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 Explicatif [résonateurs]

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MessageSujet: Explicatif [résonateurs]   Jeu 18 Oct - 17:11

Like a Star @ heavenLike a Star @ heaven Like a Star @ heaven Échappement ou résonateur Like a Star @ heaven Like a Star @ heaven Like a Star @ heaven

Des grands inconnus

De la même façon que les bougies des moteurs glow, les échappements, ou résonateurs, sont souvent peu connus dans le monde de la radiocommande. Outre l'importance réduction de bruit qu'ils permettent, les résonateurs sont capables  de modifier les caractéristiques du moteur et d'augmenter son rendement de façon spectaculaire.

Pour commencer, il faut distinguer les échappements employés sur les modèles de compétition  et ceux que l'on utilise  sur les modèles d'initiation.
Le seul rôle que jouent ces derniers est de réduire le bruit du moteur et de canaliser les gaz, ce qui fait qu'en réalité ils ne participent  aucunement a l’amélioration des performances du moteur sur lequel ils sont montés.
En ce qui concerne les premiers, il s’agit de véritables résonateurs sur les quels de nombreuses recherches on était faites pour optimiser le rendement du moteur. Pour un néophyte, la conception d'un résonateur  a toujours était entouré d'une aura mystérieuse.
Ceci vient du ait qu'il n'existe pas véritablement de connaissances précises sur les raisons exactes qui en sont a l'origine.
Le résultat de tout ceci est qu'on a fini par effectuer des testes, plus au moins a l'aveuglette, au cours de longs processus faits d'essais et erreurs.

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Un peu de théorie
Quand il descend après l'explosion, le piston commence a découvrir la lumière l'échappement. Comme la pression a l’intérieur du cylindre est très supérieure a la pression atmosphérique (de deux a six atmosphères), les gaz sortent par la lumière avec une grande violence .
Si, comme c'est souvent le cas, la pression a l’intérieur du cylindre est supérieure au double de la pression atmosphérique, il se produit dans la lumière une onde de choque, un phénomène qui fait que la vitesse dépasse alors celle du son  et que la pression baisse vers des valeurs proches de la pression atmosphérique. Ceci tient au fait que si la pression atmosphérique était plus basse, parce qu'elle ne se déplace qu'a la vitesse du son. C'est comme si on nageait contre un courant plus rapide que soi.
Pour tant, lorsque la pression a l’intérieur du cylindre est supérieure a la pression critique, il n'est pas possible d'intervenir sur les échappements ou les résonateurs pour faire sortir les gaz résiduels avec plus de rapidité.
On a alors pensé a ajouter un tube droit pour aérer constamment l'échappement.
Quand se produit l'ouverture de la lumière, la poussé des gaz fait que le tube se voit rempli de gaz ce qui augmente la pression avec pour résultat la renaissance dans le tube d'une onde de pression qui se déplace ver la sortie a une vitesse légèrement supersonique.
Quand cette onde atteint  extrémité du tube, elle dissipe sont énergie en produisant du bruit et comme la pression dans la section de sortie doit être égale a la pression atmosphérique, il se produit une onde égale et contraire a l’extrémité du tube qui se déplace vers la lumière. C'est ce qu'on appel la réflexion a l’extrémité ouverte. cette onde réfléchie est en dépression, c'est-a-dire qu'elle produit des pressions plus basses et qu'elle se déplacera vers lumière a la vitesse du son dont il faudra soustraire la vitesse de sortie des gaz. Comme une vague qui se propage dans un fleuve a bas débit.
Maintenant, en atteignant la lumière d’échappement et si la pression intérieure est inférieure a la pression critique, cette onde de dépression ou d'aspiration favorisera la sortie des gaz et donc efficacité du balayage. En définitive, si  le tube est trop court, l'onde réfléchie arrivera trop vite et bloquera la tuyère pour l'onde de choc. S'il est trop long, elle arrivera quand la lumière échappement sera totalement fermé.
Ce tube trop long seras utile pour le moteur si celui-ci tourne a une vitesse inférieure parce que la lumière se trouvera ouverte pendant un temps inversement proportionnel au régime de rotation du  moteur. En conséquence, il est clair qu'un tube d’aération constant est peu efficace car la poussé de l’échappement contient une énergie de pression qui se disperse a la sortie sous forme de vitesse.
Mais que se passera-t-il si l'on réduit la vitesse de sortie en ajoutant un cône en forme de tuyère au bout du tube Question
La poussé, en arrivant au cône, commencera a revenir jusqu’à la lumière comme onde  d'aspiration sous forme plus douce. Cette progression dans la réflexion rendra l’extraction des gaz du cylindre plus efficace puisque l'aspiration sera plus douce et plus longue. Elle permettra une courbe de couple moins accusé et donc un moteur moins pointu quant a son fonctionnement et sa mise au point .

