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C’est simple! La réponseBecause

Parce qu’il le faut.

OK, OK that cette réponse « simple » n’explique vraiment rien. Je vais essayer de donner une explication appropriée.

Tout d’abord, tout moteur à combustion interne génère de la puissance en brûlant du carburant en présence d’oxygène.

Pour gagner plus de puissance, vous devez pouvoir brûler plus de carburant.

Pour brûler plus de carburant, vous avez besoin de plus d’oxygène.

Pour obtenir plus d’oxygène, vous devez laisser entrer plus d’air dans le moteur.

Il y a trois façons de laisser entrer plus d’air dans le moteur:

1. Agrandir la ou les chambres de combustion. (ou ajoutez-en plus)
2. Faites circuler l’air dans les chambres de combustion plus rapidement.
3. Introduire plus d’air dans la ou les chambres de combustion à une pression plus élevée

C’est tout. Ce sont les seuls moyens. Il existe d’autres méthodes plus nuancées pour augmenter la puissance, mais ce ne sont toutes que des variations sur ces trois. Plus d’air = plus de carburant = plus de puissance. C’est vraiment aussi simple que ça.

Alors, comment Subaru injecte-t-elle autant d’air dans son moteur beaucoup plus petit?

Le moteur Subaru EJ 2,5 L, dans toute sa splendeur.

Principalement, cela se fait en faisant tourner le moteur plus rapidement. Plus le moteur tourne vite, plus les cylindres tirent de l’air. Le Subie 2,5 L fait une puissance maximale à environ 6 000 tr / min et est capable de tourner à 6 700 TR / min! D’un autre côté, le pauvre Lycoming atteint la ligne rouge à 2 500 TR / min. C’est moins de la moitié de la quantité d’air à respirer. Ce seul fait annule complètement tout avantage que le moteur d’avion Lycoming aurait en raison de sa taille. Double la taille + la moitié de la vitesse = même quantité d’air same même quantité de puissance. Mais attendez! – il y en a plus!

Ensuite, il y a le fait que la version 300CH + du moteur Subaru de 2,5 L dont vous parlez est livrée dans l’Imprezza WRX STI turbocompressée. La version non turbocompressée vue dans le Forester, par exemple? 186HP hmmmm aw terriblement proche du Lycoming, n’est-ce pas?

Le Lycoming O-360. Simple, fiable et beaucoup moins puissant que l’équivalent automobile beaucoup plus petit.

Ainsi, pour ceux qui ne le savent pas, le but d’un turbocompresseur est de fourrer de force plus d’air dans le moteur qu’il n’en tirerait, s’il était laissé à lui-même. Il le fait en ayant une turbine dans le système d’échappement, qui est capable d’exploiter une partie de cette énergie gaspillée avant qu’elle ne sorte du tuyau d’échappement. Cette énergie est utilisée pour faire fonctionner un compresseur d’air, qui comprime plus d’air dans le moteur. Dans le cas de l’ISt, la « pression de suralimentation » maximale est d’environ 16 PSI (bien que j’ai eu du mal à trouver un numéro ferme à ce sujet). En gardant à l’esprit que la pression atmosphérique normale est d’environ 15 PSI, augmenter de 16 PSI double presque la quantité d’air disponible (bien qu’il y ait des inefficacités impliquées dans le processus de suralimentation, que je n’aborderai pas ici). Comptons-le, maintenant engine moteur Forester de 186 CH x doubler l’air = 372 Ch – inefficacités de turbocompresseur significatives = 300 + CH. Cela semble raisonnable, non?

Maintenant, tout cela dit, pourquoi, sur la Terre verte de Dieu, Lycoming ne ferait-il pas simplement tourner le moteur plus vite, et visser un turbo, et retirer des TONNES de puissance de leur moteur? Cela semble simple, non?

Ok, voici un petit test que vous pouvez faire pour aider à expliquer cela.

