[Théorie] Allègement du Volant Moteur

Suite à une conversation téléphonique avec Basilic, en rentrant hier soir j'ai sorti une feuille blanche pour trouver la formule entre 1kg retiré sur le VM et son équivalent en masse retirée sur la voiture.



J'ai retrouvé la même sur le site de Calver donc tout va bien.

j'ai fait un petit Excel pour voir le gain sur une Mini standard et sur une Mini de course et voilà :

Sur une Mini classique avec un 3.1 et un VM allégé maison



Sur une Mini classique avec un 3.44 et un VM allégé maison



Sur une Mini classique avec un 3.76 et un VM allégé maison



Sur une Mini classique avec un 3.76 et un VM allégé en acier minispares



Sur une Mini de Course



Vous constaterez par vous même qu'il n'y a pas à s'en relever la nuit. Dans mon cas, pour gagner 4% de couple en première alors que je ne m'en sert quasiment jamais....

Salut,
P'tite question:
Il suffit alors de le faire equilibrer en même temps que le vilo, rien ne sert de l'alleger?
@++

A toi de juger .... si tu consigère que le prix justifie un gain de 5Nm en première.

Trés interresant!!

Bon ça remet en question ma préparation...
Pour ma part, je pense que l'équilibrage est plus important que l'allègement des piéces mobiles, ou alors TOUTES les piéces mobiles serai judisiable.

Par contre mon avis sur l'allégement les volant moteur sur des VM d'origine je trouve ça dangereux, le faite qu'une piéce soit conçue pour telle force et vitesse pourrait ne pas trop suporter le changement des masses.
Je préfére en acheter un allégé.

enfin ceci n'est que mon avis.

Alléger un volant moteur si tu respectes certaines règles (et ce n'est pas vrai que pour l'allégement des pièces) est sans aucun danger.

Le rôle du volant moteur: 2 fonctions, la 1er c'est donner de l'inertie au moteur afin que le ralenti reste stable et que les régimes soient réguliers.

Sont 2eme rôle c'est de permettre au moteur de démarrer grâce à la couronne dentée en haut du volant.

Les problèmes possibles avec le volant, c'est surtout mal équilibrer après qui peut le faire se démonter de l'axe du vilo, ou trop trop trop alléger et tu casses le volant en 2 à l'endroit ou tu as allégé, mais en aucun cas, le volant moteur n'est conçu pour supporter telle ou telle force si ce n'est celle du démarreur.

C'est ma vision des choses...

Maintenant c'est clair que le jeu n'en vaut pas toujours la chandelle. Voir la démo.

C'est ma vision des choses...

Maintenant c'est claire que le jeu n'est vaut pas toujorus la chandelle. voir la démo.

Dans tout les cas, une préparation risque de fragiliser le moteur ( durée de vie réduite, etc... ) Mais on ne va pas chercher les derniers chevaux sans prendre de risque. Il faut le savoir avant de commencer, une grosse prépa.

Après, ce n'est pas toujours vrai que l'allégement de pièces peut diminuer leurs résistances car l'aspect extérieur des bielles pour prendre un exemple n'est pas vraiment d'une qualité exceptionnelle. Il y a énormément de masses inutiles et la dessus tu polie la totalité de la bielle et tu as la même résistance voir meilleur!!!

Attention à ne pas enlever de matière aux maivais endroits ( corps de bielle : risque de flambage ou rupture ).

Pour en revenir au volant moteur, il n'y a pas que de la matière à enlever sur un volant moteur pour alléger mais aussi pour diminuer les pertes par "ventilation" ( couronne du démarreur )

Attention à ne pas sembaler non plus

Bravo Fefeu pour cette démonstration plus parlante que de longs discours.

Lorsqu'on parle de volant moteur, on se trouve souvent le bec dans l'eau quand à donner son utilité et la raison exacte de son poids.

