Augmenter le refroidissement sur un cylindre air

[cortex73]

Une peinture blanche peut avoir une meilleure emissivité qu'une peinture noire aussi, comme les radiateurs à eau que l'ont a chez nous.
Il ne faut pas confondre un corps noir et LE corps noir qui lui est un corps théorique qui a une émissivité de 1 (pour tous les autres corps c'est inférieur à 1).
Bref le mieux serait de connaitre l'émissivité des peintures pour bien choisir.

[andy02]

Ok merci à tous !

[trikar]

l'histoire des trous dans les ailettes est vraie mais il faut calculer avec une equation du second degré car si tu perces trop gros, tu enlevera plus de surface de contact.

si possible perces dans le sens avant-> arriere, ça dirigeras l'air tout en augmentant la surface de contact de l'air.

[beegs]

A mon sens le tube de cuivre est une mauvaise idée :
1) c'est cher.
2) il n'y auras jamais un bon contact entre les ailettes et le tube, et même si il était parfait, les ailettes seraient tangentes au tube, donc une surface très limitée ; partant de là, ça revient finalement à boucher la circulation d'air.


Faut toujours aller au plus simple, et pour moi le plus simple, c'est l'écope en V qui dirige l'ai vers la culasse.

[louprider]

Pour en être à ce point-là, on cherche les pouillèmes de CV: est-ce vraiment nécessaire pour la majorité ?
Mais pour l'info: Ok !!!!!

[lowentity]

A mon sens le tube de cuivre est une mauvaise idée :
1) c'est cher.
2) il n'y auras jamais un bon contact entre les ailettes et le tube, et même si il était parfait, les ailettes seraient tangentes au tube, donc une surface très limitée ; partant de là, ça revient finalement à boucher la circulation d'air.


Faut toujours aller au plus simple, et pour moi le plus simple, c'est l'écope en V qui dirige l'ai vers la culasse.

il y a une soluce a ce problème de contact, de la pate thermique utilisé par exemple dans l'informatique pour assuré un contact parfait entre le coeur du processeur et le radiateur! et c'est pas si cher que ça peut parraitre

[fluke]

La pâte blanche au silicones va couler et se barrer avec l'eau etc

La pâte type Arctic Silver vaut la peau des fesses et ne tiendra pas non plus.

Laissez donc faire la convection naturelle pour le refroidissement

[lowentity]

La pâte blanche au silicones va couler et se barrer avec l'eau etc

La pâte type Arctic Silver vaut la peau des fesses et ne tiendra pas non plus.

Laissez donc faire la convection naturelle pour le refroidissement

ou virer tte les aillettes du moteur sauf celle du bas, faire un "bocal" avec du pvc transparent, collmaté a la résine epoxy, et jointure en pate a joint caf1 entre le pvc et la culasse! en gros faire un hm liquide quoi, puis question look ca le fait si on colle un beau liquide de refroidissement ^^

[pierrot22]

La pâte blanche au silicones va couler et se barrer avec l'eau etc

La pâte type Arctic Silver vaut la peau des fesses et ne tiendra pas non plus.

Laissez donc faire la convection naturelle pour le refroidissement

ou virer tte les aillettes du moteur sauf celle du bas, faire un "bocal" avec du pvc transparent, collmaté a la résine epoxy, et jointure en pate a joint caf1 entre le pvc et la culasse! en gros faire un hm liquide quoi, puis question look ca le fait si on colle un beau liquide de refroidissement ^^

en gros, monter un moteur liquide quoi, plus fiable que de bidouiller un espèce de liquide avec un air...

[cortex73]

Bon résumé en effet!

[103peugeot]

ou virer tte les aillettes du moteur sauf celle du bas, faire un "bocal" avec du pvc transparent, collmaté a la résine epoxy, et jointure en pate a joint caf1 entre le pvc et la culasse! en gros faire un hm liquide quoi, puis question look ca le fait si on colle un beau liquide de refroidissement ^^

Ta pas un peut trop trainer sur les sites de compéttion solex toi

[pierrot22]

Ta pas un peut trop trainer sur les sites de compéttion solex toi

c'est ce que j'ai pensé aussi
en solex, dans pas mal de compets ils doivent garder le cylindre d'origine, donc pour avoir un liquide il faut faire une cuve autour du cylindre d'origine, mais sur une mob, entre le boulot et le prix pour convertir un air en liquide, ça doit pas avoir grand intérêt par rapport à acheter un liquide équivalent


Sinon pour apporter ma pierre : y'a pas que l'émissivité qui compte, y'a quand même une bonne partie de la dissipation de chaleur qui vient de la circulation d'air sur les ailettes, donc qui se fait par conduction thermique entre le cylindre et l'air.

