volant moteur allégé

[zenki1 0]

petit post sur le a quoi ça sert et qu'est ce que ça fait un volant moteur allégé

Le couple :

Il n'y a aucune perte de couple après allégement d'un volant moteur... le volant moteur n'est qu'un accumulateur d'énergie. Il est là pour 'lisser' (une sorte de filtre quoi) et pour obtenir ce qu'on appelle le frein moteur.

Plus le volant moteur est lourd, plus le moteur va dépenser d'énergie pour le faire tourner. L'énergie dépensée étant dépendante de la masse (et du diamètre) du volant moteur, en allégeant, on permet au moteur de récupérer de l'énergie qui sera alors transmise par le moteur au châssis (accélération).

==> Volant moteur allégé = meilleure accélération et SANS perte de couple.

L'accélération :

Bien sûr ceci n'est bon que pour l'accélération pure, sur circuit, c'est autre chose, vu que l'on perd en FREIN MOTEUR (fourniture du moteur en énergie au volant moteur), il faudra plus jouer sur les freins en entrée de courbe (==> un peu moins efficace que sur un moteur "origine") mais on gagne à la ré accélération en sortie de courbe (==> plus efficace).
==> tout dépend de sa façon de piloter.

Pour résumer :

Alléger le volant moteur, c'est permettre au moteur de moins dépenser d'énergie pour le faire tourner, le moteur peut donc transmettre plus d'énergie au châssis pour le faire avancer ==> meilleure accélération.
Le couple est la représentation physique d'une énergie disponible sur l'arbre moteur.
Le couple est très loin d'être régulier. On appelle ça l'acyclisme, phénomène lié aux efforts exercés par les gaz sur le piston lors de la combustion, combustion qui ne se déroule jamais 2 fois de la même façon, même aux mêmes conditions de charge et de régime.
A un deuxième niveau, le couple est irrégulier car les combustions s'enchaînent sur un 4 cylindres tous les 180° de manière ponctuelle.

Le volant moteur est aussi connu sous le nom de volant d'inertie :
Grâce à sa masse, il joue un rôle d'accumulateur d'énergie. Il lisse ainsi le couple en emmagasinant de l'énergie lors de pointe de couple et en la retransmettant le reste du temps. Je ne suis pas très fort en électronique, mais je crois qu'on pourrait le comparer à un condensateur.
En réduisant sa masse, on réduit sa capacité à emmagasiner de l'énergie cinétique. On réduit sa capacité à lisser le couple puisqu'il dispose moins d'énergie à retransmettre. On ne réduit pas pour autant la valeur moyenne de ce couple.

En réduisant sa masse, on gagne en accélération moteur :
En effet, J.(dOmega/dt)=Somme(Couples). Si on diminue J en laissant C constant (puisqu'il n'y a pas de raison que C diminue... on a toujours la même quantité d'air et de carburant dans le moteur, toujours la même avance, etc...), on augmente donc (dOmega/dt) c'est à dire l'accélération. Voilà pourquoi le moteur prend plus vite ses tours.
La réciproque est vraie. Si le moteur prend plus vite ses tours quand on lui applique un couple positif, il perd plus vite les tours quand on lui applique un couple négatif. Donc moins de freins moteur.


Démonstration : (un peu de physique)
Tout d'abord quelques rappels de physique :
- Énergie cinétique d'un mobile en mouvement : 1/2MvV² (V au carré avec M masse du mobile et V sa vitesse)
- Moment d'inertie d'un disque : I = 1/2MR² (Md masse du disque, R son rayon)
- Énergie d'un disque en rotation : 1/2Iw² (w = vitesse angulaire du disque).

Lorsqu'un moteur met en mouvement une auto et lui donne de l'accélération il transforme l'énergie de la combustion en énergie cinétique.

Au regard des formules précédentes on voit qu'un disque en rotation accumule de l'énergie.
De plus, se déplaçant avec l'auto, ce disque subit également l'accélération linéaire.

Malheureusement l'énergie accumulée dans les éléments rotatifs n'est pas utilisable pour l'accélération de la voiture. (Ce serait trop facile...)

