La Motorisation

Analyse de quelques motorisations

Le choix du moteur pour une maquette est toujours délicat. Ce choix conditionnera un bon nombre de facteurs tels que le réalisme en vol, la performance, les pannes moteur, la longévité, la capacité de réaction en situation critique, la maintenance, le coût d'utilisation, etc.

J'ai orienté cette analyse sur une sélection de moteurs essence dont la réputation des fabricants n'est théoriquement plus à faire. J'ai donc volontairement écarté tout produit non-sérieux ;-).

Le Titan ZG 62SL / PCI
Mono-cylindre 2T de 62cc

Le Kolm EZ-77

Mono-cylindre 4T de 77cc

Le Zenoah Titan ZG 80B / 80PCI
Boxer 2T de 80cc

Le Moki 100 BVT

Bi-cylindres boxer 4T de 100cc

Le Saito FG-84 R3
Tri-cylindres en étoile 4T de 84cc

Le Moki 180 S

5 cylindres en étoile 4T de 180cc

Le Seidel 5-100 B

5 cylindres en étoile 4T de 100cc

Il est vrai que certain fabricants sont absent de ce comparatif tel que les moteurs 3W, Desert Aircraft ou d'autres encore. Ce n'est pas une volonté car ces fabricants sont des plus sérieux et proposent des moteurs exemplaires tel que le DA 85, le DA 70, le 3W 70 iB2 ou encore le 3W 80 Xi... il fallait bien se limiter.

Les critères analysés tel que la conception interne, la performance obtenue, les matériaux utilisés, sont ce qu'il m'a semblé essentiel pour une motorisation thermique / essence.

Je vous invite à retrouver tous ces points et bien plus encore dans le tableau suivant :

	Référence
Fabricant	Zenoah	Kolm	Zenoah	Moki	Saito	Moki	Seidel
Origine géographique	Japon	Autriche	Japon	Hongrie	Japon	Hongrie	Allemagne
Distributeur	Toni Clark PRACTICAL SCALE	KOLM ENGINES	Toni Clark PRACTICAL SCALE	AIRWORLD MODELLBAU	TOPMODEL	AIRWORLD MODELLBAU	MESUREUR AEROSCALE
Désignation	Titan ZG 62SL Titan ZG 62PCI	EZ-77	Titan ZG 80B Titan ZG 80PCI	100 BVT	FG-84 R3	180 S	5-100 B
Type moteur	Mono 2 temps	Mono 4 temps	Boxer 2 temps	Boxer 4 temps	Radial 4 temps	Radial 4 temps	Radial 4 temps
Nombre de cylindre(s)	1	1	2	2	3	5	5
Carburant	Essence	Essence	Essence	Essence	Essence	Essence	Essence
Cylindrée (cc)	62	77	80	100	84	180	100
Alésage (mm)	47,5	47	40,5	42	36	34	30
Course (mm)	35	44	31	36	27,6	34	28,2
Taux de compression							~ 9:1
Poids total (g)	~2040 (sans silencieux)	~3160 (sans silencieux)	~ 2870 (sans silencieux)	~ 2950	~ 3528	~ 4300	~ 3300
Silencieux livré	Tôle acier emboutie	aucun	Tôle acier emboutie	aucun	3 flexibles	Anneau aluminium ?	Anneau aluminium
Poids silencieux (g)					~ 157	?	?

	Performance
Puissance annoncée (kW)	3,2	5,1	3,6	5,1	4	7,7	4,4
Puissance annoncée (cv)	4,3	7	5,1	7	5,5	10,5	6
Hélice	Menz S	Mejzlik	Menz S	Menz S	Mejzlik	Menz S	Menz S
Nombre de pales	2	2	2	2	2	2	2
Diamètre (pouce)	22	24	24	26	24	28	26
Pas (pouce)	10	10	10	10	10	14	14
Max (tr/min)	~ 6600	~ 6300	~ 5800	~ 5500	~ 6350	~ 5300	~ 5500
Bilan	-	++	+	++	+	++++	+++

