Même les petits moteurs électriques de 1 CV peuvent atteindre ce régime

Oui, mais peut-il maintenir ce régime quand quelque chose essaie de l'arrêter, telle est la question. Les moteurs à combustion de 1 ch peuvent également atteindre 2700 tr / min, mais vous ne pouvez pas y attacher une hélice, la coller en l'air et vous attendre à ce qu'elle maintienne le régime. Il faut beaucoup de couple pour créer une poussée aérodynamique.

C'est un fait que les moteurs électriques sont bien meilleurs pour produire du couple que les moteurs à combustion. Un moteur électrique produit un couple presque maximal au démarrage, le rotor étant immobile. Le moteur à combustion a besoin de faire des tours par minute pour produire du couple. Cet article compare les moteurs électriques aux moteurs à combustion pour alimenter une pompe hydraulique: un moteur électrique de 20 CV peut faire le travail qu’un moteur à combustion de 50 CV peut faire.

Électrique moteur:

Moteur à combustion: le couple intermittent signifie l'impulsion de couple de la combustion.

Mais attendez, est-ce encore possible? La puissance est la puissance, le kilowatt est le kilowatt, et peu importe le moteur que nous utilisons pour générer les kilowatts, ils devraient tous être égaux, dit la première loi de la thermodynamique, la conservation de l'énergie. Mais c'est important, car avec un moteur à combustion, le couple est fonction du régime. Augmentez donc le régime et la puissance augmente en raison de l'augmentation du régime et du couple. À un régime plus bas, le moteur à combustion peut tout simplement manquer de couple pour accélérer, tandis que le moteur électrique a une courbe de couple presque plate.

La même chose se produit avec les moteurs hors-bord, lorsque l'on compare 2 temps avec 4 temps. Le 2 temps a beaucoup plus de couple à bas régime, le 4 temps peut avoir la même puissance mais peut ne jamais atteindre les hauts régimes car il n'a pas la capacité de faire planer le bateau.

Mais je m'éloigne du sujet. Pour revenir à vos questions:

À quoi sert autant de couple, et que se passe-t-il s'il y a moins de couple au même régime

Pour maintenir l'arbre de sortie à ce régime pendant que l'hélice pousse tout cet air vers l'arrière. Cela nécessite une quantité importante de couple. S'il y a moins de couple au même régime, il y aura moins de poussée produite et l'avion ne volera pas aussi vite.

Un moteur électrique peut-il fonctionner de la même manière que le Lycoming IO-360 avec le même max. RPM, mais avec seulement la moitié du couple de ce dernier?

Et bien, ce qui est surprenant, c'est qu'une puissance n'est pas une puissance. Une partie du problème réside dans les fonctions de sortie de puissance, donc peut-être qu'un moteur électrique avec une puissance nominale inférieure peut être utilisé. Mais une chose est très claire: au régime de l'hélice, un certain couple est nécessaire à une certaine vitesse pour maintenir l'hélice en rotation. Cette quantité de couple sera toujours la même, quel que soit le type de moteur qui le produit.

Vous ignorez la résistance de l'air. Un petit moteur électrique peut accélérer l'hélice à 2700 tr / min dans le vide . Mais à 1 bar, l'hélice se déplace à contre-courant (pompant efficacement de l'air d'un endroit à un autre), ce qui nécessite un couple.

Un moteur moins puissant ne pourra pas faire tourner l'hélice à 2700 tr / min.

Avec un accessoire à pas variable, vous devriez être capable d'observer cela. Réglez le pas sur 0 et le moteur peut faire tourner l'hélice sans problème. À mesure que le pas augmente, la quantité d'air déplacée par l'hélice augmente également et le moteur utilisera plus de carburant pour continuer à fonctionner à la même vitesse, jusqu'à ce que vous atteigniez la puissance maximale du moteur.

Lorsque vous arrêtez d'appliquer un couple à l'hélice alors que l'avion est à l'arrêt, l'hélice s'arrête de tourner. Si l'hélice est entraînée par un moteur à pistons, elle s'arrêtera brusquement, car la course de compression prend beaucoup de puissance. Si vous deviez découpler l'hélice du moteur, l'hélice s'arrêterait un peu plus progressivement, car la traînée dépend de la vitesse (vitesse inférieure = moins de traînée).

