rendements-moteurs_bts-mci.pdf
Le rendement effectif ou global d'un moteur est égal au rapport de l'énergie Le rapport entre le cycle indiqué et l'énergie dégagée par la combustion.
Réseaux vapeur
Jul 23 2005 indiqué des moteurs automobiles courants en écrivant ?i = ?f . ?th
moteur diesel suralimenté bases et calculs cycles réel théorique et
Variation du rendement indiqué en fonction du coefficient d'excès d'air . 83. X.1.2. Variation de la pression moyenne indiquée en fonction du coefficient ...
Puissance efficacite et rendement des moteurs e lectriques
Oct 16 2015 Une plaque signalétique d'un moteur électrique asynchrone nous indique PN = 5
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1- Le rendement du moteur sachant que les pertes Joule inducteur sont de 150 watts. La plaque signalétique d'un moteur indique : 220 V. 1200 tr/min.
( Mise en pages(OK)FINALChap-1)
née sert à calculer la puissance indiquée du moteur. ce rendement est donc toujours inférieure à 1 et dans le cas des moteurs diesels
01page de garde
mesurant ou en calculant le couple moteur la puissance
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CYCLES THERMODYNAMIQUES DES MACHINES THERMIQUES
V.4.6 Application au cas de la combustion dans un moteur . Un rendement exergétique de 10% indique de 90% de l'énergie a été dégradée dans les.
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EXAMEN : BTS M.C.I.- Épreuve : U51 - Exploitation d'essais moteur - Sujet N° 10- Calculer les rendements (indiqué indiqué HP
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Ainsi le rendement mécanique est le rapport entre la puissance effective (celle qui sort sur le vilebrequin) et la puissance indiquée (celle du cycle réel) Ou
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RENDEMENT D'UN MOTEUR ESSENCE A COMBUSTION INTERNE (Du moteur idéal au moteur réel) Objectifs • Être capable de quantifier les performances liées à
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Le rendement d'un moteur est le ratio entre la puissance mécanique délivrée et la puissance thermique fournie par le carburant
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Calcul des Rendements des Moteurs Usuels Identifier correctement QC dépend du moteur étudié Beaucoup plus complexe pour le moteur Diesel
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Ainsi si on peut élever la différence de température entre le fluide et l'extérieur le rendement sera meilleur Pratiquement on va brûler directement le
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Le rendement de ce moteur dépend du rapport volumétrique de compression ? et du rapport ? qui caractérise la durée de l'injection ou de la combustion 2 3 1
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Rendement d'un moteur ? Le refrigerateur ? La pompe à chaleur Nombreux appereils peuvent être décrits par la thermodynamique : moteurs à
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-Meilleur rendement : grâce à l'augmentation du rapport volumétrique la combustion est plus complète et la consommation spécifique est réduite (en moyenne de
Comment déduire le rendement d'un moteur ?
Pour calculer le rendement d'un moteur, il est nécessaire de diviser la puissance par la puissance absorbée. Dans ce cas, la puissance utile correspond à la puissance électrique qui sort du moteur. De son côté, la puissance absorbée représente la puissance électrique qui entre dans le moteur. Soit R = (Pu/Pa).Comment calculer le rendement d'un cycle moteur ?
Pour calculer le rendement d'un moteur, il suffit de diviser la puissance générée par le moteur par la puissance contenue dans le carburant.Pourquoi le rendement est inférieur à 1 ?
Tous les systèmes réels ont un rendement inférieur à un en raison des irréversibilités qui entrent dans toute transformation réelle. Le seul processus réel dont le rendement peut être égal à 1 est le chauffage d'un volume fermé : toutes les irréversibilités se transforment en chaleur et sont ainsi utiles.- La formule est donc la suivante : Rendement = Puissance électrique produite/Puissance solaire reçue. La puissance électrique produite s'exprime en watt-crête.
LES RENDEMENTS
Du point de vue pratique, dans l'étude des performances d'un moteur deux grandeurs essentielles sont à considérer : - Le rendement, qui caractérise l'efficacité du procédé de conversion en travail mécanique de l'énergie introduite par le combustible. - La puissance qui est fonction de la pression moyenne et du régime de rotation, la puissance maximale rapportée à la cylindrée pouvant caractériser la compacité du moteur. Dans cette leçon nous allons étudier uniquement les rendements.1 / Le RENDEMENT EFFECTIF. heff ou h global
Le rendement effectif ou global d'un moteur est égal au rapport de l'énergie effective recueillie sur
l'arbre sur l'énergie chimique introduite par le combustible. ( Les deux énergies étant bien entendues
exprimées avec la même unité.)2 / L'ENERGIE CHIMIQUE INTRODUITE PAR LE COMBUSTIBLE.