	Conception
Architecture	Mono-cylindre	Mono-cylindre	Boxer	Boxer	3 cylindres en étoile	5 cylindres en étoile	5 cylindres en étoile
Alliage bas moteur	Aluminium série ? Moulé	Aluminium série ? Usiné CNC	Aluminium série ? Moulé	Aluminium série ? Moulé	Aluminium série ? Usiné CNC ?	Aluminium série ? Moulé	Aluminium 7075-T6 Usiné CNC
Embiellage	Acier forgé et trempé par induction Roulement à aiguilles côté maneton Roulement à aiguilles côté piston	Acier traité Roulement à aiguilles côté maneton Surface bronze côté piston	Acier forgé et trempé par induction Roulement à aiguilles côté maneton Roulement à aiguilles côté piston	Aluminium série ? Roulement à aiguilles côté maneton ? Bague en bronze côté piston	Aluminium traité phosphore/bronze Pas de roulement ni de pallier côté maneton Pas de roulement ni de pallier côté piston	Aluminium série ? Roulement à aiguilles côté maneton ? Bague en bronze côté piston	Aluminium 7075-T6 Roulement à aiguilles INA côté maneton Roulement à aiguilles INA côté piston
Vilebrequin	Acier forgé et trempé par induction Maneton creux Monté sur 2 roulements à billes	Acier traitement thermique Maneton pressé & traitement thermique Monté sur 3 roulements à billes	Acier forgé et trempé par induction Maneton creux Monté sur 2 roulements à billes	Acier traité Maneton creux Monté sur roulements	Acier traité Maneton traité Monté sur 2 roulements	Acier traité Maneton creux Monté sur roulements	Acier cémenté Maneton acier cémenté Monté sur 2 roulements à billes INA
Lubrification bas moteur	Par vapeur d'huile post-combustion	Par vapeur d'huile post-combustion Reniflard	Par vapeur d'huile post-combustion	Par vapeur d'huile post-combustion Reniflard	Par vapeur d'huile post-combustion Reniflard	Par mélange d'admission Par vapeur d'huile post-combustion	Par mélange d'admission Par vapeur d'huile post-combustion
Type cylindre	Non chemisé Moulé	Chemisé Usiné CNC	Non chemisé Moulé	Non chemisé Moulé	Non chemisé Moulé	Non chemisé Moulé	Non chemisé Usiné CNC ?
Alliage cylindre	Aluminium série ? Revêtement interne ?	Aluminium série ? Acier traité (chemise)	Aluminium série ? Revêtement interne ?	Aluminium série ? Revêtement interne ?	Aluminium série ? Chromé dur	Aluminium série ? Revêtement interne ?	Aluminium 7075-T6 Chromé dur
Segment	2	2	2	2	1	2	1
Alliage piston	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium Forte teneur en silicone	Aluminium série ?	Aluminium 7075-T6
Type culasse	Moulé	Usiné CNC	Moulé	Moulé	Moulé	Moulé	Usiné CNC
Alliage culasse	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium série ?	Aluminium 7075-T6
Alliage soupape	Acier traité	Acier traité	Acier traité	Acier traité	Acier traité	Acier traité	Acier nitruré
Distribution	0	1 pignon, monté sur roulement	0	1 pignon, monté sur palier ?	3 pignons (ni roulement, ni palier)	1 pignon, monté sur palier ?	1 pignon, monté sur palier
Arbre à cames	0	1 arbre à 2 cames Acier traité	0	1 arbre à 2 x 2 cames Acier traité	3 arbres à 2 cames Acier traité	1 couronne à 2 rangs de 2 cames Montée sur roulement ? Acier traité	1 couronne à 2 rangs de 2 cames Montée sur roulement à billes INA Acier cémenté
Culbuteurs	0	Acier traité	0	Acier traité	Acier traité	Acier traité	Acier cémenté
Tige culbuteur	0	Acier traité	0	Acier traité	Acier traité	Acier traité	Acier cémenté
Cache culbuteur	Non	Oui	Non	Non	Oui	Non	Non
Carburateur	Walbro HDA-48D	Walbro WT 225	Walbro WJ 64	Walbro VT 21	Saito-Walbro à barillé	Walbro ?	Walbro WT 160 B
Pompe à carburant	A diaphragme Stimulé par les pressions/dépressions du bas moteur Durite externe	Pas de pompe ??? Aspiration	A diaphragme Stimulé par les pressions/dépressions du bas moteur Durite externe	A diaphragme Stimulé par les pressions/dépressions du bas moteur Durite externe	A diaphragme Stimulé par les pressions/dépressions du bas moteur Conduit interne	A diaphragme Stimulé par un piston indépendant Durite externe	A diaphragme Stimulé par l'admission Durite externe
Allumage	Zenoah (SL version) Falkon (PCI version)	Müller	Zenoah (SL version) Falkon (PCI version)	Moki	Rcexl	Moki	Becker
Type allumage	Magneto-Electrique (SL version) Electronique (PCI version)	Electronique	Magneto-Electrique (SL version) Electronique (PCI version)	Electronique	Electronique	Electronique	Electronique
Alimentation (V)	5 – 8,4 (PCI version)	6 – 7,4	5 – 8,4 (PCI version)	4,8	6 – 9	6 – 9	7,2 – 7,4
Consommation (mAh)	500 @ 6000 tr/min (PCI version)	20 – 700	1000 @ 6000 tr/min (PCI version)	?	?	?	350 @ 5500 tr/min
Poids allumage (g)	? (PCI version)	~ 140	? (PCI version)	?	~ 250	?	~ 250
Lubrification % huile	2	2	2	2	5	2	2
Bilan	++	++++	++	++	- Faiblesse de l'embiellage	+ Faiblesse du piston de stimulation de la pompe à carburant	+++

