dimanche 18 novembre 2018

Cintrage des tôles des tirants moteur

J'ai déjà fait un billet sur la trempe fraîche avec mesure de la température pour observer les nuances de marron. J'avais cintré la fourche avant avec cette technique. Le composant principal c'est un savon de Marseille :

On frotte le savon sur une face de la pièce en alu puis on chauffe au chalumeau la face opposée. Une fois que le savon devient marron foncé on la plonge dans l'eau froide.

Le métal devient plus malléable pendant quelques heures. Pour l'outil de cintrage je reproduis une astuce de la liasse de plan, j'insère 2 tiges filetées à travers l'établi. Je soude 2 tubes en acier sur 2 cornières en 'L'. J'utilise un tube qui, placé sur le piston du cric, appuiera sur la tôle à plier. J'ai fait des essais avec 2 diamètres différents, le plus petit fonctionne bien.

Il faut placer le cric bouteille bien au centre entre les 2 tiges filetées sinon il y a un risque de se prendre la pièce dans les dents. Il est plus sage de la maintenir avec une main équipée d'un gant lors des premières mises sous pression.

On n'a même pas besoin de sortir la pièce du montage pour vérifier son angle. Un simple coup d’œil avec le rapporteur suffit. Voici une petite vidéo du mouvement.

Par rapport à la technique de "bourrin" qui consiste à bloquer la pièce sur un gabarit dans un étau et la frapper avec une massette, le résultat est plus régulié et propre. Pour des épaisseurs plus conséquentes la massette reste parfois la seule solution.

Placement moteur

Je profite que le banc de test reproduit exactement la section de la cloison pare-feux pour centrer les Silentbloc. Une règle mise à niveau prend appui sur la pare-feux, une autre, à niveau aussi, sur l'arbre porte hélice. Je relève les cotes à 2 extrémités mesurées pour trouver l'angle du moteur que je règle à 1° sur la droite pour contrer le couple de rotation.

Le centre de l'axe de l'hélice est donné par des équerres. Je note les mesures de tout cela, et je perce les platine/brides de fixation du bas moteur en conséquence. Ces mesures me resserviront lors du montage final et le placement des capots.

J'ai orienté la partie charnue des Silentbloc à 45° pour que le tassement soit bien réparti en statique.

Le tassement de ces Silentbloc aura un impact sur l'espacement entre le cône d'hélice et les capots, il faudra prévoir un jeu fonctionnel suffisant entre-eux pour permettre un débattement lors des phases d'accélération (plein régime au décollage) et de ralentissement (moteur plein réduit et piqué).

samedi 10 novembre 2018

Silentbloc

Dans la liasse de plans les Silentbloc*1 sont définis et fonctionnent parfaitement. Je vais essayer d'utiliser d'autres modèles plus économiques et utilisables sans modifications importantes. Pour ceux des supports moteur bas des Hutchinson 594149 de dimensions Ø70mm x Ø10mm x 40/53mm à 8.21€ pièce livrée, pour les tirants du réducteur des Mapco 33306 de dimensions Ø47/Ø36 x Ø12 x 24mm à 2.52€ pièce livrée.
Le centre des 2 Silentbloc du bas est en aluminium et déjà allégé. Je pense les utiliser sans aucune modification sur le banc de test.

Les Paulstra de la liasse font 60 shores de dureté et sont usinés pour être ramenés à 21mm de large et on un Ø37.5mm extérieur et Ø10 intérieur. Les Mapco font Ø36mm et Ø12 c'est très proche.

Pour les tirants je rabote à ras puis j'insère une entretoise épaulée (Ø20x2 + Ø12x18.5 percée Ø8mm) en aluminium pour une vis de Ø8mm.

Le poids fini d'un Silentbloc de tirant avec son entretoise : 55gr.

Dans des tôles en 25cd4 je fabrique des anneaux en épaisseur 2.5mm et une base en épaisseur 3mm soudés au TIG.

L'insertion peut se faire au marteau mais je préfère avec l'étau et quelques petits coups ça et là pour rattraper l'alignement.

Je les oriente en tenant compte du poids, pour la traction c'est les autres Silentbloc qui travailleront principalement. Ils ne sont pas trés beaux, c'est avant tout pour voir comment ils se comportent sur le banc de test. Les 2 supports sans trous d’allégement pèsent 1200gr. A suivre...