L'énergie introduite sous forme de carburant est de l'énergie chimique. Chaque kilo (et non litre!) de carburant contient une certaine quantité d'énergie chimique "potentielle» qui peut être convertie en chaleur par le processus de la combustion.La quantité d'énergie disponible dépend du pouvoir calorifique, qui exprime l'énergie (en KJ/Mole ou
en KJ/Kg ) libérée par la combustion complète d'une mole ou d'un kilogramme de carburant. La combustion complète n'est effective que si chaque constituant du carburant a pu se combiner avec de l'oxygène.Nous étudierons plus loin les méthodes de détermination du pouvoir calorifique, mais il faut savoir
que si l'on tient compte de l'énergie libérée par la condensation de l'eau ( H2O est un produit de la
combustion ) on parle alors de pouvoir calorifique supérieur : Pcs, tandis que si l'on considère la fin
de la réaction alors que l'eau est encore sous forme de vapeur (ce qui est le cas dans un moteur à
combustion interne) , on parle de pouvoir calorifique inférieur : PciL'expression de l 'énergie Q libérée par la combustion d'une masse m de carburant dont le Pci est
connu est:PcimQc´=
Exemple: Le Pci d'un carburant d'essai est de : Pci = 43000 KJ/KgQuelle est l'énergie libérée théoriquement par la combustion complète de 35 milligrammes de
carburant ? Energie = 0,035 gr ´ 43000 j/gr = 1505 j PcimWe TECHNOLOGIE DES MOTEURS BTS Lycée Eiffel - Talange3 / Le RENDEMENT De COMBUSTION. hc
En réalité, la combustion réelle dans un moteur ne libère pas autant d'énergie, car une partie des
réactions physico-chimiques de la combustion n'a pas le temps d'avoir lieu dans le cylindre ou ne peut avoir lieu par insuffisance locale d'oxygène. ( (Le rapport entre l'énergie libérée réellement par la combustion dans le cylindre Qr et l'énergie
théoriquement contenue dans le carburant est l'expression du rendement de combustion h comb. PcimQr
combc´=hExemple: l'énergie réellement dégagée par la combustion des 35 milligrammes de carburant est de
1400 Joules
Calculer le rendement de combustion. hc = 1400/1505= 0,934 / Le RENDEMENT THERMODYNAMIQUE THEORIQUE.hthth
Lors de sa combustion, le carburant va libérer une quantité de chaleur (Qr) pendant latransformation isochore 2-3 dans le cycle Beau de Rochas. Celle ci va provoquer une élévation de
pression et cette pression va produire une détente adiabatique 3-4 qui va permettre de produire un
travail mécanique qui correspond à l'aire ci dessous. Il ne faut pas oublier que la transformation
adiabatique 1-2 à consommée de l'énergie. Rappel W12+W34= le travail thermodynamique théorique du cycle ( aire 1,2,3,4) Wthth carW23=W41= 0
ò==f
iPdvW0 pas de variation de volume)
Dans tous les cas il faut se rappeler que Qr est toujours supérieure à W cycle. Rappel : l'énergie et le travail, c'est la même chose, exprimée en Joule!!!Le rapport entre le travail thermodynamique du cycle théorique Wthth et l'énergie dégagée par la
combustion (Qr) est appelé le rendement thermodynamique théorique. hthth 23 4123QQQ QrWthththth+==h Rq : Q41 est inférieure à 0 (perte).