La formule donnant l'énergie accumulée du disque dépend également de sa masse, donc en diminuant la masse du volant moteur, on diminue également la quantité d'énergie absorbée.
Cette énergie récupérée peut alors être utilisée pour l'accélération de la voiture.

Maintenant, prenons un système approché de l'auto :

On considère le moteur, les roues, la boite de vitesse et le volant moteur et le châssis
Soit
V : la vitesse linéaire du système
M : la masse du système
R : le rayon de la roue
K : le nombre de tours moteur pour chaque tour de roue (couple conique * rapport de boite)
r : le rayon au point d'allègement du volant moteur
m : la masse du volant moteur
w : vitesse angulaire du volant moteur



L'énergie du volant moteur est égale à la somme de l'énergie accumulée par la rotation + l'énergie cinétique du système en mouvement
Or, pour chaque tour de roue, le volant moteur lui effectue G tours.
De plus, le volant moteur possède une taille différente de la roue donc w = V(Kr/R).

Si on alourdit le volant moteur de m kg on obtient :

E = 1/2m*V² + 1/2*m*(VKr/R)²



Comparons l'effet de l'allègement du volant moteur sur le châssis :
Prenons une seconde auto dont le châssis à été alourdi d'un poids M.
L'auto subi la même accélération que la 1ere, durant la même durée (elle possède donc la même vitesse finale et donc la même énergie cinétique que la 1ere).

L'énergie cinétique du système possédant le châssis alourdi en mouvement est alors : E = 1/2M*V2



Les vitesses en phase finales des 2 systèmes étant identiques, Leurs énergies cinétiques le sont également, on a donc :

M = m*(1 + (Kr/R)²)

On peut donc dire qu'alléger un volant moteur de m kg revient à alléger le châssis de l'auto de M kg...à vous d'en faire
les conclusions qui s'imposent. Et vu de plus que tout ça dépend du rapport engagé, je vous laisse rêver .



Ainsi on peut obtenir pour un Renault 5 turbo:

Rayon de la roue du GTT en 195/55/13 : 0.272m
On retire 1.5kg à 15cm du centre du volant ce qui correspond à un allègement du châssis en fonction du rapport de boite de :

1ère : 1.5*(1 + ((3.091 * 3.73) * 0.15 / 0.272)² = 62.24 kg
2nde : 1.5*(1 + ((1.842 * 3.73) * 0.15 / 0.272)² = 23.02 kg
3ème : 1.5*(1 + ((1.320 * 3.73) * 0.15 / 0.272)² = 12.58 kg
4ème : 1.5*(1 + ((0.967 * 3.73) * 0.15 / 0.272)² = 7.44 kg
5ème : 1.5*(1 + ((0.758 * 3.73) * 0.15 / 0.272)² = 5.17 kg


Sources JSO

[papa1 0]

ah bien cool cette explication !!! je vais lire ca tranquillement pour tout bien enregistrer

[zenki1 0]

c'est clair car y a une bonne dose la

VM allégé = meilleur accel et pas de perte de couple !! mais frein moteur faible ! pour resumer

[Vianney11 0]

+1 nikel la au moin on comprent


merci

[AlexJM 0]

Trés bonne explication Zenki

Pour avoir étudier l'electronique et la mécanique je te confirme l'effet condensateur , ainsi que toute la théorie de mécanique cinétique !!

PS: excellent post explicatif ...le retour de la bible Zenki

[zenki1 0]

merci mais faut remercier les gars de JSO je suis juste allé faire un copier coller

[Bubuche01 0]

pas trop envie ni le temps de lire tout mais pk ça baisserai le freins moteur?

[zenki1 0]

Citation :

La formule donnant l'énergie accumulée du disque dépend également de sa masse, donc en diminuant la masse du volant moteur, on diminue également la quantité d'énergie absorbée.
Cette énergie récupérée peut alors être utilisée pour l'accélération de la voiture.

[nitrous11 0]

impec comme explication. sauf la physique, en meme temp j'ai jamais trop capté les formules en physique

[jap honda1 0]

elle dechire cette explication!! bravo!

nitrous!! ton avatar es....... TOP!

