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Contrails ! Essais circuit carburant Rotax 914

 

Modular pumps and gascolators setup
Photo Wayne Gutschow

 

Essais d'alimentation en carburant

La principale cause de problème moteur sur un avion d'amateur est liée au circuit carburant.

Deux constructeurs d'Europa, Ron Parigoris et Wayne Gutschow, nous font part de leurs essais sur les pompes à essence Rotax 914.

Bien que leurs commentaires visent surtout le circuit carburant de l'Europa, cet article intéressera tous les amateurs devant installer un Rotax 914

 

Essais pompes essence par R.Parigoris & W.Gutschow

 

Ci-après nos mesures sur les pompes à essence du Rotax 914. Essais du 07-01-2007.

Circuit carburant modulaire

Pump and gascolator assemblies
Photo Wayne Gutschow

Nous utilisons le schéma recommandé par Europa, la seule différence est la présence de deux décanteurs Andair 375 à la place des des filtres fournis dans le kit.

Les 2 raccords en aval de l'ensemble décanteur sont des purges maison en aluminium 6020, la purge avant a un mamelon avec restriction, pour mon niveau visuel utilisé au sol uniquement.

 
Modular pump assembly
Photo Wayne Gutschow

Le panneau décanteur modulaire se dépose par 4 boulons, et l'ensemble pompes, clapets et raccord multiple se démonte grâce à 2 vis.

 
Modular pump assembly
Photo Wayne Gutschow
 
Modular gascolators
Photo Wayne Gutschow

La boite étanche renferme 2 décanteurs Andair 375 accessibles de l'extérieur en arrière de l'aile gauche.

 

Andair 375 gascolator 70 micron screen
Photo GTH

 

Le décanteur Andair 375 (à droite) a un filtre plissé de surface très supérieure à celle du Andair Mini (à gauche).

Garder à l'esprit que le débit dans le circuit carburant du 914 est supérieur à la consommation du moteur, en raison du retour au réservoir.

 

 

Branchements provisoires

Pumps connected for test
Photo Wayne Gutschow

Nous avons utilisé une batterie fermée de 12 volts 12 A, ~ 12.6V en statique, 1 pompe chargée à la limite du blocage ~ 12.2V, 2 pompes chargées presque jusqu'au blocage ~ 11.8V.

 

 

Filtres supplémentaires

Filtres Europa et filtre automobile en papier plissé
Photo Wayne Gutschow

Pour les essais j'ai ajouté les filtres transparents fournis entre décanteur et entrée pompe, et un filtre automobile transparent avec un élément plissé orange semblant en papier à la sortie du circuit carburant.

 

Circuit carburant Europa avec décanteurs et filtres supplémentaires
Doc GTH

 

Ces 3 filtres sont installés uniquement en vue des tests, pour protéger les filtres internes à l'entrée des pompes, et le carburant retourné ensuite dans le Comanche de mon voisin.

J'ai utilisé mon réservoir supplémentaire avec 7.5 gallons de 100LL filtrée.

 

 

Rodage

J'ai fait tourner les pompes une par une 2 heures chacune (zéro hauteur d'aspiration) avant de procéder aux tests, pour en assurer le rodage.
Le manuel indique un accroissemnt de 20% (j'ai oublié s'il s'agit de débit ou de pression) après rodage.

Blackened paper filter
Photo Wayne Gutschow

Le filtre de sortie en papier était aussi noir que les tuyaux d'essence !

Les décanteurs et les filtres entre décanteur et entrée des pompes ne comportaient aucune trace de noircissement.

J'ai appellé Kerry de chez Lockwood, il pense qu'il peut s'agir de Molykote utilisé lors de l'assemblage des pompes ??

 

Fuel pump filter
Photo GTH

Notez la présence d'un filtre interne dans l'entrée de chaque pompe à essence du 914, Lockwood suggère de les nettoyer à chaque visite annuelle ou toutes les 100 heures.
Ces filtres s'extraient simplement en tirant, mais ne peuvent être fournis en pièces détachées, aussi soyez prudents.

Il sera certainement prudent de ne pas faire tourner P2 en même temps que P1 au début, afin de ne ne pas introduire de noir dans le filtre interne de P2.

 

 

Débit des pompes

P1 est la pompe principale, et G1 le décanteur principal.
Les pompes sont semi-transparentes au débit dans le sens normal.

Avec le schéma recommandé, en série avec bypass, si P2 fonctionne seule, elle débite environ 80% via G2 et ~ 20% via G1 !

Si je cale P1, puis l'arrête, pour ensuite démarrer P2, G2 débite ~ 98% et G1 environ 2%, je pense qu'il y a un clapet interne dans la pompe, et en la calant presque, le clapet siège de façon plus hermétique ?

Ces résultats m'incitent à garder P1 comme pompe primaire, car elle pompe uniquement par G1, et à garder G2 propre aussi longtemps que possible pour une seconde chance avant qu'il ne se colmate également.

