turboréacteur KJ 66

[j-pax]

Bonjour a tous. Il y a quelques mois , j'ai entrepris la construction d'un réacteur kj66. C'est un moteur assez connu et éprouvé qui ne pose pas de problème particulier dans sa fabrication si on s'en tient aux plans. Sur la vidéo , il fonctionne au gaz. La pression de la bouteille de gaz , n'étant pas stable , provoque les "crachotements" en sortie. Il est prévu de le faire tourner avec du carburant liquide lorsque j'aurai reçu la pompe électrique.

Bien sur , j'ai pris quelques photos pendant la construction.

 

[françois44]

Bien sur , j'ai pris quelques photos pendant la construction.

Ce sujet mériterait bien d'être étoffé...

 

[AlliPapa]

Bonjour

Les photos , les photos...

 

[j-pax]

Ok , voila la partie compresseur. Le rotor est une roue de turbo de voiture de diamètre 66 mm , acheté une quinzaine d'euros. Le diffuseur (qui redresse et canalise le flux d'air vers la chambre de combustion) est usiné dans de l'alu avec ma perceuse fraiseuse Cincinnati. Il faut bien respecter les plans , sinon ça fonctionnera pas...

 

[j-pax]

Une petite vue d'ensemble du moteur...

 

[j-pax]

Usinage de l'entrée d'air en alu sur le Crouzet. L'intérieur de celle-ci est usinée burin hss tenu en main comme sur un tour a bois , donc mef ! La forme intérieure doit "coller" au plus près du rotor. Sur la deuxième photo , vous pouvez voir le tube en laiton a l'arrière du diffuseur qui assure la lubrification des roulements.

 

[j-pax]

L'enveloppe externe du moteur est une cartouche de gaz CV470 ,

son diamètre est de 108 mm.

 

[j-pax]

Le tunnel d'arbre et l'arbre ne posent aucun problème particulier dans leur exécution. Le tunnel renferme le ressort de précharge du roulement arrière ( 2,5 kg max). La lub (et l'air frais) traverse le tunnel et les roulements afin d'assurer leur survie a plus de 100000 tr/min ...

 

[ppt]

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[tyros]

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moi aussi

 

[fredcoach]

Intéressant!
Quelle poussée est atteinte?

 

[j-pax]

Intéressant!
Quelle poussée est atteinte?

Ce moteur pousse 5kg a 100000 tr/min , 8 kg a 120000 tr/min. Le mien a juste tourné au gaz pour vérifier le bon fonctionnement , je n'ai rien mesuré. Lorsqu'il fonctionne au carb liquide , c'est le flux de carb qui détermine la vitesse de rotation et la poussée. On fait varier la vitesse de la pompe avec un variateur électronique. Pour des tests plus poussés , il faut surveiller la vitesse de rotation , la température tuyère , la pression de la chambre de combustion et je n'ai pas encore tout le matos.

 

[gégé62]

Bravo pour ce challenge, et bravo aussi pour les astuces, comme la cartouche de butane.... , il faut oser....

Un peu surpris au sujet de la pression gaz qui serait instable, ça devrait être très stable au contraire, par principe.
Surpris aussi de l'orientation des aubes du redresseur que tu as usiné. A première vue il ne redresse pas grand chose si les aubes sont dans le sens de l'écoulement qui vient du compresseur, et sont toutes droites. Mais les cours de turbomachines sont loin, il est possible que je me trompe....
J'ose quelques questions de plus pour la curiosité, c'est vraiment un sujet peu commun....
Quel est le taux de compression obtenu ?
Comment se fait l'allumage ?

Les flammes que l'on voit à l'arrière font penser à une vitesse de combustion qui serait inférieure à la vitesse des gaz dans la chambre....
Est-ce que c'est pareil au ralenti ?
En quoi est faite la turbine, usinée par toi ?

Merci, on va suivre aussi

 

[gaston48]

Bravo j-pax le premier projet de turbo sur ce forum !

Surpris aussi de l'orientation des aubes du redresseur

C'est d'abord un diffuseur ... ensuite viennent les contraintes d'un usinage avec du conventionnel ...