Dans le cycle du moteur, 4 temps pour la Mini, il y a uniquement une phase motrice sur quatre (explosion, détente des gazs). Le volant moteur par son inertie aide à faire tourner le moteur pendant les trois autres phases (admission, compression et échappement).

Son poids conditionne sa force d'inertie, c'est elle qui permet un fonctionnement souple au ralenti, aux basses vitesses et au démarrage.

Une petite mise en garde pour l'allègement du volant d'origine: il y a une limite à ne pas dépasser, car la fonte est cassante. Il vaut mieux laisser le soin de faire le travail à quelqu'un qui maîtrise le sujet. Pour les allègements plus importants passez à l'acier.

Contrairement à des idées reçues, l'allègement bien calculé ne fragilise pas le moteur, bien au contraire. Son coût ne se justifie que pour des moteurs préparés d'un certain niveau.

Vous aurez constaté par la démonstration de Fefeu qu'un volant allègé, si il se justifie sur des moteurs préparés, ne nuit toutefois en rien au bon fonctionnement de n'importe quel moteur. Ma voiture qui est proche de la configuration de série a un volant moteur ultra-light (mis par l'ancien proprio), cela ne l'empèche pas de rouler en toute souplesse et de tourner au ralenti à 900 tr/min.

C'est très valable pour une mini de piste en tout cas !!

Si tu rajoute l'équilibrage complet + allègement vilo...etc ça se justifie amplement.

hotmini a écrit:

Ma voiture qui est proche de la configuration de série a un volant moteur ultra-light (mis par l'ancien proprio), cela ne l'empèche pas de rouler en toute souplesse et de tourner au ralenti à 900 tr/min.

Et ça donne quoi au niveau accélération ?
On pourrait valider les calculs avec des essais PowerDyn...

crescendo a écrit:

hotmini a écrit:

Ma voiture qui est proche de la configuration de série a un volant moteur ultra-light (mis par l'ancien proprio), cela ne l'empèche pas de rouler en toute souplesse et de tourner au ralenti à 900 tr/min.

Et ça donne quoi au niveau accélération ?
On pourrait valider les calculs avec des essais PowerDyn...

Le moteur a moins d'inertie et répond bien à l'accélérateur, mais l'amélioration de performance doit être marginale (cf les calcul de Fefeu). Pour en tirer toute la quintessence, il faudrait adopter les rapports de démultiplication utilisé en compétition (beaucoup plus court que la plupart d'entre vous l'imagine).

hotmini a écrit:

crescendo a écrit:

hotmini a écrit:

Ma voiture qui est proche de la configuration de série a un volant moteur ultra-light (mis par l'ancien proprio), cela ne l'empèche pas de rouler en toute souplesse et de tourner au ralenti à 900 tr/min.

Et ça donne quoi au niveau accélération ?
On pourrait valider les calculs avec des essais PowerDyn...

Le moteur a moins d'inertie et répond bien à l'accélérateur, mais l'amélioration de performance doit être marginale (cf les calcul de Fefeu). Pour en tirer toute la quintessence, il faudrait adopter les rapports de démultiplication utilisé en compétition (beaucoup plus court que la plupart d'entre vous l'imagine).

Sans vouloir pourrir ce post (je vous jure m'sieur ), je pense que tout modèle théorique doit être confirmer par des essais pratiques. Or, vu le nombre de minis potentiellement différentes que nous possédons les un les autres, il serait facile de trouver une mini ayant une config à peu près semblable à la vôtre et sans volant moteur allégé. Donc c'est pas compliqué: un coup de PowerDyn sur l'une, un coup sur l'autre et on verra le gain réel à environ 10-15% près. Donc si on voit pas de gain ( ce qui est calculé par Feufeu, parce que à 10-15 % on ne devrait pas pouvoir distinguer les eux voiture sur 4 ou 5 mesures) eh ben ça sert à rien et s'il y a un gain ben ça vaut quelquechose.