J'ai pas encore trouvé de formule pour un refroidissement par flux d'air (je connais pas le nom exact), mais ça dépend surtout de la température du corps, de la surface d'échange, de la vitesse de l'air, et de la conduction thermique entre l'air et le cylindre. Pour augmenter une dissipation de ce style, 3 solutions :

- augmenter la surface d'échange, en rajoutant les ailettes et/ou en faisant des trous si le diamètre est est inférieur à un diamètre limite qui se calcule. Polir le métal diminue la surface (les aspérités augmentent pas mal la surface !).

- augmenter la vitesse de l'air sur les ailettes : par des déflecteurs sous le réservoir, comme a dit Calimero, qui dévient l'air qui arrive sur le réservoir vers le moteur. Ou encore, par un système d'air forcé comme sur les scoots : turbine sur l'allumage, avec une coiffe, qui envoie l'air de la turbine sur le cylindre, mais ça bouffe de la puissance et ça augmente sans doute un peu l'intertie moteur. A haute vitesse je pense pas que ça change grand chose, mais à basse vitesse ça doit... Même au ralenti au feu, le moteur est refroidi. J'avais pensé essayer de faire un système comme ça, mais la flemme et pas le temps.
Sinon, les trous dans les ailettes ont sans doute tendance à créer un peu de turbulences en surface, qui augmentent la vitesse de l'air à la surface, mais ça faudrait faire des tests pour dire si c'est vrai ou pas. Je sais qu'un principe de ce style est utilisé pour certains intercoolers (moteurs de voiture, camion).

- améliorer la conduction thermique entre l'air et les ailettes (qui dépend du matériau surtout) : le métal doit être propre (la graisse avec de la poussière collée dessus, ça conduit sans doute pas terrible).
Pour la peinture, il faudrait faire des tests, mais peindre va sans doute diminuer la conduction thermique (si vous mettez un t-shirt, vous avez plus chaud, parce que vous gardez plus la chaleur de votre corps que tout nu, la peinture sur un moteur risque de faire le même effet en freinant le passage de la chaleur).
Il y a sans doute des composés qui, mis sur la surface extérieure du cylindre, augmentent la conduction, mais après pour qu'il résistent à la température c'est une autre histoire...


C'est pour ça que je suis un peu sceptique quand j'entends parler de peindre le moteur pour améliorer le refroidissement, faudrait des tests rigoureux pour être sûrs, ça sonne un peu placebo quand même.

[fluke]

C'est pour ça que je suis un peu sceptique quand j'entends parler de peindre le moteur pour améliorer le refroidissement, faudrait des tests rigoureux pour être sûrs, ça sonne un peu placebo quand même.

J'ai souvent fait ça au boulot, avec mesures physiques à l'appui, ça fonctionne, mais comme je l'ai dit il faut que la ventilation suive

[kentich]

un copain a des ailettes qu'il accroches en plus sur les ailettes d'origine en été, je sais pas si c'est encore en vente... Mais ça a l'air de bien marcher !

[pierrot22]

kentich : intéressant ça, t'as pas des photos par hasard ?

J'ai souvent fait ça au boulot, avec mesures physiques à l'appui, ça fonctionne, mais comme je l'ai dit il faut que la ventilation suive

rayonnement et ventilation ??
Normalement la ventilation ne joue aucun rôle dans le rayonnement, seulement dans la convection forcée (apparemment c'est le vrai nom que je cherchais, pour le système ailettes+flux d'air), non ?
Justement pour être rigoureux, j'ai l'impression que pour évaluer la quantité de chaleur émise par rayonnement, il faudrait faire un test sans aucune ventilation (une mesure d'émissivité avec peinture et une sans), histoire de vraiment mesurer la dissipation et pas dissipation+convection.