 

*1 Je me suis posé la question : comment écrire le pluriel de "Silenbloc" ? Silentbloc est une marque déposée de Paulstra (comme Radiaflex, Vibrachoc, etc.) il ne prend donc pas la marque du pluriel. Historiquement les autres appelations ne sont pas valables : silent bloc, silent-bloc, silent block, etc. Ils sont tous des accouplements élastiques antivibratoires.

Silentbloc : 27€
Cumul Avionique : 4883€
Cumul outil : 1071€
Cumul des dépenses : 11289€

Alternateur/régulateur bilan

J'ai changé l'interconnexion des fils du stator en réalisant des canons en laiton brasés recouvert de gaine thermorétractable. Au final j'ai 3 phases de 6 pôles de 8 enroulements de fil Ø2mm. Le redresseur/régulateur R&R Shindengen SH847AA ouvre bien le circuit de l'alternateur quand la tension de la batterie est supérieure à la tension redressée (fonction normal d'un pont de Graetz).
Il connecte l'alternateur pour la charge de la batterie quand la tension augmente. Pour exemple la tension à vide de ma batterie est de 12.3V après démarrage. Dés 2200tr/mn on voit la tension de batterie qui augmente et les courants (vu par la pince de mesure) dans les 3 phases de l'alternateur sont présents. Cela indique que les consommations des injecteurs, des bobines de commande de la pompe injection, valve du turbo, ECU, etc. sont compensées dés 2200tr/mn. Si le régime baisse le courant est à nouveau interrompu suivant un hystérésis assez grand (à la louche ~0.2 V).
Autour de 14.6V le courant est interrompu par ouverture du circuit des phases de l'alternateur (absence de courant dans la pince) et revient de temps en temps avec un petit hystérésis (< à 0.1v). J'observe des trains d'impulsions de courants écrêtés à l'oscilloscope : le R&R régule donc bien à 14.6V.

Le R&R ne chauffe pratiquement pas.

Par contre la température de l'alternateur augmentait de ~55°C (il faisait 15° ambiant soit 70°C au final ce qui est trop pour les aimants bien qu'ils ne soient pas exposés directement à cette température, c'est seulement le cœur des bobines du fait de la position du thermocouple) dans les périodes de sollicitation (présence de courant).
Marc, un lecteur attentif m'indique que l'échauffement pour venir de la saturation du circuit magnétique. Pourquoi pas ... il viendrait s'ajouter à deux autres sources :

  • un échauffement supplémentaire lié à la propagation de la chaleur du moteur par le réducteur. En effet la plaque arrière du réducteur qui est fixée au bloc moteur chauffe pas mal et propage la température du bloc moteur par les colonnettes à la plaque avant qui font autant de ponts thermiques. C'est très net au niveau de la culasse où l'arbre n'est pourtant pas traversant et dépourvu de porte roulement supérieur,
  • un échauffement mécanique lié à la rotation des arbres/roulements et le frottement de la courroie sur les poulies. A froid j'ai un jeu de 1cm de courroie et à chaud il n'y a plus de jeu du tout, le réducteur se dilate (c'est bien indiqué dans la doc).


J'ai riveté une hélice pour pulser de l'air dedans ce qui réduit l'élévation à 30°C: parfait.


Le bilan poids :

  • R&R SH847AA : 500gr,
  • rotor avec hélice, rivets et vis : 770gr,
  • stator avec sonde, fils souples, connecteur et bride : 850gr.

samedi 27 octobre 2018

Pose du régulateur

Le régulateur est encombrant. Je décide de le placer sous l'axe haut en me servant de 2 de ses vis de fixation. Je faisune bride en alu :

Une fois en place je peux déterminer le passage des 3 fils du connecteur à l'alternateur et sertir les cosses. J'utilise du fils extra souple de 4mm² de section avec une gaine en silicone. Le sertissage se fait en 2 passes, une pour les fils l'autre pour la gaine :

Coté fils rigide je fais une ligature avec du fil rigide pour serrer les brins du fils souple sur le fils rigide et je brase la connection. La gaine silicone est coincée entre les enroulements :