En même temps je suis tout à fait conscient que vous n'avez pas que ça à faire mais je suis persuadé que l'apport d'un volant moteur acier sur une mini qui parcours un 400m est aussi bénéfique que l'ajout d'un stage 1.

Malheureusement, je n'aurai jamais jamais de stage 1 (peut-être sur la mini de ma copine mais c'est pas pour demain), je suis donc dans l'incapacité de réalisé cet essai.

J'ai créé ce post pour essayer d'avancer sur le sujet de l'allègement du VM. Pour essayer d'apporter plus d'infos or :

Citation :

je suis persuadé que l'apport d'un volant moteur acier sur une mini qui parcours un 400m est aussi bénéfique que l'ajout d'un stage 1.

ne fait pas avancer le shmilblic...

Citation :

je pense que tout modèle théorique doit être confirmer par des essais pratiques.

La formule avancée est basée sur le principe fondamental de la dynamique, le même principe qu'utilisent Warrior Meter ou Powerdyn, qui ne sont plus à prouver, c'est comme si tu remettait en cause le principe d'Archimède ou la relativité ou que l'eau gèle à 0°C.

Le seul truc qui pèche, c'est que nous ne connaissons pas les inerties précises des VM d'origines et des allégés pour avoir des valeur précises, mais on ne doit pas être loin de la réalité.

Le seul moyen de comparer, c'est d'avoir la même Mini, la même route etc... parce que comparer 2 minis à 15% près soit une disaine de ch... je ne vois pas ce qui est comparable. et même si ça créait une grosse différence (10%), on pourrait ne pas la voir.

Quand j'ai proposé ces tableaux, je m'attendais à recevoir les foudres des "à priori" et je dois bien reconnaitre que l'appui de HotMini m'a bien fait plaisir.

Fefeu52 a écrit:

ne fait pas avancer le shmilblic...

C'est dommage que tu te sentes agressé mais je ne vois absolument pas pourquoi tu te braques.

Citation :

La formule avancée est basée sur le principe fondamental de la dynamique, le même principe qu'utilisent Warrior Meter ou Powerdyn, qui ne sont plus à prouver, c'est comme si tu remettait en cause le principe d'Archimède ou la relativité ou que l'eau gèle à 0°C.

Tu es en école d'ingé comme moi donc tu sais très bien que toute relation mathématique à un domaine d'exploitation bien particulier.
Par ex, la deuxième loi de newton s'applique à des solides qui ne dépassent pas la vitesse de 10^5 m/s, l'eau gèle à 0°c pour une pression de 1013 mbar, le principe d'archimède n'est valable que pour des surfaces fermées (si par exemple tu veux l'appliquer à un solide dont une partie dépasse du fond d'une cuvette bon courage pour les calculs)

Donc ton calcul est bien beau, je ne doute pas qu'il soit réaliste (même si j'aimerais bien avoir le détail du calcul pour passer de la masse équivalente enlevée sur la voiture au gain de couple??)mais tant qu'il n'est pas validé par un essai ben il ne vaut rien.

Citation :

je ne vois pas ce qui est comparable. et même si ça créait une grosse différence (10%), on pourrait ne pas la voir

Je dis à 10% près car PowerDyn est précis à 10% près donc si on a rien de mieux faut s'en contenter. Peut-être que Warriormeter est plus précis car dédié à la mini mais pour l'instant la précision n'est pas connue.

Citation :

Quand j'ai proposé ces tableaux, je m'attendais à recevoir les foudres des "à priori" et je dois bien reconnaitre que l'appui de HotMini m'a bien fait plaisir.

?

Le tout c'est de prendre un bon chrono et c'est parti mon kiki...

Pour la précision de Warrior je dirais qu'elle est au moins égale à celle de Powerdyn. Pour se qui est d'un comparatif de 2 mini avec et sans volant moteur allégé, sa ne servira à rien sur Warrior tu ne verra aucune différence, puisque l'inertie du volant moteur est pris en compte dans le calcule de la puissance contrairement à Powerdyn.