[zenki1 0]

merci Jap +1 ton avatar nitrous

[Kagotani_racing1 0]

Super explication Zenki!

Un volant moteur allégé, n'aurait pas aussi pour effet de rendre le ralenti moins régulier

[AlexJM 0]

Kagotani_racing a écrit:

Super explication Zenki!

Un volant moteur allégé, n'aurait pas aussi pour effet de rendre le ralenti moins régulier

Pertinent comme question !

Et je dirai que tu as raison car comme pour le frein moteur, le poid du VM permet de lisser plus ou moins les interferences en sortie du moteur !
(Je ne pense pas que ca soit de développer d'avantage si vous avez déja compris le principe du frein moteur )

[Kagotani_racing1 0]

Personne n'a de réponse à ma question?

Citation :

Un volant moteur allégé, n'aurait pas aussi pour effet de rendre le ralenti moins régulier:?:

[nitrous11 0]

Kagotani_racing a écrit:

Personne n'a de réponse à ma question?

Citation :

Un volant moteur allégé, n'aurait pas aussi pour effet de rendre le ralenti moins régulier:?:

a mon avis, personne en sais rien

moi en tout cas, je pensse pas que ça le rend moin régulier...

[Kagotani_racing1 0]

Ok merci Nitrous!

[scott056 0]

tres bien faite cette explixcation
sinon pour la regulariter au ralenti faudrai que je demande a mon prof de meca pour savoir si personne n'a de reponse

[Kagotani_racing1 0]

Petites infos complémentaires:

Lorsque l'on allége le volant moteur :
- on perd en régularité à bas régime
- on améliore sensiblement les accélérations moteur
- on gagne en régime maxi

[nitrous11 0]

je comprend pas pourquoi on perdrais en régularité a bas régime??

[Kagotani_racing1 0]

Parce que que le volant est plus léger et donc emmagasine moins d'énergie et à bas régime (ralenti) les temps moteur sont plus espacé dans le temps que à au régime donc le moteur à le temps de ralentir, donc le fonctionnement est moins régulier!

[nitrous11 0]

il faut donc augmenter le ralentit.

[Kagotani_racing1 0]

Techniquement oui! Mais je sais pas si cette différence est suffisante pour devoir augmenter le ralenti?

[nitrous11 0]

on demendras a zenki quand il auras tout remonté.

[Kagotani_racing1 0]

oui comme ça on sera fixé!

Mais il faudrait encore qu'il la remonte sa voiture!

[marcosMR21 0]

pour donner un exemple du ralenti instable, sur les vieux motoculteur (ont ne rigole pas ) le volant moteur est extrement lourd pour ratrapper cette energie sur un mono cylindre (bien plus lourd qu'un volant de MR2)

donc une solution que je vais prendre pour moi c'est le volant moteur d'origine que je vais faire alléger de 1 ou 2 kg pas plus (c'est le bon compromis pour 50 euros)

[Kagotani_racing1 0]

Sache que tu peut facilement gagner 25 à 50% du poids sur le volant moteur d'origine

[marcosMR21 0]

oui mais la le but n'est pas d'atteindre le poix des exedy,....je l'allége un peut mais pas trop

[Kagotani_racing1 0]

Oki c'est toi qui voit, au moins tu es sur de la fiabilité!

[Vianney11 0]

le probleme de fair fair alleger son volant moteur d'origine c'est que l'on modifier les caractéristique de soliditer et si l'equilibrage est mal fai c'est des coup a tou arracher

[marcosMR21 0]

je te rassure, je ne le fait pas moi même avec ma drémel. Se sera fait par un pro qui n'en est pas a sont premier usinage

[papa1 0]

a la dremel ca doit etre long quand meme

[Kagotani_racing1 0]

c'est clair que enlever 2 kg avec le dremel, yen a pour la vie des rats!!

[R civic1 0]

vous avez quelque adrss de mec qui font se genre de prepa un peu partout en france?

[marcosMR21 0]

bourgois motor dans les ardennes (08) mais je ne suis pas sur du nom