Au boulot, c'était sur quel genre de système, des moteurs aussi ? parce que comme ils disaient sur l'autre topic (lien plus haut), une partie de ce qui est émis par une ailette par rayonnement est absorbé par sa voisine. Faudrait faire un petit calcul théorique pour connaitre la chaleur qu'on peut effectivement dissiper par rayonnement, et comparer à la chaleur totale dissipée par le moteur pour voir quelle proportion ça fait, j'avais trouvé les formules, ça peut être intéressant à faire ça


Bon sinon pour le diamètre max des trous, je vous explique (pour ceux que ça intéresse) :
si on dit que les trous servent uniquement à augmenter la surface



Pour 1 trou :
soit :
e l'épaisseur des ailettes
d le diamètre du trou
S(-) la surface enlevée par le perçage du trou
S(+) la surface ajoutée par le perçage du trou
dS la différence de surface ( S(+) - S(-) )
Pi=3.141592...

la surface qu'on enlève en perçant le trou : les 2 ronds de chaque côté de l'ailette :
S(-) = 2* (Pi*rayon²) = (Pi*d²)/2

la surface qu'on ajoute : intérieur du cylindre :
S(+) = périmètre*e = Pi*d*e

bilan : la modification de surface est :
dS= Pi * ( (d*e) - (d²/2) )
dS= Pi*d* ( e - (d/2) )

on gagne de la surface si dS est positif, c'est-à-dire :
dS>0
e - (d/2) > 0
d<2e

Conclusion : si l'épaisseur de l'ailette vaut e mm, le fait de percer un trou de diamètre inférieur à 2*e mm fait augmenter la surface d'échange



Par exemple, pour 1 trou, si les ailettes font 3mm d'épaisseur, il faut faire un trou de moins de 6mm de diamètre. Si on fait un trou de 4mm (il ne faut prendre 6, à 6 on gagne rien du tout vu que dS=0, il faut un peu de marge), on gagne par trou la surface suivante :
dS=Pi*4*(3-2)=12.6mm²


Exemple du gain total sur une ailette :
si on prend une ailette de 10*2.5cm, soit une surface totale de 100*25=2500mm²
L'épaisseur est de 3mm, et on fait des trous de 4mm
On choisit de faire 38 trous (voir dessin), ça fait un espacement à peu près constant sans trop fragiliser.
On va gagner une surface de :
38*dS = 38*12.6 = 479mm²

La nouvelle surface est alors : 2500+479=2978

pourcentage de gain : 2978/2500=1.19
donc on a gagné 19% de surface

Suivant le diamètre et le nombre des trous, on peut gagner plus


Bon ça s'est juste pour la surface, pour estimer le gain réel, il faudrait faire une simulation informatique, parce que les trous vont aussi modifier la façon dont l'air passe. Normalement, j'ai un soft exprès pour ça, il faut que j'essaye.

Le fait de faire des trous fait sans doute gagner du refroidissement dans une culasse qui n'a pas les ailettes parallèles à la route (l'air passe par les trous vu que les ailettes sont un peu face à la route), mais sur une culasse type origine, avec les ailettes parallèles à la route, difficile à dire sans faire de simulation ou de test, parce que l'air ne passera pas de la même façon dans les trous que sur la surface des ailettes.

[fluke]

J'ai souvent fait ça au boulot, avec mesures physiques à l'appui, ça fonctionne, mais comme je l'ai dit il faut que la ventilation suive

rayonnement et ventilation ??
Normalement la ventilation ne joue aucun rôle dans le rayonnement, seulement dans la convection forcée (apparemment c'est le vrai nom que je cherchais, pour le système ailettes+flux d'air), non ?
Justement pour être rigoureux, j'ai l'impression que pour évaluer la quantité de chaleur émise par rayonnement, il faudrait faire un test sans aucune ventilation (une mesure d'émissivité avec peinture et une sans), histoire de vraiment mesurer la dissipation et pas dissipation+convection.


Au boulot, c'était sur quel genre de système, des moteurs aussi ? parce que comme ils disaient sur l'autre topic (lien plus haut), une partie de ce qui est émis par une ailette par rayonnement est absorbé par sa voisine. Faudrait faire un petit calcul théorique pour connaitre la chaleur qu'on peut effectivement dissiper par rayonnement, et comparer à la chaleur totale dissipée par le moteur pour voir quelle proportion ça fait, j'avais trouvé les formules, ça peut être intéressant à faire ça

Excellent, ton explication sur les trous.

Pour le reste on avait fait ça sur des radiateurs sur une installation d'IRM il y a bien longtemps, à l'aide d'une caméra thermique, il n'y avait pas photo entre un métal nu non oxydé et le même métal peint en noir, le métal noir présentait une température plus élevée

J'ai bien précisé plus haut que ça ne sert à rien de faire ça si on n'évacue pas les calories, bien sûr

[louprider]

.comme quoi, faut tester et vérifier
Ne pas se contenter du seul fait que çà roule sans problème

[pierrot22]

Excellent, ton explication sur les trous.