La simulation sur Warrior permet de modifier l'inertie du moteur (volant vilo. etc...) et en passant de l'inertie "standard" à zéros, on ne constate pas avec une boite de vitesse normale un gros écart, je crois de l'ordre de 1 ou 2/10 sec. sur un 0 à 100km/h.

Maintenant le gain du volant moteur se fait grâce à l'accélération, en 1er le moteur monte vite en régime, donc en allégeant le volant on perd moins de couple dans l'accélération du volant moteur et donc un peu plus aux roues. Arrivé en 4eme le moteur monte plus doucement en régime et donc le gain est quasiment nul.

Ce qui est claire, c'est que tu ne gagne AUCUN cv en changeant ton volant moteur, tu réduit juste les pertes par inertie.

Je ne me sent pas agressé, mais quand tu dis "Je reste persuadé" t'avouera que c'est pas constructif.

T'es aussi en école d'ingé, bien. Quand on te demande de justifier un choix, tu répond "parce que j'en suis persuadé" ?

Je ne connais pas ton domaine de prédilection, mais si c'est la méca, quand on te demande de dimentionner un système, tu refais des éprouvettes de traction pour revérifier les caractéristique du matériaux ? On ne réinvente pas l'eau tiède en permanence. Tu dois bien évidemment savoir qu'aujourd'hui, on conçoit les voitures et les avions de A à Z sur PC, et les seuls essais de crach test qui sont réalisés sont pour satisfaire Euro n Cap. C'est pas pour rien qu'on fait une voiture en 3 ou 4 ans au lieu de 10 avant. Il y a bien longtemps que les calculs n'ont plus à être validés par des essais. La raison c'est que les essais nécessitent des capteurs, or les capteurs sont moins précis que les calculs qui sont réalisés aujourd'hui. Je sais de quoi je parle, vu que mon domaine de prédilection, c'est l'expérimentation pour la caractérisation des matériaux, et actuellement je bosse sur un matériaux hors norme, anisotrope au possible dont on ne connait absolument rien, et pour couronner le tout, on étudie des phénomènes qui se passent à mac 2. On réalise des essais dans le but de caractériser ce matériau, rentrer son comportement dans un code de calcul, et on en parlera plus.

Les calculs d'inertie, il y a bien longtemps que ça a été prouvé. Le pire c'est que tu proposes de mesurer un mesurande (gain de couple ou d'accélération) de 5 ou 10 unités avec un outil de mesure (warrior ou powerdyn) précis à 10 ou 15 unités près. C'est comme si tu voulais mesurer la rugosité avec un mètre de couturière. Répète pas ça à tes profs, sinon ils vont te mettre dehors.

En ce qui concerne mes calculs, ce sont des calculs bateaux, accessible à n'importe quel lycéen. En l'occurence je suis dans le domaine d'application du principe fondamental de la dynamique.

Ensuite, pourquoi je fais référence à HotMini, ben c'est simplement parce qu'il y a des gens sur Terre qui, lorsqu'ils parlent, impose le respect et l'écoute. HotMini en fait partie dans le monde de la Mini. Demandez lui ce qu'il pense de lui et ils vous répondra qu'il n'est qu'un simple passionné. Mais la réalité est tout autre. Quand c'est l'heure de la pose casse-croute dans une manif, tu vois plein de gens (dont moi) se mettre autour de lui et écouter ses anecdotes, son vécu, son expérience. Alors quand mes calculs sont appuyés par l'expérience de HotMini, c'est déja une validation expérimentale, et ça leur donne du crédit face à ceux qui ne voient que par l'expérience.

J'aime bien ces sujets qui déchaînent les passions.

En général, je ne me pose pas trop de question, je regarde, je compare et fait le choix de ce qui me paraît le plus efficace et le plus rentable.

