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Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : dim. juil. 25, 2004 7:48 pm
par je.leroy
Bonjour,


Etape du jour dans la démarche d'ajout de l'intercooler à 1KZT de mon KZJ 73, j'ai monté une prise de pression turbo ainsi qu'une sonde de température sur la pipe d'admission pour mesurer avant modification ces deux paramètres.

Voici ce qui ressort de mes observations :

Tout d'abord, les faits :

Par une température extérieure de 20°C et de 30°C, les mesures sont identiques. Moteur froid la température est celle de l'extérieur. Très vite elle monte aux alentours de 50°C. En conduite cool sur route plate, la pression turbo est voisine de 0 et la température reste aux alentours de 50°C. Dès que la vitesse chute, sans faire comprimer le turbo (utilisation TT), la température monte à 60/65°C environ. Après tout arrêt du moteur, on retrouve une température de l'ordre de 60 à 65°C. Il faut bien 2h pour que cette température commence à décroître dans les conditions de température extérieure de ces mesures. En conduite à allure normale sur route, dès qu'on attaque les cotes, la pression de turbo augmente jusqu'à 0,7 bar (c'est le maxi) et la température croît jusqu'à 85°C environ. Il semble qu'elle puisse monter plus, mais je n'ai pas eu l'occasion de tester. Je n'ai pas essayé sur autoroute non plus.
Avant d'atteindre 80 / 90 km/h, il est rare que la pression turbo dépasse 0,5 bar, il faut accélérer comme un fou pour atteindre le maxi.En fait, la plupart du temps en conduite cool (60 km/h), la pression turbo ne dépasse pas 0,2 bar.

Ensuite, la pression n'est pas constante : moins le moteur tourne vite et plus elle subit l'effet du changement de volume des cylindres. A ce titre j'envisage de remplir mon mano de glycérine pour atténuer l'effet de vibration que cela engendre.

Analyse des mesures :

En utilisation TT, ce qui m'intéresse principalement, la température d'admission est indépendante de la température extérieure, du moins quand celle-ci oscille entre 20 et 30°C. Le turbo ne commence à souffler qu'en cas d'accélération extrême en TT. On peut donc dire que c'est le compartiment moteur qui réchauffe la tubulure d'admission de manière considérable mais à une température qui plafonne à 60 / 65°C et non le turbo, je répète, en TT.
Sur route, à allure soutenue (déjà dès 90 km/h), la pression turbo est importante et c'est l'air comprimé par le turbo qui réchauffe l'admission. En descente, après un assez long moment, la température parvient à descendre aux alentours de 50°C, au moment où le compartiment moteur est assez bien ventilé.
Enfin la température croît beaucoup plus rapidement qu'elle ne décroît ensuite.

Tout cela m'amène à penser que :

_ un intercooler monté transversalement sur le cache culbuteur comme sur les moteurs D4D est totalement inadapté au TT. Très peu d'air circule en effet sous le capot car le véhicule se déplace lentement donc peu d'air frais le traverse. Pire, de l'air chaud le traverse en sens contraire puisque celui-ci tend à s'élever. On a un phénomène de réchauffage de l'air d'admission, soit l'effet inverse de celui recherché.

_ un intercooler air/air en façade est déjà meilleur car l'air y est frais tant que le ventilo moteur tourne, même s'il fait chaud sous le capot. Par contre si le tuyau qui amène l'air depuis l'intercooler au collecteur d'admission n'est pas calorifugé, étant donné la longueur forcément importante de celui-ci, on doit perdre tout le bénéfice de l'intercooler en conditions TT.

_ un intercooler air / eau transversal semble être le mieux adapté et je retrouve ce que j'avais lu à ce sujet sur le net. En effet, vu le pouvoir calorifique de l'eau et la faible longueur de tuyau entre l'interco et le collecteur d'admission, l'air ne devrait pas se réchauffer. Seulement il convient de faire tourner la pompe à eau en TT sans quoi une fois l'eau chaude, l'inertie thermique de celle-ci va réchauffer l'air quand le véhicule circulera à nouveau dans des conditions route. De même après tout arrêt du moteur, l'eau va être chauffée par le compartiment moteur et il faudra un certain temps pour que la température d'admission décroisse. A moins de laisser tourner la pompe et le ventilo de façade le temps nécessaire. De toute évidence, comme pour l'interco air / air de façade, il faut calorifuger à la fois l'échangeur, la sortie côté collecteur et les tuyaux d'eau qui vont au radiateur. Le montage d'un vase d'expension est également nécessaire surtout pour faire face à une panne éventuelle de la pompe dans les conditions où le turbo souffle fort.