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Le problème de ce type d'échappement est a la consommation de combustible qu'il entraine,puisque au moment de l'arrivé de l'onde d'aspiration vers la lumière , ce ne sont pas seulement les gaz déjà brulés qui sortent, mais également une partie des gaz frais nouvellement mélangés aux gaz brulés pendent le processus de balayage.
L'idéal serait alors un échappement qui,après l'onde d'aspiration et avec un léger retard,produirait une onde de surpression qui tendrait à introduire dans le cylindre les gaz frais expulsés.En outre,cette onde de surpression devrait atteindre la lumière d'échappement quand celle d'admission est encore fermée pour éviter qu'elle puisse passer dans le carter avant d'être comprimée.On arriverait,de cette façon, faire fonctionner l'échappement ou le résonateur comme un compresseur qui,à la fermeture de la lumière d'échappement,pourrait attraper les gaz à une pression supérieure à la pression atmosphérique.
Heureusement,cette solution théorique est déjà inventée et s'emploie aujourd'hui sur les résonateurs modernes.On prolonge le cône d'un tube d'aération constant,appelé chambre d'expansion,qui ne produit aucune modification des ondes qui la traversent en dehors de la perte logique par friction et perte de chaleur.Son objectif est alors de retarder ou de séparer les ondes.Après cette chambre centrale,on monte un contre-cône qui n'est qu'une réduction progressive du volume.A l'arrivée de cette fameuse onde de pression dans un volume réduit,comme la vitesse sur la paroi est nulle,il est nécessaire de faire apparaître une onde légale,mais de direction contraire, la pression incidente.Si l'onde incidente est en surpression,l'onde réfléchie sera en sous-pression et si l'onde incidente est d'aspiration,l'onde réfléchie le sera également,comme un miroir.L'onde de surpression réfléchie se déplace vers la lumière qu'elle atteint comme onde de surpression,changeant ainsi le sens du flux et faisant que le moteur se remet à aspirer des gaz.A la fin du contre-cône se trouve le tube de sortie d'un diamètre sensiblement plus petit que celui des autres tubes.Son rôle est d'éviter que le passage final dans l 'atmosphère à la sortie du contre-cône ne produise des perturbations indésirables qui pourraient à leur tour gêner la sortie des gaz.

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La forme du résonateur
Plus grands sont les angles du cône et du contre-cône,plus grand sera l'effet qu'exercera le détonateur sur le moteur avec une augmentation de ses propriétés(la suralimentation)jusqu'à une certaine limite à partir de laquelle il commence à rendre la mise au point critique et diminuer le nombres de tours utiles.En général,il faut éviter les résonateurs dans lesquels l'angle d'inclinaison du cône(angle à la verticale)est supérieure à 8 degrés.
En règle générale,les fabricants de moteur choisissent le compromis idéal entre un fonctionnement à hauts régimes,pour obtenir une bonne vitesse de pointe,et un fonctionnement à bas régimes pour favoriser les accélérations.Mais il existe aussi un facteur qui joue un rôle capital et qui permet de modifier,dans certaines limites,ces caractéristiques:c'est la longueur de l'échappement qui est capable de faire varier la résonance et de favoriser soit la vitesse de pointe,soit les accélérations.


La longueur de l'échappement
En théorie,c'est la distance qui existe entre la lumière d'échappement et le début du contre-cône.Mais,dans la pratique,on a généralisé la mesure de cette distance depuis le bord extérieur du cône d'échappement jusqu'à la soudure.Sa parfaite graduation détermine le régime de puissance maximale en optimisant le remplissage du cylindre.Elle est en général précisée par le fabricant ,en particulier avec les moteurs haut de gamme,sur les manuels d'instruction,et il est important de ne pas dépasser cette longueur de plus de cinq millimètres.Pour augmenter ou diminuer cette distance,il faut agir sur le silicone qui unit l'échappement en introduisant ou en extrayant le tube du collecteur.

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Explicatif [résonateurs]

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