1) Fonctionnement d’un compresseur centrifuge :

www.institut-numerique.org

 

[Plastoc231]

Excellent, bravo pour ce projet de fou
Il y a quelques exemples sur internet dont un, bien détaillé, réalisé par un russe (avec l'avion qui vole avec, c'est totalement hallucinant). Je remets le lien pour le plaisir des yeux: Si le principe est simple la réalisation a l'air loin d'être évidente, même si le nombre de pièces est limité. Le faire démarrer est déjà un exploit, bon courage pour la mise au point et encore bravo !!!!

 

[sergepol]

Le document "institut-numérique" permet de se coucher moins bête!!!!!!!!
Salutations et merci pour ce remarquable travail!

 

[j-pax]

Bravo pour ce challenge, et bravo aussi pour les astuces, comme la cartouche de butane.... , il faut oser....

Un peu surpris au sujet de la pression gaz qui serait instable, ça devrait être très stable au contraire, par principe.
Surpris aussi de l'orientation des aubes du redresseur que tu as usiné. A première vue il ne redresse pas grand chose si les aubes sont dans le sens de l'écoulement qui vient du compresseur, et sont toutes droites. Mais les cours de turbomachines sont loin, il est possible que je me trompe....
J'ose quelques questions de plus pour la curiosité, c'est vraiment un sujet peu commun....
Quel est le taux de compression obtenu ?
Comment se fait l'allumage ?

Les flammes que l'on voit à l'arrière font penser à une vitesse de combustion qui serait inférieure à la vitesse des gaz dans la chambre....
Est-ce que c'est pareil au ralenti ?
En quoi est faite la turbine, usinée par toi ?

Merci, on va suivre aussi

Bonjour gégé62. Le kj66 , comme tous les réacteurs , est très gourmand en énergie. La cartouche de gaz se vide a la vitesse de la lumière et la pression chute vite. A travers la durite , je le vois arriver parfois sous forme liquide puis gazeux. En secouant la cartouche , la pression change également. Pour avoir un controle parfait de la puissance moteur , il faut une régulation précise de l' alimentation en carburant. Pour le redresseur , je m'en tiens aux plans car je sais qu'une petite modif peut l'empêcher de fonctionner correctement. Normalement , la pression de la chambre est d'environ 0,3 b au ralenti et de 1 b plein pot. L'allumage se fait avec un briquet ou autre... Pour la turbine , ça vient , ça vient.

 

[aerostiffer]

Bonjour,
Sujet très intéressant! et que je connais relativement bien pour en avoir fait plusieurs avec mon père il y a bien longtemps, à peu près au même moment que l'apparition de la fameuse KJ66!
Comment avez vous fait l'équilibrage?
Quelle roue arrière avez vous utilisé?
Cdlt,
Steph

 

[j-pax]

Après le compresseur , on passe a la chambre de combustion. Elle est faite en inox. La photo 1 montre ce que j'ai utilisé pour l'enveloppe externe ( pas de soudure a faire , parfait ! ). la partie interne a été usinée a partie d'un tube inox ramené au bon diamètre (et épaisseur) au tour. La position et les dimensions de chaque trou doivent etre conformes aux plans.

 

[j-pax]

Bonjour,
Sujet très intéressant! et que je connais relativement bien pour en avoir fait plusieurs avec mon père il y a bien longtemps, à peu près au même moment que l'apparition de la fameuse KJ66!
Comment avez vous fait l'équilibrage?
Quelle roue arrière avez vous utilisé?
Cdlt,
Steph

Bonjour aerostiffer. Super , un connaisseur , n'hésite pas a rectifier si je dis des aneries . Pour la suite , ça vient... J'essaie de dérouler le sujet dans l'ordre pour etre a peu près clair dans mes explications.

 

[j-pax]

Dans la chambre , vous pouvez voir 6 tubes. Ce sont les tubes de vaporisation dans lesquels sont insérés les injecteurs. Le carburant , arrivant sous forme liquide , se vaporise au contact des tubes chauffés par la flamme . En inox , ces tubes bruleraient rapidement. Ils sont réalisé a partir de résistances électriques de four en inconel

.

 

[j-pax]

Les injecteurs sont en inox (ou laiton) , de diamètre 0,6 mm intérieur. J'ai utilisé des aiguilles

(photo 1

). Le reste du circuit carb est en laiton brasé a l'argent.