Voilà pour l'instant.

La suite des mesures lorsque j'aurai trouvé le temps de monter l'échangeur et surtout la partie électrique de commande de pompe à eau et du ventilateur de façade (dans un premier temps les commandes seront manuelles à effectuer en fonction des températures, pression et conditions d'utilisation, ensuite on verra pour automatiser tout cela éventuellement).

@ bientôt,


Jean-Emmanuel

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : dim. juil. 25, 2004 8:55 pm
par MBO
Salut Jean Emmanuel,

Félicitation pour ton approche scientifique de ce problème.
Je me suis aussi déjà posé beaucoup de questions à ce sujet. Et il m’est venu une idée, peut être un peut déphasée par rapport à l’approche des mécaniciens, pourquoi ne pas utiliser des cellules à effet Pelletier pour refroidir l’admission du moteur. Les résultats apportés par ces composants sont assez impressionnants. L’avantage en est non seulement une pose mécanique qui semble assez simple sur un LJ, mais surtout une grande facilité pour réaliser une régulation électronique.
Quel est ton avis ? :?:

Bien à toi,

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : dim. juil. 25, 2004 10:56 pm
par Runner
ben mon avis à moi c'est que vu que ca marche bien comme çà je reste comme çà :D :lol: pourquoi allez chercher les complications et futures pannes eventuelles suplementaires alors que jusqu'à present on a que celles d'origine? ;) :glouglou: :glouglou:

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : lun. juil. 26, 2004 9:20 am
par Toy's Attitude
Tout simplement ! BRAVO !!! :idée:
Juste une question Millevaches en Correze ?

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : lun. juil. 26, 2004 1:19 pm
par Baloo51
Salut à tous...

j'suis vachement interessé !!!

c'est quoi une cellule Pelletier ? un venturi qui refroidit l'air à son passage ?

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : lun. juil. 26, 2004 5:26 pm
par je.leroy
Salut !
Millevaches en Creuse, mais pas loin de la haute Corrèze et de la Haute-Vienne, en effet.
Voily...
@+
Jean-Emmanuel

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : lun. juil. 26, 2004 6:41 pm
par Toy's Attitude
Voisin !!! je suis de Brive ....

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : lun. juil. 26, 2004 8:58 pm
par La Bidouille
Salut ,
Je viens de lire ton analyse qui est technique (comme je les aiment) une petite remarque je suppose que tu utilise un mano 0 à 1b avec des graduations fines, la vibration de l'aiguille quand le moteur est à faible charge est normale meme sur un moteur suralimenté le collecteur est en depression tant que le turbo ne pousse pas dedans met un mano qui mesure la depression (-1 à 1b) et le phénomemne devrait etre amoindrit
Tiens nous au courant !!
A+

Réalisation de l'intercooler...

Posté : mer. nov. 24, 2004 12:22 am
par je.leroy
Bonjour à tous !


Alors mon air/eau sur 1KZT (KZJ 73), c'est une vraie usine à gaz, faut pas croire que ça a été simple à installer...

J'ai monitoré la pression d'admission (mano Wika 0 à 1,6 bar, 50 mm, glycérine avec tube rilsan de 6 mm et fixations push/pull rapides Legris) et la température d'admission (sonde thermique et afficheur digital Conrad). Les tuyaux sont en 2" et 2.25" et viennent des USA par internet (http://www.vertexnow.com et HighTempSilicone, les deux ont des eBay Stores). Voici la liste : 2 manchons en silicone 4 plis 2.25" (en fait y'a un Volvo, le vert), un coude à longues extrémités 2.25" en silicone 4 plis, un réducteur 2" à 2.25" pour la sortie turbo, également en silicone 3 plis et un coude 90° et un U en Inox à longues extrémités en 2.25", des colliers pour tuyaux silicone pour le bon diamètre extérieur de tuyau silicone. L'interco qui est un PWR vient aussi des US (Absolute Radiator de 4" par 8", 300 CFM, avec radiateur et pompe à eau qui est fixée près de la batterie gauche, sur le circuit d'eau froide ; motoventilateur et pompe à eau sont commandés depuis l'habitacle).