Tout d’abord, montez dans votre WRX et roulez cinq à dix minutes à basse vitesse, puis tirez sur une place de stationnement. Ensuite, mettez la transmission au point mort et appuyez suffisamment sur la pédale d’accélérateur pour faire monter le moteur à environ 300 tr / min en dessous de la ligne rouge, et maintenez-le là environ 30 secondes, pendant que vous vérifiez quelques étapes et les paramètres du moteur. Ensuite, mettez la voiture en marche, conduisez sur une très courte distance et regardez autour de vous pour voir s’il y a d’autres voitures à proximité. Ensuite, dites quelque chose d’absurde dans une radio bidirectionnelle comme « Trafic routier du Massachusetts, Subaru eight niner foxtrot part de la route 195 en direction ouest, Massachusetts. »Pendant que vous faites cela, tirez sur l’autoroute, avec la pédale enfoncée. Jusqu’au bout. Et laissez-le là, pendant environ 5 bonnes minutes. Non, je me fiche qu’il y ait tous les flics de l’État qui te poursuivent. À plein régime, cinq minutes.

Ensuite, après les cinq minutes à plein régime, relâchez un peu à 75% de puissance, qui sera d’environ 4300 tr / min, et maintenez-la là. Pas de freinage. Pas de relâchement de l’accélérateur. Deux heures et demie. Non, je m’en fous que tu sois à court d’essence bien avant ça. Demandez à quelqu’un de vous ravitailler en conduisant sur l’autoroute à 120 KM / h, avec * tout * le département de police de l’État à sa poursuite. Si votre moteur s’arrête, vous avez une forte probabilité de détruire la voiture, voire de mourir.

C’est ce que nous demandons à nos moteurs d’avions légers de faire, toute la journée, tous les jours. Un moteur réglé pour une puissance de crête élevée ne survivra probablement pas à cela. Si vous possédez l’une de ces STI, il y a de fortes chances que votre moteur ne produise que 300 CH pendant quelques secondes à la fois, en supposant que vous en arriviez à ce point, ce qui n’est pas très probable. La plupart du temps, vous roulez à 30-50 CH tout en naviguant sur l’autoroute, de toute façon. Si un concepteur d’avion précise qu’il a besoin d’un groupe motopropulseur de 300 CH, cela signifie qu’il a BESOIN de 300 CH! Et ils en ont besoin pendant plus de deux ou trois secondes.

Cela nous amène au point final. Pourquoi ces moteurs d’avion sont-ils si « gros? »

Tout d’abord, « Big » est un peu trompeur. Le Lycoming IO-360 de 5,9 L pèse environ 250 lb. La Subaru 2,5 L 2 260 lb. Maintenant, ajoutez le radiateur (je n’ai pas trouvé le poids pour cela, mais il sera d’au moins 50 lb lorsqu’il sera rempli d’antigel) et vous parlez de plus de 300 livres! Rappelez-vous – ce moteur est censé être dans une machine volante, il doit être construit léger. Deuxièmement, les pointes des pales de l’hélice ne doivent pas dépasser la vitesse du son. S’ils le font, d’énormes inefficacités en résultent. Cela nous limite à environ 2 900 TR/min. Ensuite, ce moteur doit être fiable, bien qu’il soit léger et fonctionne à des réglages de puissance élevés pendant de longues périodes. Généralement, les moteurs d’avion sont refroidis par air, car cela permet à la fois d’économiser du poids et de présenter moins de pièces mobiles à casser. N’oubliez pas que si votre moteur s’arrête dans un avion, vous ne pouvez pas simplement vous arrêter sur le bord de la route et attendre la dépanneuse. Avec les cylindres refroidis par air, il est difficile de maintenir les températures de la tête à des niveaux raisonnables avec le moteur qui tourne vite (et donc qui chauffe beaucoup). Il est bien préférable de simplement fabriquer un moteur plus gros et de le faire rouler pendant des heures, plutôt que d’essayer de réduire chaque bit de performance de chaque pouce cube de cylindrée, juste pour avoir une défaillance catastrophique d’un composant moteur critique.

Cela dit, certaines personnes ne peuvent résister que de mettre un moteur Subaru sur leur avion. Je peux garantir qu’il produit beaucoup moins de puissance que lorsqu’il était monté dans une voiture, cependant.