a écrit :Toutefois, je vois un défaut majeur dans cette cinématique. En négligeant les frottements, les forces s'appliquant sur le rotor pointent toutes vers une zone trop proche du centre du rotor (aussi bien les réactions normales carter->articulation que les résultantes pression->pales). Dans ces conditions, comment générer un fort couple sur le rotor

les Saint-Hilaire indiquent dans leur livre "Quasiturbine, le meilleur du piston et de la turbine" que la poussée est tangentielle au stator et dans le sens du mouvement, qu'elle est normale à la surface définie par le joint de contours à l'avant du piston (ou de la pale), et pour appuyer celà, ils utilisent le principe de l'hydrostatique.

Dites moi si je me trompe, mais pour moi, il faudrait aussi prendre en compte l'énergie cinétique du fluide, le principe de l'hydrostatique s'appliquant aux fluides immobiles.
Vu comment la QT est faite, et en suivant le principe de l'hydrostatique, pour moi, il y a aussi une force dans le sens inverse du mouvement, sur le joints de contour "suiveur" ce qui fait que la résultante de ces forces, la poussée n'est pas normale au joint de contour à l'avant de la pale, ne part pas de celui-ci, et donc pas tangentielle au mouvement...

En position losange extreme, les médiatrices de deux pales opposées ne passent pas par le centre du rotor.
Et chacune des chambres n'est pas tout à fait (mais presque) symétrique par la médiatrice du piston, mais plus grande dans la partie avant (avant dans le sens du mouvement), donc la poussée ne passe pas par le centre et le rotor n'est donc pas immobile. (J'espère que vous suivez, j'ai limite du mal à me suivre moi-même:cheesy:)

Mais cette chambre étant tout de même presque symétrique dans cette position losange extreme, la poussée se dirige bien plus du centre du rotor que dans la direction de la tangente au rotor d'un point du joint de contour. et là, c'est très difficile d'imaginer avoir un fort couple

Un peu plus tard lors de la rotation cette chambre est moins symétrique, la direction de la poussée s'éloigne plus du centre, donc ou pourrait avoir plus de couple...

Remundo a écrit :Alors que c'est là l'un des arguments "massue" développés par Saint Hilaire pour défendre son invention...

Ca serait bien qu'il nous donne son avis, et son explication de la chose, mais je crois que ça va être dur d'arriver à ça, vu comme il a pu nous prendre de haut pour dévier du problème.

Au début, lors de la réception de la Quasiturbine, les protocoles d'usage étaient quasi inexistant, et petit à petit, en rapportant à Saint-Hilaire nos questionnement, nos remarques, son "guide d'utilisation" du kit académique s'approfondissait. Donc c'est assez déplacé qu'il nous dise qu'on a pas suivi les protocoles d'usages, et qu'il nous dise que notre approche de la technologie était inadéquate...

Salut Matt,

Content de te lire

Matthedesigner a écrit :[les Saint-Hilaire indiquent dans leur livre "Quasiturbine, le meilleur du piston et de la turbine" que la poussée est tangentielle au stator et dans le sens du mouvement, qu'elle est normale à la surface définie par le joint de contours à l'avant du piston (ou de la pale), et pour appuyer celà, ils utilisent le principe de l'hydrostatique.

Bon, dans des moteurs dit volumétriques, c'est "l'énergie de pression" qui est utilisée, les effet cinétiques sont ultra négligeables. par exemple, dans un moteur à piston, ce n'est pas le choc du fluide qui pousse le piston, c'est sa pression... Donc Saint Hilaire a raison de se fonder sur l'hydrostatique.

A contrario, dans une turbine, la pression a un effet négligeable et la vitesse a un effet prépondérant en impactant les aubes.

Maintenant, les déductions qu'il en fait me paraissent pour le moins curieuses. Il est bien connu que les forces de pression s'appliquent orthogonalement à la surface.
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Pour l'anecdote, je trouve la dénomination quasiturbine inadaptée. Machine volumétrique à losange déformable rotatif (MVLRD), voilà une définition scientifiquement irréprochable.
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Donc si vous prenez la QT dans sa position carrée, il y a équilibre parfait et aucune force tangentielle aux pales.

Dans sa forme losange un peu écrasé, l'équilibre est rompu, mais la pression n'a aucune force tangentielle sur les pales... tout au plus induit-elle des efforts sur les articulations qui appuient sur le carter. et comme je le signalais, un contact métal/métal en négligeant des frottements induit une force orthogonale au plan de contact tangent... Et dans la QT, ces forces pointent à peu de chose vers le centre... donc très peu de couple !
S'il y a frottement, c'est pire car la force tangentielle freine les pales.

Ca serait bien qu'il nous donne son avis, et son explication de la chose, mais je crois que ça va être dur d'arriver à ça, vu comme il a pu nous prendre de haut pour dévier du problème.

Tu n'es pas le premier à me dire cette tendance de supériorité dans la personnalité de Saint Hilaire. Je trouve personnellement qu'il n'a pas cherché à améliorer son concept par rapport aux difficultés techniques qu'il engendre, alors que la problématique moteur qu'il a développée est très bonne dans l'ensemble.

Tiens, je vais aller faire un tour au Quebec sur ton forum

@+

Salut

Remundo a écrit :Maintenant, les déductions qu'il en fait me paraissent pour le moins curieuses. Il est bien connu que les forces de pression s'appliquent orthogonalement à la surface.

Pour un piston, je veux bien la pression s'applique orthogonalement à la surface, pour le piston d'un cylindre, c'est dans le sens du déplacement, car la base du cylindre est perpendiculaire au cylindre.

Mais pour la quasiturbine, quelle surface faut il prendre en compte? J'en vois 3 principales:

- la surface de la pale, c'est à dire celle qui est quasiment en contact avec le stator 2 fois par tour,
- la surfaces du joint de contour avant
- la surface du joint de contour suiveur

C'est un peu plus dur qu'il n'y semble pour déterminer la direction de la poussée. Mais tu m'a m'a poussé à y réfléchir un peu plus et j'en déduit ça:

Je dirais que dans les phases motrices (pour une quasiturbine pneumatique à 4 lumière - 2 d'admission, 2 d'échappement), si les vecteurs représentant les poussées sur les deux joints de contour sont symétrique par une droite orthogonale passant par le milieu du piston (c-à-d à mi-distance des deux pales), on peut les assimiler à un vecteur dont la direction est orthogonale à la pale.

Lorsque le rotor est dans cette position la poussée appliquée sur la pale est orthogonale à elle-même, mais elle ne passe pas par le centre, donc ca tourne, mais c'est clair qu'il n'y a pas beaucoup de couple comme ça. un peu plus tard dans la rotation, la chambre formée entre le stator et une des pales motrices, n'est plus tout à fait symétrique mais presque, et donc cette poussée n'est pas orthogonale au piston (mais presque) et la resultant des poussée est encore plus orthogonale que celle du piston, donc toujours peu de couple...

Je reviens poster un peu plus tard... Si c'est pas ce soir, je vous souhaite à tous une bonne soirée!