 

[j-pax]

Maintenant , on arrive aux pièces les plus sollicitées par les grosses températures : le NGV (nozzle guide vanes ou le stator) et la roue de turbine. Ces deux pièces peuvent etre réalisées en inox mais il faudra limiter très sérieusement la vitesse de rotation a environ 85000 tr/min (pour la turbine). En les réalisant en inconel , on peut utiliser le plein potentiel du moteur. Mais le problème est de trouver de l'inconel , c'est plutot rare et le prix est exorbitant. Dans mon cas , j'en ai fabriqué en inox "pour voir" et j'ai acheté un NGV et turbine en inconel pour avionner le moteur plus tard. Sur la vidéo , le moteur tourne avec une roue de turbine perso et le NGV du commerce. La roue de turbine a été fabriquée comme sur les photos , mise en forme du profil des pales a la lime.

 

[j-pax]

L'équilibrage de l'ensemble tournant doit etre parfaitement réalisé , sinon le moteur va se détruire très rapidement. Pour cela , la roue du compresseur et la roue de turbine sont préalablement équilibrés statiquement sur un support magnétique. On procède par enlèvement de matière avec une dremel. Ensuite il faut équilibrer l'ensemble dynamiquement. A l'aide d'un capteur piezo-électrique relié a un voltmètre , je mesure le niveau de vibrations. En décalant les pièces les une par rapport aux autres , on repère rapidement le niveau de vibrations le plus bas. Le but est que les balourds résiduels s'annulent entre eux. Ca marche parfaitement sur mes turbines électriques et j'espère qu'il en sera de meme pour le kj66.

 

[springer]

salut beau travail de plus pas courant comme réalisation .
Bravo ..........

 

[j-pax]

Un point important : les roulements. Généralement , ils sont en inox , de précision , haute vitesse et a billes céramiques. Les constructeurs de kj66 "bidouillent" les leurs et j'ai fait pareil. J'utilise des roulements inox et C3 (haute vitesse) que je modifie en roulements hybrides avec des billes céramiques. J'usine le roulement au tour (après l'avoir désassemblé), je vire les 7 billes acier et je les remplace par 11 billes céramiques.

 

[g0b]

Ensuite il faut équilibrer l'ensemble dynamiquement. A l'aide d'un capteur piezzo-électrique relié a un voltmètre , je mesure le niveau de vibrations. En décalant les pièces les une par rapport aux autres , on repère rapidement le niveau de vibrations le plus bas.

De quelles pièces parles tu ?

 

[gégé62]

Rebonjour,
c'est un travail remarquable, même si certaines options paraissent hétéroclites....mais beaucoup d'ingéniosité pour se débrouiller avec les moyens du bord, sans commande numérique (apparemment !) et dans un domaine qui d'ordinaire n'est pas tellement dans la bricole.
Evidemment, si tu secoues la cartouche et que le carburant arrive en phase tantôt liquide tantôt gaz....c'est même un miracle que ça tourne ! Il faudrait sans doute partir d'une bouteille de 13kg. Une idée serait aussi d'amener le "gaz" systématiquement sous forme liquide, qui ne se vaporiserait qu'au passage du gicleur ?

Oui, les matériaux exotiques sont hors de prix, et il te sera sans doute difficile d'avoir une petite quantité. Une façon de faire serait (peut-être) de trouver quelqu'un qui utilise ces matières, il pourrait peut-être d'en rétrocéder des morceaux. Par exemple dans une usine chimique (service travaux ou entretien), ou un fabricant d'appareils ou de fours pour l'industrie chimique. Un fabricant et revendeur de ces matières aurait peut-être des chutes, ou pourrait de donner des adresses d'entreprises qui en consomment. Ce qui peut intercéder en ta faveur c'est que ton projet est original et retient l'attention....

Les roulements sont-ils spéciaux pour ces vitesses ? j'aurais plus pensé à des paliers lisses, sur coussin d'huile sous pression, mais c'est plus difficile à gérer.

 

[j-pax]

Bonjour g0b. Je parle de l'ensemble roue de compresseur + arbre + roue de turbine , le tout monté dans le tunnel. Je décale la roue de turbine par huitième de tour par rapport a la roue du compresseur (fixée a l'arbre) et je relève le niveau de vibration sur le voltmètre. Il suffit de retenir la valeur la plus basse...En cas de démontage de l'ensemble , il faut recommencer l'équilibrage.

 

[g0b]

Ok, donc si je comprends bien, les roues sont équilibrées statiquement et non dynamiquement, et tu trouves les bonnes positions relatives pour que les balourds s'annulent ?