Loi de frottement piston/cylindre

[Lulu]

Quelqu'un connaîtrait-il un modèle simple de loi de frottement entre piston et cylindre ?
Si F est l'appui radial et V la vitesse du piston, peut-être quelque chose comme F.(A.v + B.v²) ?
Ou bien F.A.v + B.v² ?
Mais avec quelle proportion entre A et B ?

Merci

[Paulo]

Ayant une formation commerciale, je te dirais d'appliquer la loi des 20/80....



ok je --> [+]

[Lulu]

Mince, je me suis dit "Harrondo parti faire la fête, on risque pas de subir des conneries ce soir".
Loupé, le reste du clan s'y met ! Hé ben, on n'a pas fini...

[guiguisolex]

c'est la question à 10 F de la soirée ça

SI on considère des cylindres indéformables on peut considérer une droite ( piston) sur un plan au niveau des surfaces en contact.
EN vrai ça doit se déformer très légèrement à cause de cette pression théoriquement "EEEEEEEnorrrrmeeee".
Donc il faut aller chercher surement du côté des pressions de HERTZ (pas le loueur de voitures) pour avoir une réponse à ta question car tu auras les surfaces en contact, puis un coup de coeff de frottement....Ce soir j'ai un peu la flemme de m'attaquer à ça. Mais c'est sur ta réponse est las bas.
Mais le gros soucis que je vois venir de loin c'est que tous les cas classiques traités consisteront en un cylindre sur un plan ou une bille sur un plan. Cylindre dans un cylindre.....pfffff fucking bordel

[Lulu]

Bah non la pression de Hertz c'est quand il y a déformation du solide au point d'appui, et là c'est plutôt la friction du film d'huile que je cherche.
Pression de Hertz + friction... Le piston ne ferait pas long feu

EDIT: ouais j'ai compris pourquoi t'en parles... Mais je vais négliger la déformation du piston (sinon j'abandonne tout de suite !)
Doit bien exister des données simples qui éviteraient de devoir recalculer tout le bordel... (j'espère )

[guiguisolex]

Bah non la pression de Hertz c'est quand il y a déformation du solide au point d'appui, et là c'est plutôt la friction du film d'huile que je cherche.
Pression de Hertz + friction... Le piston ne ferait pas long feu

Oui t'as raison en relisant mon truc c'est une connerie je suis partis trop vite au rupteur.

Le piston surf sur l'huile normalement.Mais je reste persuadé qu'il se déforme légèrement.

Le truc c'est que je sais pas trop si beaucoup de gens se sont un jour posé la question d'évaluer cette valeur. Même en automobile je suis pas persuadé qu'ils aient des outils capables de prédire les pertes uniquement à partir de la géométrie des pièces. EN général ils mesurent pour avoir la vrai valeur. Tu fais tourner le moteur au banc sans combustion et tu regardes le couple nécessaire.

[Victor]

Salut,

J'ai déja travaillé un peu ce sujet (pas pour les SOX, mais quand j'était étudiant, pour la conception d'un moteur pour le marathon shell et puis un peu après aussi).

La tribologie (si si c'est le nom de la science qui étudie les frottements) est un domaine pationnant, et éminament complexe!!! et appliqué dans un moteur c'est pire (pour les palier de ligne et pour les pistons/segments).

Il existe des loi générale, mais bien trop complexe à appliquer dans ton cas (necessite un calcul par élément fini, uniquement avec des soft très spécialisés, si ca t'interesse je peux t'en parler un peu).

Par contre ya des abaques pas idiot dutout, qui sont utilisé en conception. Tu peux trouver ca dans le Heywood (une bible en moteur, mais un peu cher: http://www.amazon.com/Internal-Combustion-Engine-Fundamentals-Heywood/dp/007028637X). Je l'ai à la maison, je regarderai ca ainsi que des reste de vieux projets (j'ai plus tout ca en tête désolé...). Le seul problème est que je viens de déménager et que le bouquin ainsi que mon vieux PC avec tout ca sont dans des cartons , ca risque donc de trainer un peu...