Pour le reste on avait fait ça sur des radiateurs sur une installation d'IRM il y a bien longtemps, à l'aide d'une caméra thermique, il n'y avait pas photo entre un métal nu non oxydé et le même métal peint en noir, le métal noir présentait une température plus élevée

J'ai bien précisé plus haut que ça ne sert à rien de faire ça si on n'évacue pas les calories, bien sûr

merci, toujours un plaisir de partager

Pas d'accord avec ton raisonnement

La caméra thermique ne mesure pas la chaleur émise ni la température du corps, mais le rayonnement infrarouge émis, nuance. L'échange de chaleur par rayonnement n'est qu'un des phénomènes dans le refroidissement d'un moteur. Donc ta caméra montre que le radiateur émet plus de chaleur par rayonnement quand il est peint, et là je suis d'accord à 100%, le noir émet plus, on le savait.
Mais le fait qu'il émette plus par rayonnement ne prouve pas du tout qu'il dissipe plus de chaleur globalement, puisque là on ne regarde pas la convection.

Si tu regardes la convection : elle dépend de la surface et de la vitesse de l'air, ce qui ne change pas quand tu peins, mais aussi de la conductivité thermique "lambda". La conductivité thermique dépend des matériaux, mais y'a surtout un truc important : quand tu rajoutes une couche, tu diminues obligatoirement la conductivité thermique. En fait, ça marche comme les résistances électriques :

si on appelle :
(Rt=1/lambda) la résistivité thermique
Qc la quantité de chaleur dissipée par convection

comme en élec, la résistivité thermique de 2 couches l'une sur l'autre (métal du bloc moteur + couche de peinture) s'exprime par :
Rt(totale)=Rt(métal)+Rt(peinture)
donc Rt(totale)>Rt(moteur)
donc lambda(totale)<lambda(moteur)
donc Q(totale)<Q(métal)

l'ensemble métal+peinture va dissiper moins de chaleur par convection que le métal seul, donc un moteur peint dissipe forcément moins par convection qu'un moteur non peint.


Au final, quand on peint en noir :
+ la quantité de chaleur dissipée par rayonnement augmente
- la quantité de chaleur dissipée par convection diminue
=> on ne peut pas conclure a priori sur la quantité de chaleur dissipée par les 2 en même temps.

instinctivement, j'aurais tendance à dire que la convection est largement prépondérante, donc au final la quantité de chaleur totale dissipée diminue quand on peint, mais impossible de le montrer sans rentrer dans des calculs théoriques on utiliser une simulation par ordinateur.


Enfin en tout cas, la mesure à la caméra thermique ne prouve rien, et de toute façon, même si elle avait montrée que la température du rad est plus importante quand il est peint, ça aurait montré qu'il dissipe moins bien ses calories : s'ils est plus chaud, c'est qu'il a emmagasiné une énergie calorifique plus importante, donc qu'il a perdu moins de calories que quand il n'est pas peint (puisque rien ne se crée). Et s'il perd moins de calories, ça veut dire qu'il refroidit moins bien.
Au contraire, pour une chaleur totale produite par l'appareil IRM de même valeur, c'est un radiateur plus froid qui montre que ça refroidit mieux.

Un moteur mieux refroidi est un moteur plus froid (quand on tire dessus de la même façon, et en mesurant au thermomètre, toujours au même endroit...).


Ce qui est sympa avec le thermique, c'est que c'est pas évident à saisir, et souvent on entend des raisonnements bizarres (comme un gars, sur un forum d'informatique, qui voulait "garder le froid mais évacuer la chaleur" en mettant son pc dans une couverture de survie, ce qui n'a aucun sens physiquement).

j'espère que c'est pas trop compliqué, si ça vous aide à comprendre ce que c'est la chaleur et comment mieux la dissiper, alors j'ai "fait mon job", sinon, désolé pour l'indigestion

[CalimeroTeknik]

Yapluka installer un thermomètre en un point fixe sur la culasse d'un moteur, taper une pointe de 5km poignée dans l'angle, puis repeindre le moteur en noir, et retaper une pointe de 5km poignée dans l'angle...

On aura bien sûr regardé le thermomètre pendant les deux pointes, et on en tirera la conclusion...


