[PDF] 1/ Mise en situation 4/ Principe de fonctionnement 3/ Analyse

View - Download 1/ Mise en situation 4/ Principe de fonctionnement 3/ Analyse

Previous PDF

Next PDF

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

1

1/ Mise en situation

4/ Principe de fonctionnement

Le moteur transforme lӍnergie chimique contenue dans le carburant en nergie mcanique.

Pour librer lӍnergie chimique potentielle du carburant, il est ncessaire dÓeffectuer une

transformation chimique appele combustion. Par la combustion, le carburant est transform en nergie calorifique ou thermique.

Cette nergie thermique est enfin transforme en travail mcanique. Celui-ci tant ensuite appliqu

aux roues motrices par lÓintermdiaire de la transmission.

3/ Analyse fonctionnelle

Le moteur ‡ combustion interne permet de transformer par combustion l'nergie contenue dans le

combustible en nergie mcanique.

2/ Définition

On appelle moteur thermique une machine qui reOEoit de lӍnergie sous forme de chaleur et qui la

restitue sous forme de travail mcanique. moteur thermique à combustion interne.

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

2

5/ Analyse technologique

1Remplissage d'huile

2Culasse

3Joint de culasse

4Bloc moteur

5Cylindre

6Volant moteur

7Carter infrieur

8vilebrequin

9Poulie de vilebrequin

10Bielle

11Piston

12Soupape

13Arbre ‡ cames

14Couvre culasse

5.1/ L"enceinte thermique :

Elle se compose de la culasse et de ses chambres de combustion, du joint de culasse et des cylindres du bloc moteur. a/ La culasse de culasse et des vis de serrage,

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

3

5.2/ L"équipage mobile :

Il se compose des pistons, des bielles, du vilebrequin et du volant moteur.b/ Le joint de culasse 8 •D'assurer l'tanchit entre la culasse et le bloc moteur. 9

•Accueillir les chemises,

•Rsister aux efforts et pressions engendrs par la com- bustion, •'vacuer l'excdent de chaleur par conduction et circu-lation du liquide de refroidissement, •Supporter l'quipage mobile et organes annexes (dmarreur, alternateur, boite de vitessesÈ), •Assurer la fixation du moteur sur le chˆssis. 9" 5 6 0 1

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

4 •Transmettre ‡ la bielle la force due ‡ la combustion par l'intermdiaire de son axe, •Rsister aux frottements et ‡ une temprature leve (~ 700 c). •Assurer l'tanchit de la chambre ‡ combustion,

•Guider le piston en translation,

•Faciliter l'change calorifique entre le piston et la chemise. " 6 A 5 5" 5 7&

•Transmettre la force du piston au vilebre-

quin, •Rsister aux efforts et aux tempratures

leves.

)D% +9" 9

•La transformation du mouvement rectiligne

alternatif du piston en mouvement rotatif continu,

•De transmettre ‡ l'ensemble bielle / piston les forces d'inertie du volant moteur pour vaincre les "temps morts".

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

5 9 •De transmettre au vilebrequin l'inertie ncessaire permettant la rotation du moteur pendant les "temps morts" du cycle, •L'entra"nement du moteur pendant la phase dmar- rage, •La transmission du couple moteur au systŽme de transmission. )H "(+H"

6/ Caractéristiques utiles des moteurs

6.1/ Terminologie

Alsage (A) DiamŽtre intrieur du cylindre (en mm). Course (C) Dplacement du piston entre le PMH et le

PMB (en mm).

•C > A : moteur ‡ course longue,

•C = A : moteur carr,

•C < A : moteur super carr.

PMHPoint mort Haut : position du piston pour

laquelle le volume de la chambre de com- bustion est minimal.

PMBPoint mort Bas : position du piston pour la-

quelle le volume de la chambre de combus- tion est maximal. CylindreElle est obtenue par le volume balay par le piston entre le PMH et le PMB.

On distinguera la cylindre unitaire (un seul

cylindre) et la cylindre totale (tous les cy- lindres).

Rapport volumtri-

que

ρ (ou taux de

compression)C'est le rapport entre le volume de la cham- bre de combustion lorsque le piston est au

PMB et le volume lorsque le piston est au

PMH.

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

6

6.2/ Calcul

v vV+= a/ Le rapport volumtrique & 6& : rapport volumtrique (sans unit),

V : cylindre unitaire (en cm

3 v : volume de la chambre de combustion, piston au

PMH (en cm

3

Moteurs essence : de 8 ‡ 12

Moteurs diesel : de 17 ‡ 24

b/ La cylindre & hDhRV.4².²..