 

 

Hauteur d'aspiration

Suction head test rig
Photo Wayne Gutschow

J'étais préoccupé par la capacité des pompes à assurer ma hauteur d'aspiration à sec dans le cas le plus défavorable, c'est à dire environ 25 cm (10").

Pas de problème pour une hauteur d'aspiration de 1 m (40"), à condition d'éviter une restriction à la sortie, avec une trop forte augmentation de pression. Si le régulateur de pression d'essence permet le passage de l'air sans restriction, je suis le plus heureux des hommes.

Mes tuyauteries d'essence ne me permettaient que de tester 1 m (40").

 

2 pompes ont une plus grande hauteur d'aspiration qu'une seule.

Il semble, de façon non scientifique en ralentissant les pompes par obstruction de la sortie, que 2 pompes augmentent peut-être la pression de ~ 10%. Encore une fois, ce n'est pas trop scientifique, mais on ne constate guère de changement.

En observant l'écoulement sans restriction à la sortie, le débit semble identique avec P1, P2 ou P1+P2.

Peut-être, avec une sortie sous pression, 2 pompes pourraient être légèrement meilleures, mais pas de beaucoup me semble-t-il.

La différence d'aspiration à sec est très notable avec 2 pompes, et avec une restriction à la sortie lors du test d'aspiration à sec, 2 pompes sont là aussi bien meilleures (un doigt sur la sortie, peut-être 25% de la pression maximale ?).

Il semble que P1 soit un peu plus à l'aise à l'amorçage que P2, P2 a un clapet et une tuyautrie légèrement plus longue, avec deux coudes à 90 degrés.

Si la tension est supérieure en raison de la charge de l'alternateur, le fonctionnement devrait être encore meilleur.

 

Bulles

J'ai été un peu surpris de voir beaucoup de bulles circulant dans les 2 filtres entre décanteurs et entrée du circuit, et dans le filtre en sortie.

Je n'ai pas réussi à purger l'air des filtres, il bulle gentiment, semble-t-il sans causer de problème, écoulement très régulier retournant au réservoir avec ou sans contre-pression.

Il n'y avait pas de fuite provoquant une ingestion d'air dans mon système.
Si j'ouvre une purge de décanteur, même très peu, et permets l'ingestion d'air, les filtres se mettent à mousser instantanément.

Dans le schéma Europa, si vous purgez l'un ou l'autre des décanteurs, vous introduisez de l'air dans l'une ou l'autre pompe avec la (les) pompe(s) en marche.

 

Essai de clapets de mise à l'air libre auxiliaire du réservoir

Mcmaster diaphragm check-valve
© Macmaster-Carr

Je vais installer une mise à l'air libre auxiliaire via un clapet anti-retour. J'ai un clapet à diaphragme corps PVDF/joint Viton Mcmaster P/N 6079T59 demandant moins d'une livre de pression d'ouverture.

 
McMaster ball check-valve
© Macmaster-Carr

J'ai aussi un clapet en nylon avec une bille inox, qui nécessite une pression d'ouverture d'une livre, McMaster P/N 47245K37.

 

Souffler à la bouche est facile avec le diaphragme, plus difficile avec la bille.

Ce n'est pas réellement un test d'entrée de l'air, mais un test beaucoup plus sévère que de mettre un de ces clapets en série avec la prise d'essence. Considérez que le clapet voit la totalité du débit alors que la mise à l'air libre du réservoir ne voit que le débit consommé, et elle débite de l'air, non du carburant.

Néanmoins résultats :

Hauteur d'aspiration clapet à bille 1 pompe ~ 50 cm (20") maxi
Hauteur d'aspiration clapet à bille 2 pompes 1m (40") en 9 secondes environ
Hauteur d'aspiration clapet à diaphragme 1 pompe 1m (40")
Hauteur d'aspiration clapet à diaphragme 2 pompes 1m (40") en 3 secondes environ

Encore une fois, faible contre-pression à la sortie des pompes, toute contre-pression diminuera la hauteur d'aspiration.

Avec 1 pompe et le clapet à bille, la pompe peinait à 50 cm (20"), quand l'aspiration était amorcée à 1 m (40") elle peinait plus, mieux avec 2 pompes, mais peinait beaucoup moins avec le clapet à diaphragme.

Il s'agissait d'un test de la capacité de mise à l'air libre par la cabine qui peut être en dépression. J'utiliserai un clapet à diaphragme, avec un clapet Wicks Aircraft en serie, qui possède un filtre et une bille libre (dépendance de l'attitude). Très peu de restriction avec les deux.

 

Conclusion

J'utiliserai P1 comme pompe primaire, et la mise à l'air libre auxiliaire comme indiqué.

Je recommande vivement de faire tourner les pompes avec des filtres pour le nettoyage et le rodage.
Personnellement je ne veux pas du noir d'Europa dans mes capteurs FlowScan, le régulateur de pression d'essence ou les carbus, ni le voir retourner au réservoir pour finir dans les filtres des décanteurs.

Les filtres des pompes seront nettoyés à 100 h ou à la visite annuelle.

Ron Parigoris et Wayne Gutschow

 

 

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