Juste pour revenir un peu au fonctionnement de ces frottements, cela ce passe comme ca:
Le piston surf sur l'huile, c'est donc une loi de frottement plaque sur plaque qui s'applique (écoulement de Couette je crois, contrainte=viscosité*vitesse), mais à chaque point mort (pmh ou pmb) le piston s'arrete et l'huile n'assure plus sa portance, donc on se retrouve en frottement sec mais il n'y a plus de déplassement donc plus de frottement.
Entre les deux, c'est le bordel... La rugosité des surfaces (cylindre déglacé et piston en théorie strié) car elle permet de stoquer l'huile durant cette transition et agit comme un ammortisseur et permet de retrouver au plus vite la portance.

A cela s'ajoute que la viscosité dépend de la pression appliquée (surtout vrai pour les palier, je ne sais pas si ca rentre en compte pour les pistons segments) c'est le phénomène de piezzoviscosité je crois (pas sure) et ca complique encore tout.

Pour le piston la pression appliquée dépend de l'inclinaison de la bielle et de la pression des gaz (d'ou certains moteurs comme sur la prius avec un vilebrequin très décalé pour avoir une inclinaison plus forte pendant la compression mais presque nul pendant la detente et donc une reduction de frottement au global).

Pour les segments la pression dépend de la tare du segment, et de la pressions des gaz à l'arrière du segment (d'ou l'interet des seglents en L, peut tarés mais très sensible à la pression donc ne frottant que quand il faut). Le profil du segment joue aussi sur la portance sur l'huile et sur le raclage (on s'en fout en 2 temps, 'huile est perdue). le mieux est donc le segment bombé. Il est aussi bien de bisoter un peu le bas du piston.

Voila à peu près tout ce dont je me souviens, le sujet est donc complexe et les abaques sont très bien... Je regarde ca quand j'ai le temps...

J'espère que c'est à peux près clair, mes explication ne sont pas toujours digestes...

A+

[Victor]

PS: Désolé pour le pavé, je me suis un peu laché la je crois...

[babacool27]

C'est pas si simple malheureusement, j'essayerais de te scaner des docs ce soir ou demain la-dessus.
J'ai aussi un truc intéressant sur les frotements du pistons liés à la longueur de la bielle et à la longueur maneton centre du vilo.

A oui c tiré de mon bouquin sur la préparation des moteurs...de voitures (rallye et piste)

[Victor]

L'effet de la longeur de bielle est sur le même principe que le décalage du vilo, ca réduit l'inclinaison de la pielle et donc l'effort du piston sur le cylindre et par concequence les frottements. Par contre en 2 temps, ca augmente le volume mort ce qui n'est pas forcement souhaité...

[Lulu]

Merci pour vos réponses
Oui Victor, tu soulignes bien le problème : un vrai calcul sur le sujet est très compliqué Voilà pourquoi je cherche un truc hyper simplifié voire des abaques. C'est pour avoir juste une idée de la force tangentielle dûe au frottement à divers moments du cycle, pas un bilan précis des pertes.

J'ai déjà la cinématique de l'embiellage et la force de placage du piston.

[Victor]

J'essaille de regarder ca ce WE, mais sans garantie...

[harrondo]

Mince, je me suis dit "Harrondo parti faire la fête, on risque pas de subir des conneries ce soir".
Loupé, le reste du clan s'y met ! Hé ben, on n'a pas fini...

c'est bernoulli!

[Patouille]

J'avais lu un article sur un système qui avait été breveté sur un karting, il consistait à percer des petits trous d'environ 1mm de dia sur la calotte du piston qui débouchent dans le fond de la gorge du segment de façon à gagner en étanchéité en utilisant l'énergie de la combustion pour "plaquer" le segment sur le cylindre. Ce système n'est pas bête mais doit générer beaucoup de frottements donc d'usure et de chaleur à mon avis. Je vois que vous aimez faire des calculs, pourquoi ne pas calculer ça ?

[Lulu]

C'est marrant, j'avais vu le truc sur des pistons d'avion mais il me semble que c'était l'inverse : les trous relient le fond de la gorge et l'intérieur du piston, pour faire entrer l'huile sous le segment (moteur à cylindre vers le bas)
En y réfléchissant c'était bizarre quand même, j'avais ptêt mal regardé

Par contre ce que tu dis c'est le principe des segments en L : faciliter le passage de la pression derrière le segment pour mieux le plaquer.