Téléchargez le fichier 06Time-area_F.zip et lancez le fichier xls :

TIME-AREA : une approche pour comparer les temps et surface des lumieres quelque soit la puissance et autre.

Comme la PME (pression moyenne effective) , les TA (Time-Area) permettent d'observer des moteurs de tailles et performances tres différentes.
Lire ou relire les precedents Zip pour apprehender la mesure des cotes necessaires d'un moteur.
Telecharger Optimizer.zip afin d'utiliser twostroke.exe sous Dos et trouver les TA de votre moteur.

Sommairement , le Time-area est l'integrale des surfaces de passage des gaz divisée par la cylindrée et les temps (durée en sec.) d'ouverture .
On peut le réaliser dans un tableur pour des lumieres de formes complexes et plus simplement avec Twostroke.exe (freeware) ou 2T tool de Softengine (~120euros).



La feuille ci apres (TA_ech 125GP Blair) donne le moyen de calcul pour ceux que cela interesse.
Lignes 1 à 35 :
La largeur "nette" de la lumiere ech est divisée en 3 troncons distints afin d'etre interpretés par le tableur specifique Winreg.
Dans Excel , nous pouvons réaliser un calcul simple comme indiqué dans les cellules "I3:I8" à partir des données en rouge.
Le résultat en "J35" donne un Time-Area total d'échappement de 164.0 (nombre sans dimension particuliere , de plus multiplié par 10 000 pour etre plus parlant).
Le bas de la feuille refait le meme calcul mais de facon plus precise en utilisant une fonction mathematique qui donne la largeur "nette" de la lumiere ech et un increment de 1° vilebrequin :
Resultat = 164.8 (en L143) soit une infime difference ... dans ce cas

Il est indiqué également à droite la valeur de du Time-Area intermediaire de la "Bouffée" (entre ouverture ech et premier transfert) qui est une valeur de plus grande importance que le TA ech global.

Je traduirai ulterieur les fichiers specifiques pour le tableur Winreg (type xls 4.0 uniquement) qui vous trouvera les coefficients des équations donnant vos largeurs de lumieres d'echappement ) .
En attendant , Twostroke.exe devrait faire l'affaire pour des formes de lumiere simple (rectangulaire) pour comprendre et experimenter .



Pour travailler plus vite et plus confortablement , il vous fraudra acheter des logiciels pro (type Softengine ou Mota V6.0 ) .
Ma version 5.0 de Mota ne fait pas ces calculs et je me suis débrouillé avec ces fichiers et twostroke.exe.

L'etude des fichiers moteur de differents constructeurs livrés avec le simulateur de performances MOTA V6.0 permet de construire un graphe de :
- Valeurs des TA ( ech , transfert , admission par jupe (sans clapet) ) en fonction de la pme.



Jaune : TA echappement global
Bleu : TA admission global par jupe piston
Rose : TA transfert global
Turquoise : TA ech partiel = Bouffée

Tout ceci paraît confus et le calcul de precision réalisé par Excel bien maigre mais les équations de droites trouvées sont jusqu'à maintenant tout ce qu'il y a de mieux pour nous autres neophites.
Je ne possede pas le developpé cylindre de chacun des moteurs étudiés mais ils sont tres variables :
- 2 , 3 , 4 , 5 , 6 transferts de forme plus ou moins complexes
- 1 , 2 ou 3 lumieres d'echappement
- admission par jupe de piston , clapets ou valve rotative
- moteur de kart promo à moteur de grand Prix (en version client avant préparation et essence exotique)



Ce graphe compare les droites ci-dessus à celles données par le Professeur GP Blair dans ses livres.
La superposition est execellente mais surtout permet de choisir defintivement la droite de gestion du TA transfert suivant la collection de moteurs. GP Blair donnait 2 droites tres differentes mais pour nos moteurs modernes , seules la plus basses nous suffit.

De passage sur le site d'un preparateur Anglais (http://www.fwdevelopments.com/), j'ai decouvert des courbes de puissance de moteur 250SX tres speciales qui comportent 2 bosses de puissance .
- gros couple en bas à l'approche des sauts puis du cheval en haut pour ne pas reguler ? je n'en sais rien , ne pratiquant plus ?

J'ai alors repris l'étude du 250YZ assez ancien mais avec une courbe un peu similaire . J'ai d'abord controlé les TA transfert au regime de couple maxi sans grande amelioration .
L'etude des infos des fichiers de simulation m'a conduit à observer la forme des courbes de "remplissage" cylindre ( Charging Efficiency en anglais ).

J'ai appliqué mon maigre savoir 4T pour recalculer / approximé ce "remplissage" (CE) à partir de la courbe de puissance puis l'ai transposé aux courbes de notre preparateur FW Development.
Je me suis apercu ( ou mon sentiment est le suivant ) que l'influence du pot de detente se fait sentir à partir d'un certain seuil et que la courbe de CE en fonction du regime comprend :
- quelque de "naturel" (hors influence du pot , un peu cimme un 4T)
- une partie tres influencée par le pot modifiant sensiblement la forme de la courbe



Je me suis dit que la forme "naturelle" pouvait etre liée aux transferts principalement et j'ai cherché ou pouvait se trouver le maxi de cette courbe .
L'observation n'est pas tres aisée et l'ampleur de la tache m'a conduit à limiter la precision des calculs pour ne chercher qu'une tendance.