Pour ma part, je ne me donne même pas la peine de peindre mon moteur en noir, l'alu est tellement oxydé et sale que c'est tout comme...

[cortex73]

Pour la part rayonnement/conduction, pour des températures inférieures à 100°C la conduction est générallement plus importante, au dela c'est le rayonnement qui l'emporte car le flux émis est fonction de T^4.

J'essayerai si j'ai un peu de temps de faire quelques calculs mais le système sera forcemment un peu simplifié...

[pierrot22]

Pour la part rayonnement/conduction, pour des températures inférieures à 100°C la conduction est générallement plus importante, au dela c'est le rayonnement qui l'emporte car le flux émis est fonction de T^4.

J'essayerai si j'ai un peu de temps de faire quelques calculs mais le système sera forcemment un peu simplifié...

ça monte pas au-dessus de 100°C un moteur air non ? Je me rends pas trop compte, mais je me suis jamais brûlé pour de vrai en touchant la culasse, donc je pense pas.
Le problème dans le calcul de l'émission, c'est de pas oublier que ce qui est émis par une ailette est en partie absorbé par sa voisine sinon ça fausse tout
En tout cas, j'aimerais bien savoir comment tu fais le calcul de convection forcée (refroidissement par le flux d'air) si tu sais faire ça, parce que j'ai pas vu ça en cours et ça m'intéresse carrément ! Un petit scan quand tu l'auras fait, ça serait très cool de ta part !

[andy02]

L'autre jour en allant chez ADL Peugeot , il y avait la derniére vogue , le cylindre était noir . Peut-étre de la fonte ?

[fluke]

ça monte pas au-dessus de 100°C un moteur air non ? Je me rends pas trop compte, mais je me suis jamais brûlé pour de vrai en touchant la culasse, donc je pense pas.

Si, les mesures que j'avais effectuées (pyromètre IR réglé en émissivité + contrôle au themocouple) montraient 160°C au niveau du puits de bougie, et de 125 à 140°C au niveau du cylindre

[cortex73]

Je me demande si j'essayerai pas avec le logiciel qu'on a à l'iut, ça s'appelle comsol, on peut a peu près tout faire avec ça, le problème c'est le temps que ça prendrait car on ne peut pas dire que je le maitrise bien et pour y avoir accès librement...

Je vais déjà réflechir un peu sur la base de départ mais ça risque de ne pas être évident...
C'est pas pour demain en gros

[pierrot22]

merci fluke pour les valeurs
en fait c'est vrai que 100° ça brûle pas forcément, depuis le temps que je joue au fer à souder, mes doigts sont un peu blindés

Je me demande si j'essayerai pas avec le logiciel qu'on a à l'iut, ça s'appelle comsol, on peut a peu près tout faire avec ça, le problème c'est le temps que ça prendrait car on ne peut pas dire que je le maitrise bien et pour y avoir accès librement...

Je vais déjà réflechir un peu sur la base de départ mais ça risque de ne pas être évident...
C'est pas pour demain en gros

tiens, je sais pas si "comos floworks" pour solidworks gère l'émissivité, mais ça me ferait une bonne occasion de le prendre en main, depuis le temps que je veux apprendre à m'en servir... Je crois que le vais emmener ma culasse malossi avec moi pour la modéliser et faire les tests ^^

[whiteflag6-6]

slt, alors moi j'ai une idée c'est pas la revolution, mais ca pourrais le faire: faire un petit support et branché un ventilateur de radiateur comme ceux qu'il y a devant les radiateur sur les trials, ou meme (à voir) un ventilo de PC!!!!

[Thibounet]

aucun interet

[PoPoV]

slt, alors moi j'ai une idée c'est pas la revolution, mais ca pourrais le faire: faire un petit support et branché un ventilateur de radiateur comme ceux qu'il y a devant les radiateur sur les trials, ou meme (à voir) un ventilo de PC!!!!

Ca, c'est le truc qui ne sert à rien par excellence, avec la vitesse de la mob, le passage de l'air entre les ailletes est plus importante qu'un pauvre ventilo de pc.

[antoine]

Après ca peut devenir esthétique

[Serp]

Le meilleur moyen d'augmenter le refroidissement d'un cylindre à air c'est de rallonger les ailettes... le top serait de souder des tôles du même matériaux que le cylindre sur les ailettes...

en effet, le refroidissement d'une tôle en température se fait essentiellement dans le métal et non avec l'air...