La sortie du régulateur est cablée avec le même fils extra souple qui suporte 42A en continu :

mardi 16 octobre 2018

Régulateur série commandé

Les courants de court-circuit de mon alternateur sont très importants, de l’ordre de 35-40A par phase. Un régulateur « shunt » n’est pas adapté car pour faire la régulation il court-circuite l’alternateur. Il existe une autre technique dite « switching rectifier/regulator serial » ou « redresseur/régulateur série commandé» en français où les diodes du pont triphasé de Graetz sont remplacées par des thyristors qui permettent d’ouvrir le circuit électrique de l’alternateur pour faire la régulation. Cela préserve l’alternateur et comme à vide le mien ne délivre pas plus de 25 volts cela reste compatible avec les appareils électroniques (ils supportent généralement jusqu’à 30Vdc) même en cas de défaillance totale, ce qui ne serait pas le cas avec d’autre alternateur qui sortent plus de 50 volts à vide. Notez que le régulateur Ducati des Rotax 912 est un régulateur série commandé et lorsqu’il tombe en panne les appareils électriques sont abimés à cause des surtensions en provenance de l'alternateur Rotax.

Tout n’est pas « rose » avec les régulateurs série commandés car ils génèrent plus de parasites électriques, il faut être encore plus soigneux avec le câblage. Ils chauffent plus, ils doivent être bien ventilés.
Le régulateur qui donne de bon retour dans le monde des motards c’est le Shindengen SH847AA. Mais c’est difficile d’en trouver un original à l’image de son cousin de type « shunt » FH020A où plus de 90% de ce que l’on trouve sur le net sont des copies chinoises de mauvaises qualités. Heureusement en passant par une référence de pièce de rechange de Suzuki on peut l’obtenir assez facilement. En passant par www.pieces-suz.com avec la référence 32800-31J00-000 on se fait livrer à domicile pour la somme de 212€ un régulateur série Shindengen SH847AA (pour info un vrai FH020A c'est 175€).

Il pèse exactement 500gr. Les connecteurs spécifiques sont en chemin, ce sont des Furukawa QLW-3F.

Régulateur : 212€
Cumul Avionique : 4883€
Cumul outil : 1071€
Cumul des dépenses : 11262€

dimanche 30 septembre 2018

Dépannage GMV

Je me demandais pourquoi le groupe moto ventillateur ne déclenchait jamais durant mes essais : c'est louche ! En utilisant l'outil de diagnostique "diagbox" je ne vois aucune erreur de ce coté là mais je m'aperçois que lors de la commande de test de l'actionneur on entend bien un relais coller mais rien au niveau du moteur. Il y a bien une tension aux bornes du bloc de commande et aux bornes du moteur alors je le démonte : pas d'impédance aux bornes du moteur !!! Rien de visser sur ce bloc moteur que des pates de ferraile déformées pour l'assembler. Je les découpe à la mini disqueuse et voilà la platine des charbons :

On dirait qu'il possède un système fusible rudimentaire mais astucieux où une ligne d'alimentation possède en série deux bobines reliées par un point de brasure, les bobines faisant ressort elles mettent sous contrainte la liaison qui sous une certaine chaleur se désassemble : c'est le cas comme on peut le voir dans le cercle rouge de ces photos. J'ai refait cette brasure et réassembler le bloc moteur en faisant des soudures tig/inox. Tout fonctionne :-)

 

dimanche 23 septembre 2018

Redémarrage du moteur

Voici venue l'heure du redémarrage du moteur... Mais je n'ai pas encore fait toutes les modifications que je souhaitais notamment sur le pilotage de la géométrie variable du turbo. Pas grave j'ai fait une nouvelle bride qui déplace le poumon de ~74°, comme j'ai enlevé la pompe à vide j'utilise celle pour faire les composites ...

Là je vais avoir suffisamment de puissance pour monter l'alternateur en régime, alors je le charge avec 6 ampoules de 12V 55 watts après le pont redresseur triphasé et les 4x4700µF de filtrage. J'ai relevé la courbe de puissance en fonction de la tension d'alimentation de chaque ampoule pour un bilan plus précis.

J'utilise un ELM327 Bluetooth pour transmettre les informations via la prise de diagnostic OBD-II. Pour les mesures : oscilloscope, multimètre et capteur de température comme d'habitude.

Le circuit d'admission est ok, la géométrie variable du turbo est bien pilotée. J'ai changé les dispositions des aimants de l'ancien rotor, j'ai donc un "rot1" avec les aimants horizontaux (à droite sur la photo) et le rot2 avec les aimants verticaux (à gauche sur la photo).