	Critères complémentaires
Sonorité vs modèle	--	++	-	+++	+++	+++++	++++
Intégration à la cellule versus modèle	++	--	++	-	++	++	++
Prix	++	-	+	--	-	----	---
Bilan	++	-	++	+/-	++++	+++	+++

	Bilan général
Nombre de points	3	5	5	4	4	8	9
+	Un moteur robuste Techniquement abouti Bon refroidissement passif Prix	Un moteur robuste Pièces usinées dans la masse Techniquement au top Sonorité du 4 temps Performance remarquable Couple élevé Très peu de vibrations	Un moteur robuste Techniquement abouti Bon refroidissement passif Prix pour une conception boxer	Sonorité du 4 temps Adapté au modèle Couple élevé	Sonorité du 4 temps radial 3 cylindres	Sonorité du 4 temps radial 5 cylindres Look du radial Bon refroidissement par l'admission Performance remarquable	Techniquement abouti Pièces usinées dans la masse Sonorité du 4 temps radial 5 cylindres Look du radial Bon refroidissement par l'admission Performance remarquable Poids optimisé pour un 5 cylindres radial Un moteur bien équilibré pour le modèle Puissance plus proche de 7 cv que 6 annoncés
-	Sonorité du 2 temps Couple en retrait vs 4 temps Vibrations importantes	Intégration au modèle difficile Poids élevé pour un mono-cylindre	Sonorité du 2 temps Couple en retrait vs 4 temps	Prix élevé pour une conception boxer	Techniquement en retrait Faiblesse de l'embiellage compensée par une lubrification de 5 % Faiblesse du refroidissement compensé par des dissipateurs annexes Performance banale	Un moteur très voir trop puissant pour le modèle Faiblesse du piston de stimulation de la pompe à carburant Poids élevé pour le modèle Prix élevé	Prix élevé

Choix du moteur

Le FW 190 série A grandeur pèse de Poids Min Grandeur à vide à Poids Max Grandeur à pleine charge.