Au final , la feuille "TA transfert correction" amene meilleure precision pour les transferts en definissant une "plage" de puissance :
- entre le point de remplissage max "naturel" et la P max ou l'effet du pot est maximal ( Trapping Efficiency en anglais ).



Pour agrandir la plage de regime , il faudra donc donner une plus grande preponderance aux transferts (en tout leur TA).

Tout ceci peut faire sourire une personne expérimentée dans l'art de la preparation mais pour moi qui decouvre tout ceci et n'ai pas de moteur sous la main , c'est tres largement mieux que 18 mois de lecture et participation assidue au forum Macdizzy qui n'a pas répondu aux questions de ce type :
- imprecision des TA transfert entre autres
- choix de la bande de puissance

Je n'irai pas plus loin maintenant par manque d'infos moteur , du nombre de calcul necessaire pour faire mieux en decomposant par type de moteur.
Il ya un moment ou seul une longue pratique et expérience ( ou tout simplement copier ce qui marche ) permet d'avancer.
Cette experience est longue et chere à acquerir et nous ne pouvons pas en vouloir à ceux qui en font un metier ou une passion de conserver la plus grande partie de par vers eux.

Soyez curieux , observateur de tout pour que votre esprit se faconne au fur et à mesure.

Mes cogitations se poursuivent sur les lumieres d'echappement ou les TA aussi sont tres … variables . Avec un peu de chance , j'espere ameliorer un peu la chose .
Apres la pratique ou un simulateur permet de paufiner les choix .

Il me restera les pots de detente ou je seche encore lamentablement ….

MàJ du 09 Mai 2003:
La "bosse" du KX250 est plus lié à la gestion de la valve echappement et l'accord du pot que par autre chose. Il n'empeche que cette correction marche mieux si on s'en tient à une plage de 1000 / 1500 tmn sans valve et 2000 / 2500 avec valve.
C'est en testant de "mauvais" pots que j'ai rencontré des courbes à 2 "bosses" que j'ai tenté de comprendre le probleme mais il arrive que l'on s'aveugle...

MàJ du 21 Septembre 2006:

Les développeurs de Gnumeric (le tableur) sont passés à une version "online" et vous pourrez , dans l'exemple qui suit , modifier des paramètres directement. Il suffit de cliquer sur les cellules en jaune pour inscrire vos valeurs (valider par "Entrée").
Deux courbes de puissances sont dessinées pour 2 PME différentes et elles ne se superposent pas. On considère que ces 2 moteurs sont dimensionnés de façon classique en respectant les Time-Areas requis pour l'une et l'autre des PME(s). la troisième (CE) correspond au remplissage).

Le premier serait un moteur de piste avec ses 12.3 bar de PME (41Hp @ 12000) , 172.0(*10^-4) de Time-Area échappement , 91.2 pour les transferts. Le second est plutôt un routier amélioré avec une PME plus faible (10.5 bar - 35Hp essence du commerce) et à qui on fait prendre un peu plus de tours pour trouver des watts. Les Time Areas sont plus faibles (157/79.2) et comme le régime de puissance de puissance max est identique , on peut dire que les lumières de l'un sont 9.5% plus grande à l'échappement , 15.1% pour les transferts alors que la PME , elle , progresse de 17% (donc beaucoup de boulot sur les transferts pour passer de l'un à l'autre).

Jusqu'à 8000 tmn , il ne se passe rien. Au delà , l'effet pompe du piston sur le cylindre et bas carter conditionne un remplissage "naturel" qui passe par un maxi vers 10500 tmn. Au dessus , l'effet du pot devient prépondérant et c'est lui alors qui augmente le remplissage par sa puissance onde de dépression quand le piston arrive vers le PMB. Au delà du régime d'accord du pot , l'onde n'est plus efficace et le remplissage chute rapidement.

Le régime de couple maxi est lié au T-A des transferts : plus il y en a , plus le couple maxi sera pret de la puissance maxi mais plus ronde sera la courbe de puissance.

Plus vous aurez de T-A pour les transferts , plus vous pourrez également développer de puissance aux plus faibles régimes. Par contre , l'air circulant très peu vite dans ces grandes lumières et un peu partout ailleurs , la carburation et la combustion seront très dégradées et ne vous donneront pas le sentiment d'une meilleure accélération , bien au contraire.



Les moteurs équipés d'une valve à l'échappement , tout en ayant le T-A échappement de la routière améliorée mais modifié au niveau des transferts afin d'obtenir le T-A de 88.9 , pourra voir ses bas et moyens régimes bonifié jusqu' à environ 9500 tmn avant que la puissance ne se stabilise vers les 35Hp.

Si j'ai le temps , je tacherai de rajouter d'autres feuilles de calcul en ligne...