Exemple : si on trace le cycle théorique ( P=f(v)) du moteur dans lequel 35mg de carburant ont été
brûlés en un cycle, le calcul du travail du cycle donne W cycle th = 770 J:Qr=Q23 Q41
TECHNOLOGIE DES MOTEURS BTS Lycée Eiffel - Talange Calculer le rendement thermodynamique théorique : hthth = 770 / 1400 = 0,555 / Le RENDEMENT THERMODYNAMIQUE REEL. hth réel ou hthermique
Le cycle réel (ou indiqué) est notablement différent du cycle théorique pour les raisons indiquées page suivante. Le travail indiqué mesuré sur le cycle réel est donc inférieur à celui du cycle théorique. Le rapport entre le cycle indiqué et l'énergie dégagée par la combustion (Qr) est appelé le rendement thermodynamique réel. QrWithréel=h
6 / Le RENDEMENT De FORME. h forme
Le rendement de forme : hforme permet de comparer le rendement réel du cycle par rapportà son rendement théorique à thth
réelthformehhh.=Ou encore ; de comparer le travail produit réellement par le cycle par rapport au travail théorique
produit par le cycle. Wthth WiQrWththQrWi
thththréelforme===hhh Exemple: le travail mesuré sur le cycle indiqué est de 680 J: calculer le rendement de forme. hforme = 680 / 770 = 0.887 / Le RENDEMENT MECANIQUE. hméca
Un certain nombre de pertes ont lieu entre le travail indiqué et le travail effectivement utilisable sur
l'arbre moteur: -d'une part les frottements internes ( piston/cylindre, attelage mobile...)-d'autre part l'énergie nécessaire à l'entraînement de la pompe à huile, à eau, de l'arbre à cames...
Le rapport entre le travail effectif et le travail indiqué est le rendement mécanique (ou rendement
organique) WiWeffméca=h
Exercice: calculer le rendement mécanique si l'énergie recueillie sur l'arbre moteur est de 550 j
hméca=550 / 680= 0,88 / Le RENDEMENT INDIQUE. hi
Wi =travail indiqué =S1-S2
TECHNOLOGIE DES MOTEURS BTS Lycée Eiffel - TalangeLe rapport entre le travail du cycle indiqué et l'énergie chimique contenue dans le carburant est le
rendement indiqué. PcimWi ic´=h Calculer le rendement indiqué ainsi que le rendement effectif hi= 680 / 1505 = 0,45 heff= 0.45´0,8 = 0.369 / ANALYSE Des PERTES.
Rendement Origine des pertes Ordres de grandeur Rendement de combustion hcomb = hc Une partie du combustible ne brûle pas ( imbrûlés dans les gaz d'échappement.) - Problème de formation du mélange (vaporisation, l'homogénéité) - Problème de couche limite. - L'instant de déclenchement de la combustion.(cela peu créer des imbrûlés) - Qualité de l'étincelle pour un moteur essence - Forme de la chambre de combustion, du piston car il faut favoriser les turbulences. La combustion ne libéré pas la totalité de l'énergie potentielle du carburant : production de CO et HC Pci CO=12000Kj/Kg PciH2=120000Kj/Kg
hcomb » 1 mélange pauvre hcomb » 0,95 mélange riche Rendement thermodynamique théorique hthth - C'est le rendement du cycle de référence , il dépend de la conception géométrique du moteur, sans que les conditions initiales de température et de pression du fluide n'interviennent. hthth »0,6 pour r = 10 Rendement de forme hforme - La compression et la détente ne sont pas adiabatique --> échange de chaleur - Perte de compression. - La combustion n'est pas instantanée - Il y a échange de chaleur entre le gaz est la chambre de combustion pendant celle ci. - Les courbes de compression et de détente sont également déformées au voisinage du PMB en raison du calage de la distribution adopté pour assurer un remplissage optimal des cylindres. - Les pertes de charges à l'admission, la pression des gaz d'échappement supérieure à la P atm créent une boucle basse pression donnant au niveau du diagramme PV un travail négatif.(Pompage des gaz) hforme »0,83 TECHNOLOGIE DES MOTEURS BTS Lycée Eiffel - Talange - L'instant de déclenchement de la combustion. (Le travail du cycle sera différent) Rendement mécanique hméca - d'une part les frottements internes ( piston / cylindre, attelage mobile...) -d'autre part l'énergie nécessaire à l'entraînement de la pompe à huile, à eau, de l'arbre à cames... hméca »0,8 TECHNOLOGIE DES MOTEURS BTS Lycée Eiffel - TalangeBilan :
Wthth Wi thththréelforme==hhh SceCsi PiPe WiWe orgméca====hh QrWthththth=h Energie chimique : mc´PCi
Puissance chimique : qmc´PCi Energie calorifique : QrPuissance calorifique : Qr / t PcimQrc´=h
Travail thermodynamique théorique :
Wthth Puissance th th : P thth Travail indiqué : WiPuissance indiquée : Pi mécaieffhhh´=
thréelccycleththcihhhhhh´=´´= cycleformehh=Page 24 Qr
Withréel=h
PciqmcPi
PcimcWii´=´=h
gePciqmcPePcimcWeeffhhh==´=´= Travail effectif : We
Puissance effective : Pe
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