Lorsque vous arrêtez d'appliquer un couple à l'hélice en vol, la vitesse de l'avion commence à pousser l'hélice et l'hélice agit comme un moulin à vent. La traînée dans cette configuration signifie que votre avion perdra rapidement de la vitesse.

Ce n'est pas le régime qui fait voler l'avion. C'est la puissance qui le fait.

Lorsque l'avion se déplace dans les airs, il subit de la traînée. Puisque la traînée agit dans la direction (opposée) du mouvement, elle fonctionne sur l'aéronef et enlève de l'énergie. Cette énergie doit être remplacée par le moteur. Si ce n'est pas le cas, l'avion ralentira (l'énergie cinétique est épuisée) ou descendra (l'énergie potentielle est épuisée).

La traînée se présente sous deux formes: induite et parasite. La traînée parasite est causée en gros par le «frottement» avec l'air (c'est assez compliqué en fait). Tout ce qui se déplace dans un fluide en fait l'expérience.

Plus intéressante est la traînée induite, qui est ressentie par une portance générant une voilure. Pour faire remonter l'air sur l'aile, il doit pousser l'air vers le bas en raison du principe d'action et de réaction. Cependant, cela augmente l'énergie cinétique de l'air et cela doit venir de quelque part. Pour cette raison, il n'est pas possible de pousser directement vers le bas. Plutôt une composante avant est inévitable qui effectue un travail négatif sur l'avion pour fournir cette énergie. C'est la traînée induite.

Maintenant, une hélice fonctionne comme une aile. Il se déplace dans l'air et le pousse, de sorte qu'il subit à la fois une traînée parasite et induite. La traînée doit être opposée par le couple, sinon elle épuisera l'énergie cinétique de rotation de l'hélice et l'hélice s'arrêtera.

Le moteur doit avoir assez de puissance pour fournir l'énergie aussi vite que toutes les formes de faites glisser pour l'épuiser.

Lorsque vous placez un étai à l'extrémité de l'arbre d'un moteur, et que vous souhaitez faire tourner cet étai à un régime donné, l'existence de l'atmosphère induit un couple résistant qui doit être compensé par un égal et opposé couple agissant fourni par le moteur. A tout régime stable, la relation est:

puissance fournie = vitesse angulaire x couple.

Evidemment, et pour une vitesse angulaire donnée, si la puissance fournie à l'hélice est très élevée , le couple sera très élevé aussi ...

Tout dépend de l'hélice que l'on peut utiliser:

• L'hélice doit tourner à autant de RPM que possible car la force est proportionnelle à la vitesse au carré et on veut un petit PropPhiW possible (le AOA requis par la géométrie vitesse / vitesse de l'hélice). Une PropPhiW plus basse signifie une efficacité accrue.
• Les pointes de l'hélice doivent tourner en dessous de la vitesse du son, ou bien des forces de frottement supplémentaires massives (-> portance / traînée entre dans la cave)
• AOA0 (la différence entre l'ensemble PropAOA - PropPhiW) doit être au maximum. point de levage / traînée (le plus souvent autour de 4-6 °).

Pour faire tourner l'hélice, il faut d'abord un couple, suffisant pour amener l'hélice dans la région à haut rendement (faible PropPhiW) dans le sens de la vitesse et dans la région de portance / traînée maximale (AOA0).

Avoir beaucoup de couple facilite la configuration, on a plus de choix, mais il faut certainement une feuille Excel pour l'analyser complètement, fonctionner en dehors des coûts optimaux coûte beaucoup d'efficacité.

NON. Commencez par l'accessoire. Quelle quantité de puissance fera tourner cet hélice à 2700 tr / min. 1 CV? Non.

Revenons à James Watt une fois de plus et voyons ce que fait le cheval: soulever du poids!

La puissance et le couple ont été fusionnés dans des définitions modernes des applications à l'interne limites de combustion. Afin de se vanter de la puissance, nous voulons un régime suffisamment élevé pour faire circuler beaucoup de carburant dans le moteur, mais pas un régime trop élevé pour le brûler. Les problèmes de friction et de transfert de chaleur limitent le régime des moteurs d'avion à combustion interne, les jets font un peu mieux, mais il faut tout de même faire attention à ne pas surchauffer.

Vous pouvez donc comparer le couple de votre arbre de transmission / engrenage au couple de traînée de votre hélice, mais aucun couple n'est "gaspillé", vous brûlez simplement autant de carburant que nécessaire pour faire tourner l'hélice à un régime donné.