Chaque chose dans une voiture à sa raison d'être. Les constructeurs ne font pas des recherches et des développements rien que pour vous embêter. Si la Mini a un volant moteur si lourd d'origine, ce n'est pas sans raison. Il en va de même pour les moteurs de compétition, si on dépense énormément en allègement et en usinage, ce n'est pas non plus sans raison.

Il suffit donc de regarder les exemples de Fefeu et les conclusions à en tirer, pour moi, sautent immédiatement aux yeux. Libre à vous d'être sceptiques et d'expérimenter vous même.

Ah que j'aimerais avoir ton calme Michel... M'enfin, je me dis qu'il y a une quarantaine d'année, tu étais peut être pareil...

C'est vrai que je m'enflamme pour rien, après tout, je n'ai rien à prouver à qui que ce soit, mis à part peut être à des gens comme toi Michel. Je bosse pour faire évoluer les choses, mais libre à ceux qui le veulent de rester en retrait, de concerver leur scepticisme, de concerver leurs impressions, leurs a prioris ...

Fefeu52 a écrit:

Il y a bien longtemps que les calculs n'ont plus à être validés par des essais. La raison c'est que les essais nécessitent des capteurs, or les capteurs sont moins précis que les calculs qui sont réalisés aujourd'hui.

Ben ça m'etonnerait car pour faire un calcul précis sur un moteur...

C'est simple moi je suis BTS MCI et j'ai intégré Centrale-Nantes grâce au concours ATS. ALors ma spécialité première ce sont les essais sur les moteurs...Et je peux te dire que même Peugeot qui a un super logiciel mortel est obligé de réalisé des essais...

Je suis sceptique tout simplement parce que j'ai vu que dimensionner une pièce sur un moteur c'est vraiment hard sans l'aide d'un ou plusieurs logiciels. D'ailleurs en ce moment je bosse sur GT-power, je modélise un moteur de mini, on verra bien ce qu'il me sortira comme résultat.

M'enfin,tant mieux si te fout de mon avis l'important c'est notre passion commune.

Moi, je comprend pas votre débat!!! C'est archi prouvé que c'est utile de l'alléger sinon tous les préparateurs ne le feraient pas.

Moi même, sur ma mini de circuit j'allège le plus de pièce possible pour diminuer les masses en mouvement et pour diminuer le risque d'affolement des soupapes.

Biensur que sur un moteur d'origine, la masse du volant moteur a été calculée pour un type de fonctionnement mais en circuit ou autres c'est la performance qui est recherchée et non la souplesse.

Je dis tout cela sur unt on posé

Tu as lu le post ?

Salut,
Voici ma comprehension des choses.
Un vilo n'est pas juste un axe droit qui tient un gros boulon lourd appelé VM.
Un vilo de Mini est un axe elastique suspendu sur 3 paliers et qui se tord et oscille ensemble avec toutes les masses qu'il entrainent ou qui l'entraine. La torsion est un mal inévitable. En general plus ces masses sont faibles et plus les frequences de resonnances sont elevée.
Un VM est une necessité comme l'est le ralenti. Sur un moteur idéal (electrique) il n'y a pas de vilo ni de ralenti. A partir de 6 cylindres on n'a plus besoin de vilo, sauf pour un ralenti fluide non polluant et pour faciliter le passage de vitesses (sinon c'est tres dur d'embrayer sans caler).
Le VM de Mini est extremement déporté par rapport à son palier. Ce qui veut dire que toute erreur d'équilibrage force énormement sur le vilo, ca le tord entre les paliers. Plus le VM est lourd, et plus les forces sont élevées. Donc plus le VM est légé et mieux c'est.
Y a un tas de mecs qui tornent avec des flat6 sans volant. Ils demarrent à la poussette. C'est aussi frequent sur les v8 US.

