Compressiomètre différentiel

dimanche 14 décembre 2014.

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Utilisé dans l’aviation, cet appareil peut aider à dresser un bilan de santé de nos moteurs.

Sur le même sujet voir sur ce même site

Stricto sensu il vaudrait mieux parler d’un appareil à évaluer le débit de fuite d’air comprimé à 5.5 bar lorsque le piston est au point mort haut explosion d’un moteur à 4 temps.

Plus cher qu’un compressiomètre standard il demande aussi une source d’air comprimé. Mais il est aussi plus riche en informations comme on va le voir.

Principe de fonctionnement

Désolé mais les psi sont l’unité utilisée dans ce domaine ( Pound par Square Inch, livre par pouce carré, 1 psi = 0.07 bar ou 1 bar = 14.5 psi).

L’appareil est alimenté constamment sous 80 psi réglés par le détendeur et vérifié sur le mano de gauche.

Entre les deux manos la liaison comporte un trou cylindrique de diamètre 1 mm, longueur 6 mm et cônes d’entrée/sortie à 60° (Sous 30 psi débit de 120 cfh soit environ 3400 l/heure).

Tout ceci a pour but d’évaluer le débit de fuite d’air qui passe dans le cylindre.

On conçoit que le mano de droite indiquera une pression inversement proportionnelle à la fuite d’air : 80 psi si fuite nulle, 0 psi si la sortie est à l’air libre.

L’intérêt bien sur est entre ces deux extrêmes et disons qu’à plus de 70 psi, l’étanchéité globale est correcte.

La limite inférieure autorisée en aéronautique est 60 psi (toutes choses égales par ailleurs car ce type de mesure est contesté par certains mais on sort ici de notre domaine de compétences).

Mise en oeuvre

Moteur chaud

On amène le piston au PMH explosion.Attention, si l’on n’est pas SUR d’être parfaitement au PMH ( par exemple quelques degrés avant ou après le PMH ) retirer la clé ou la manivelle en bout de vilo, bien mettre au point mort car plus de 5 bars sur un piston d’environ 50cm²,donne une force de 250kg sur ce piston... !C’est plus dangereux sur un avion à cause de l’hélice, mais quand même...

On connecte le flexible de sortie de l’appareil à un adaptateur idoine vissé en lieu et place de la bougie ( voir l’annexe).

On lit le mano de droite, au maximum égale à 80 psi s’il n’y a aucune fuite, mais bien plus probablement on trouvera ce type d’ordres de grandeur :

>78 psi moteur quasi neuf

75 à 70 psi moteur en bon état

70 à 65 psi moteur usagé mais acceptable

<60 psi moteur à vérifier

Commentaires

On distingue l’étanchéité statique de la dynamique :

STATIQUE : elle comprend les sièges de soupapes, le filetage de bougie et le joint de culasse.

Pour vérifier ces causes de fuites, on écoute (avec un stéthoscope si possible) l’éventuel son de l’air qui s’échappe dans le conduit d’admission, d’échappement, et puits de bougie.

Pour le joint de culasse on recherche d’éventuelles bulles dans le vase d’expansion (ou alors on remplit celui ci préalablement à ras-bord pour détecter son débordement).

DYNAMIQUE : on écoute le son de l’air qui s’échappe par l’orifice de remplissage d’huile : cet air est passé entre les segments et la paroi du cylindre.

Un test intéressant consiste alors à verser quelques cm3 d’huile dans le cylindre et recommencer la mesure : une augmentation franche de pression sur le mano de droite est la confirmation d’une segmentation usée ( et/ou chemise ) car l’huile crée une étanchéité provisoire au niveau du segment coup de feu.

Et dans la pratique ?

Ces essais ont été effectués sur un Cléon-alu en 1596 cm3 soit un alésage d’environ 77 mm, inférieur à l’alésage maximal autorisé de 5"= 127 mm prévu par la norme (au delà, le diamètre de l’orifice calibré passe de 1 à 1.5 mm).

En complément un relevé par compressiomètre standard, exprimé en bars, a été réalisé.

Le moteur était froid mais je pense que les résultats ne seraient pas fondamentalement différents à chaud.

Cylindre:1__ Mano 78 psi __ Comp.standard 11.3 bar

Cylindre:2 __Mano 75 psi__ Comp.standard 10.9 bar

Cylindre:3__ Mano 74 psi __ Comp.standard 10.9 bar

Cylindre:4__ Mano 50 psi__ Comp.standard non mesuré

Comme le cylindre 4 est suspect, on verse un peu d’huile et la nouvelle mesure donne :

Cylindre:4__ Mano 75 psi__ Comp.standard 10.9 bar

Les segments sont clairement coupables.Pour le confirmer, on verse un peu d’essence dans le cylindre pour diluer l’huile :

Cylindre:4__ Mano 46 psi__ Comp.standard 9 bar

inférieur au premier test car le piston était normalement huilé au début des essais.

On peut se risquer à tracer une courbe quoique avec seulement 3 points... !?

Annexes

Un mode d’emploi pour un petit avion extrait de

http://avionmenestrel1.free.fr/arti...

TAUX DE FUITE
-  Les taux de fuite doivent être pris moteur chaud.
-  Démonter les capotages moteurs.
-  Démonter les bougies du haut.
-  Placer le compressiomètre à différentiel à l’emplacement de la bougie N° 1
-  Faire tourner le moteur à l’aide de l’hélice, et positionner le cylindre N° 1 en compression.
-  Injecter une pression d’air de 80 PSI, la valeur lue au cadran différentiel ne doit pas être en dessous de 60 PSI.
-  Répéter l’opération sur chaque cylindre.
-  Remonter les bougies.
-  Remonter les capotages moteurs.

Pour creuser le sujet :

http://www.tcmlink.com/pdf2/sb03-3.pdf

http://www.lycoming.com/Portals/0/t...

Et pour se procurer l’engin :

http://www.globaeroshop.com/compres...

Le compressiomètre différentiel du pauvre

Inutile de préciser qu’il n’est pas conseillé pour le contrôle technique des avions...

Donc ce bidule est réalisé uniquement avec du matériel acheté en Grande surface de Bricolage. Le tuyau d’arrosage est du 13x17 mm. Les vannes 1/4 de tour ne sont pas nécessaires mais c’est le moyen le plus simple de brancher des manos que j’ai trouvé.

L’orifice calibré officiel a été remplacé par un cylindre en bois ( morceau de tourillon de diamètre 12 mm ) de longueur 20 mm ou 25 avec un trou de 1 mm de diamètre.

Avec 25 mm on augmente la sensibilité c’est à dire la chute de pression constatée à fuite donnée.

Exemples de mesures et comparaison entre les deux appareils.

Au vrai compressiomètre différentiel, on mesure une chute de 80 à 57 psi soit 23 psi soit 1.6 b.

Avec cet engin et un cylindre de 25 mm, on passe de 5.6 b à 3.4 b soit une chute de 2.2 b.

Avec un cylindre de 20 mm, on passe de 5.6 b à 4.6 b soit une chute de 1 b.

PS

En tant qu’électronicien je me suis trouvé confronté à la difficulté bien supérieure de l’Art Pneumatique !

Hélas, pas d’équivalent de la brave loi d’Ohm ici avec les impédances pneumatiques...rien de linéaire !!

On peut quand même assimiler l’orifice calibré à la résistance interne d’une batterie dont le voltage est assimilable à la pression. Quand on couple une résistance externe (le cylindre et ses fuites) la chute de tension mesurée est fonction du débit de fuite (équivalent au courant en électricité) mais tout ceci ne fait pas beaucoup avancer le Schmilblik..


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