Le moteur BMW 801 qui équipe le FW 190 série A, en fonction de son évolution, développe une plage de puissance de Puissance Min Grandeur à Puissance Max Grandeur.

Le rapport Puissance Grandeur / Poids Grandeur pour une performance minimale est Puissance Min Grandeur / Poids Max Grandeur.

Le rapport Puissance Grandeur / Poids Grandeur pour une performance maximale est Puissance Max Grandeur / Poids Min Grandeur.

Puissance Min Maquette = (Puissance Min Grandeur / Poids Max Grandeur) x Poids Max Maquette
Puissance Max Maquette = (Puissance Max Grandeur / Poids Min Grandeur) x Poids Min Maquette

Pour le FW 190 A8 Grandeur

Poids Min Grandeur = 3470 kg
Poids Max Grandeur = 4900 kg
Puissance Min Grandeur = 1677 CV (BMW 801-D2)
Puissance Max Grandeur = 1953 CV (BMW 801Q / 801TU avec boost injection C3)

Pour le FW 190 A8 échelle 1:4,5

Pour cette échelle, le poids en ordre de vol devrait se situer entre 14 et 17 kg

La plage de puissance se situe donc à :

Puissance Min Maquette = 1677 / 4900 x 17 = 5,81 cv (4,3 kW)
Puissance Max Maquette = 1953 / 3470 x 14 = 7,87 cv (5,8 kW)

Adéquation des motorisations étudiées

Les motorisations faisant l'objet de notre étude disposent d'une puissance allant de 4 cv à plus de 10 cv.

Avec un moteur de 4 cv de puissance, lors de la construction, il faudra particulièrement veiller au poids final en ordre de vol et, même dans ce cas, la performance en vol sera minimale pour ne pas dire scabreuse.

Avec un moteur de 10 cv de puissance, la tentation sera forte de renforcer la cellule et ainsi l'alourdir afin de supporter le poids important de la motorisation ainsi que la traction de l'ordre de 25 kg. La charge à l'air obtenue devrait être alors conséquente.

Pour respecter les caractéristiques de vol du grandeur, la maquette à l'échelle 1:4,5 devra donc être équipée d'un moteur développant une puissance de 6 à 8 cv.

Dans cette plage de puissance, sur notre comparatif, il nous reste le Kolm EZ-65, le Moki 100 BVT et le Seidel 5-100 B.

Pour une considération de design interne, les moteurs Kolm EZ-65 et Seidel 5-100 B sont les plus aboutis avec un choix de matériaux / équipements sans compromis. Les roulements aux normes Européennes, les séries d'aluminium et les traitements / revêtements utilisés sont gage de fiabilité et de longévité.

Pour une considération de performance, le Seidel 5-100 B semble en retrait puisque la puissance annoncée est de 6 cv versus 7 cv pour le Kolm EZ-65 et le Moki 100 BVT. Cependant, à la vue des résultats obtenus, la conception radiale du moteur associée à un choix judicieux du taux de compression et d'un allumage exemplaire apporte une réserve de puissance et de couple impressionnant, positionnant le moteur juste derrière le Moki 180 S avec ses 10,5 cv.

Pour une considération maquette pure, seul le Seidel 5-100 B est logeable intégralement sous le capot moteur alors que le Kolm EZ-65 et le Moki 100 BVT nécessitent une découpe laissant apparaître les bougies et leurs connecteurs / câbles.

Conclusion

Le maître-mot au démarrage du projet de construction du FW 190 A8 était « Aucun compromis ». Nous avons conçu un nouveau design des ailerons, nous n'avons pas hésité à concevoir intégralement un nouveau design pour le fuselage afin de tendre vers la conformité avec le grandeur.

Le Seidel 5-100 B et les performances remarquables qu'il développe n'est pas le fruit du hasard. Il est issu de près de 40 années d'expérience de son concepteur et constitue un aboutissement après de multiples versions méthanol et essence. Le Seidel 5-100 B sera donc intégré à la maquette.