Le flat 6 est un peu particulier comme moteur : pas de roulis, pas de galop, pas de lacet, une explosion tous les tiers de tour bref le moteur parfait, c'est pas le cas du 4 cylindres en ligne.

Citation :

A partir de 6 cylindres on n'a plus besoin de vilo

je pense que tu voulais dire plus besoin de VM.

Le but des tableau du début n'était pas de dénigrer l'équilibrage, pas le moins du monde. C'était juste de relativiser, de chiffrer le gain en termes de performances que peut apporter l'allègement du volant moteur.

Citation :

Le VM de Mini est extremement déporté par rapport à son palier. Ce qui veut dire que toute erreur d'équilibrage force énormement sur le vilo, ca le tord entre les paliers. Plus le VM est lourd, et plus les forces sont élevées. Donc plus le VM est légé et mieux c'est.

Dans l'absolu, un VM parfaitement équilibré ne pose aucun problème, quelque soit son poid. Les avantage que tu site ont vraiment un sens en compétition, quand le moteur prend beaucoup de tours, ce qui n'est pas le cas pour beaucoup d'entre nous.

Mais bon, comme je l'ai déja dit, le but n'était pas de dénigrer mais de quantifier, pour couper cours à tous les "on dit" qui disent que le fait d'alléger le VM approte énormément en accélération.

Quelque soit le moteur à 6 cylindres, a partir du moment ou c'est une even firing (pas un v10 castré) l'espacement des explosions est le meme. 6 en ligne, v6, flat6, c'est pareil. Le flat n'a des avantages que par rapport aux oscillations du vilo. Un v6 tourne correctement sur 5 et meme 4 pates, ce qui rend tres penible la recherche des pannes.

En ce qui concerne le VM je voulais justement faire remarquer qu'un vilo "vit" tout le temps, pas qu'a 10000tr. Quoi que tu fasses un vilo 4 cyl sera toujours déséquilibré en dynamique. C.a.d que si tu le suspends dans l'air et le fais tourner à 4000tr avec les bielles/pistons il ne va pas tourner dans l'axe mais va faire des mouvements de dance autour d'un ou plusieurs points de son axe. Avec 3 paliers (au lieu des 5 habituels) s'y rajoutent les torsions tres importantes. Et comme ca ne tourne pas "rond" ca cree des pertes diverses. Donc raisonner juste par rapports aux masses "quasi statiques" créés par la rotation n'est pas suffisant. C'est le piston qui pousse, le vilo n'est qu'un transmetteur. L'acceleration ne sera pas bonne si le vilo transmet la force de maniere irreguliere. Certains moteurs industriels à tres haut rendement n'ont pas de vilo (crankless), et ce n'est pas pour rien.

Je dois être trop bête mais depuis le début tu n'arrêtes pas de parler de vilo alors que moi je te parle de VOLANT MOTEUR.

Citation :

Quoi que tu fasses un vilo 4 cyl sera toujours déséquilibré en dynamique

j'ai jamais dit le contraire. Que tu veuille alléger au maximum les masses excentrées du vilebrequin, je le conçoit, et d'ailleur je l'ai fait faire sur mon prochain vilo, mais je ne vois pas l'intérêt d'alléger une masse en rotation qui elle est équilibrée.

C'est pas grave, laisse tomber.


salut , c'est le modo qui te parle : ici il n'y a que des amateurs et passionné de préparation , on pose des questions , y'a des réponses , on débat sur tel ou telle sujet.....c'est fait pour.....y'a pas de "c'est pas grave , laisse tomber" chacun a son caractère et ces convictions....et chacun défend un peu ces idées.....mais au final tous le monde en profite et acquiert des connaissances .....c'est pas négligeables , voilà t'as l'air de métriser un peu le sujet , donc tu peux continuer a débattre si tu le souhaite !


voila , le prend pas mal , c'est juste que ta réponse n'est pas vraiment explicite !

merci