Les courbes de gauche montrent quel régime et puissance sont obtenus avec 14V en sortie : avec le rot2 j'obtiens parfaitement ma cible de 300W à 3000tr/mn et cette fois avec 14V et pas 12V comme avec le rot1. La courbe du milieu montre l'évolution de la tension avec la charge des 6 ampoules : on voit que pour obtenir 12V/314W rot1 doit tourner à 3030tr/mn alors que rot2 seulement à 2650tr/mn cette configuration d'aimants est donc bien meilleure. La courbe de droite montre pour rot2 l'évolution de la tension sur une petite charge : on obtient 12V/54W pour un régime de 2500tr/mn. Notez que je fais ces mesures avec un pont de diodes "ancienne génération" qui ont des VF important (2x ~1volts) avec un régulateur moderne ces pertes devraient être réduites x2 autrement dit de relever la tension de sortie de ~1V.Il manquait la courbe de la tension à vide (plutôt sur petite charge) en fonction du régime :

vendredi 21 septembre 2018

Mesures triphasées

Pour être sûr de mes mesures je vérifie que la pince ampèremétrique donne bien les bonnes valeurs. Pour cela je compare son signal à oscilloscope avec une valeur mesurée aux bornes d'une résistance de 0.033 ohms.

La charge est une ampoule de 20W/12v en sortie du pont triphasé filtré par 4 condensateurs de 4700µF. En ch3 violet la tension par rapport au point milieux de l'alternateur triphasé. En ch1 jaune le courant mesuré aux bornes d'une résistance de 0.033ohms. En ch4 vert la tension aux bornes de la pince ampèremétrique sur le calibre 1A/V. Les courbes ont une allure identique en jaune on mesure un courant de 3.9A crête, en vert 3.7A on dira que c'est bon à 5%.

Observons les 3 phases par rapport au point milieu de l'étoile à travers le pont triphasé et une charge de 55W/12V sur laquelle je fais tourner le rotor pour obtenir 5.5 volts efficaces à ses bornes:

Les 3 phases sont bien espacées de 120° et ce ne sont pas des sinusoïdes parfaites du fait des aimants rectangulaires et de leurs espacements. Maintenant avec la pince (et les mémoires de traces de l'oscilloscope) mesurons le courant dans une phase par rapport à sa tension, le courant de la phase 2 en blanc puis de la phase 3 :

Le courant dans la phase dépend des 2 autres phases, leur superposition est observée ci-dessous :

Avec l'ajout d'un condensateur de filtrage de 4 x 4700µF en sortie du pont, l'allure des courants est surprenante avec ses doubles pointes. Ci-dessous les 5 mesures correspondant au 5 ci-dessus :

L'influence du condensateur de filtrage est important, ci-dessous à gauche une charge de 55W/12V sous 11 volts efficaces sans condensateur et à droite avec condensateur (attention le calibre de ch4 qui représente le courant est différent d'une image à l'autre):

L'alternateur triphasé permet d'avoir une ondulation bien moindre qu'en monophasé sur le 12Volts avec 55 watts de charge, ci-dessous à droite l'ondulation de 5.8 volts (ch4 en vert) après redressement avec visualisation des 3 phases par rapport au 0 volts et à droite après redressement et filtrage 4 x 4700µF seulement de 0.212 volts :

Les 55 watts 12 volts sont obtenus à 2600 tr/mn. Les 300 watts sur 12 volts à 3040 tr/mn ! Les 64 watts 14 volts à 3000 tr/mn. A 3500 tr/mn on obtient 14 volts 384 watts.

samedi 15 septembre 2018

Bobinage triphasé

Voici mon stator triphasé chaque phase de 6 pôles tous les 3 pôles bobinés de 6 tours tous dans le même sens. La configuration est en étoile avec le centre cablé aussi pour des essais de correction de déséquillibrage.

Fils émaillés de Ø2mm cela fait une section de Pi² ! A fond avec 14.2V et 400W avec un rendement de 80% on aurait 160W par phase soit une densité de courant de 3.6A/W. Les fils de raccordement sont extra souples avec 651 brins de Ø0.7mm pour une section de 2.5mm². Les aimants sont en chemin... 

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