Que dire d'autre... J'ai réalisé une fixation sur le collecteur d'admission à partir de pièces de récupération comme on le voit et j'ai fabriqué des goujons plus longs en laiton pour la fixation. La fixation du radiateur est également maison. La batterie driote a été tournée de 180° avec rallongement du câble de masse. La protection thermique moteur sous le capot a été découpée au gabarit et le tuyau en inox a été légèrement plati pour que tout se loge sous le capot (ça passe vraiment juste). J'ai tourné la LDA sur la pompe pour la richesse maxi, descendu le plateau d'un tour et augmenté la richesse (vis de butée de pleine charge) d'1/4 de tour, tout ça sans que ça fume. La difficulté a été de remplir correctement le circuit (points hauts) en liquide 4 saisons, au début j'avais de la cavitation. Je n'ai pas encore touché la pression turbo, mais l'installerai peut-être un robinet de turbo électrique (électrovanne) commandée depuis l'habitacle pour obtenir 1,0 bar à la demande contre 0,8 qui est la valeur actuelle, mais j'ai peur pour le bas moteur et les chambres. Alors je ferai rien sans monitorer la température d'achappement.

Les gains en température d'admission : 30 à 35 °C sur autoroute ou route difficile à 90 km/h (on monte à 90°C sans interco à 120 km/h par 10°C extérieur), 25 à 30°C en dehors (temp stabilisée à 60°C environ, c'est la température du compartiment moteur).

Pour une utilisation mixte, c'est très bien, pour une utilisation autoroute, un air/air est plus simple et se refroidira bien, par contre, bien isoler thermiquement les conduits en aval de l'interco.

Voilà, pour toute question, n'hésitez pas.


Jean-Emmanuel

P.S.: Le reste qu'on voit sur les photos, c'est un compresseur de clim transformé en comp pneumatique (génial) et les électrovannes des blocages de différentiel ARB) sous el capot et un mano de pression pneumatique dans l'habitacle.

PPS.: Je remercie Adonis Technology pour les quelques conseils qu'il m'a donné : ce que je peux faire, surtout pas faire en particulier.

PJ.: Les photos dans le désordre...

Litterrature en anglais sur le sujet :
http://www.netcomuk.co.uk/~gavinp/airwater.htm
http://f2.autospeed.com/cms/A_0084/printArticle.html
http://f2.autospeed.com/cms/A_0090/printArticle.html

Image
Vue habitacle avec en haut les commandes compresseur et le déblocage des blocages de différentiel et en dessous, de gauche à droite, un éclairage, le mano circuit pneumatique, le mano de turbo, la commande du motoventilateur, celle de la pompe à eau et l'afficheur digital de température d'admission.

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Vue de la sortie turbo.

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Vue moteur : noter sur la droite, la fixation sur le collecteur d'admission ; le radiateur n'est fixé nulle part afin de ménager le plus de souplesse possible.

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Vue moteur : noter sur la droite, l'orifice de remplissage avec tuyau plongeant dans le vase d'expansion (piqué sur celui du radiateur moteur) : il est fixé de manière souple.


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La LDA d'origine du servocompensateur (anti-fumée) sur la pompe d'injection. Je modifierai peut-être son profil à l'avenir.

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Les goujons en laiton en cours de fabrication.

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Raditeur frontal et son motoventilateur avant fixation (le plus souple possible là encore).

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La présentation du radiateur à son futur emplacement.

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La présentation des objets pour trouver les bonnes longueurs, les bons raccords...

re: Monitorer l'admission (intercooler sur KZJ 73)

Posté : mer. nov. 24, 2004 1:50 pm
par roussje
Très beau montage et très intéressant! Bravo!!! :idée:
Et l'étude technique est complète et très claire!

Quelques questions:
- pourquoi faire une boucle avant l'intercooler? était-ce le seul moyen d'arriver à l'intercooler en partant du turbo, ou y a-t-il une fonction particulière?
- quel est le résultat quant au couple ? Est-ce vraiment efficace, et à surtout quel régime?
- peut-on avoir une idée du budget?
- y aurait-il la place de mettre l'intercooler verticalement juste à la sortie du turbo, pour faire une connexion plus directe?

Merci d'avance!