Avec :

V = volume

= pi (3,1416)

R = rayon du cylindre

D = diamŽtre du cylindre

h = hauteur du cylindre En remplaOEant le diamŽtre par l'alsage et la hauteur par la course, on obtient :

CACu.4².

Avec :

Cu = cylindre unitaire

= pi (3,1416)

A = alsage

C = course

Pour calculer la cylindre totale, on multiplie la cylindre unitaire par le nombre de cylindre du moteur :

NCACt..4².

Avec :

Ct = cylindre totale

= pi (3,1416)

A = alsage

C = course

N = nombre de cylindre

Nota : l'unit de la cylindre dpendra de l'unit de l'alsage et de la course.

Alsage Course Cylindre

mmmm mm 3 cmcm cm 3 dmdm dm 3 (litre)

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

7

7/ Le cycle à 4 temps

7.1/ Déroulement du cycle

PHASES>

?5D#P 6>KA

K6P7D#PH

L657 DF 6 #H24F6 9 ."8; HH24F >HH24F6 TEMPS

MOTEUR.

EchappementH#24F#

H?P. Q!

24FN1"4F

7L

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

8

7.2/ Le diagramme du cycle théorique de Beau de Rochas

CÓest la reprsentation graphique des variations de pression dans le cylindre en fonction des

variations de volumes. P 5 7 7 7 >6!,&6>K?55?#P KLK, >,!&#K(755?#P K,KL >!>&6RK6G77D#K,R5D?#P >>!7&>7D7PD7 5

KLK,C'EST LE TEMPS MOTEUR.

De E ‡ A : ECHAPPEMENT

L'ouverture de la soupape d'chappement fait chuter la pression rsiduelle dans l'enceinte thermi-

que (E-B). Le piston remonte du PMB au PMH et chasse les gaz brls. Au PMH, la soupape

d'chappement se ferme et la soupape d'admission s'ouvre : le cycle recommence.

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

9

7.3/ Le diagrammes réel

dans la pratique : •Temps mis par les soupapes pour s'ouvrir et se fermer ;

•Inertie des gaz ;

•Dlai d'inflammation du mlange ;

•'change de chaleur avec l'extrieur.

Afin que les moteurs puissent fonctionner, il faut donc raliser certains rglages :

•Augmenter le temps d'ouverture des soupapes,

•Avancer le point d'allumage.

On obtient ainsi le diagramme rel :

AOA

Avance ouverture admission

L'AOA permet de bnficier de l'inertie des

gaz aspirs dans le cylindre voisin pour amlior le remplissage. RFA

Retard fermeture admission

Le RFA permet d'amliorer le remplissage

en profitant de la vitesse des gaz. AOE

Avance ouverture chappement

L'AOE permet d'viter les contre-pressions

‡ la remonte du piston. RFE

Retard fermeture chappement

Le RFE permet l'vacuation par inertie de

tous les gaz brls.

AA (AI pour moteur diesel)

Avance allumage (avance injection)

L'AA ou AI permet de tenir compte du dlai

d'inflammation ou d'injection et de la com- bustion qui n'est pas instantane.

8/Couple et puissance moteur

longueur du bras de manivelle du vilebrequin (hauteur des manetons). Ce couple est mesurer sur un appareil : le banc d'essai moteur.

La puissance effective d'un moteur (Pe) est calcule ‡ partir du couple moteur (Cm) et de sa vitesse

angulaire (

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

10

60..2N

Avec :

: vitesse angulaire en radian par seconde (rad/s), N : rgime moteur en tours par minute (tr/mn),

Puissance effective :

.CP=

Avec :

P : puissance effective en watt (W), C : couple moteur en Newton mŽtre (Nm), : vitesse angulaire en radian par seconde (rad/s).

Nota : 1 cheval (ch) = 736 watts

P

I.S.O. : normes internationales qui

imposent le Watt comme unit de puissance universel.

PuissanceS.A.E. (Society of Automobile

Engineers) : systŽme amricain qui consiste ‡ relever la puissance du moteur dpourvu de ses accessoires et consommateurs de puissance (alternateur, pompe ‡ eau, ventilateur...).

PuissanceD.I.N.

(Deutsche Industrie

Normen, dite norme europenne) : dans ces

essais, le moteur doit entrainer tous ces accessoires, aucun rglage en cours de mesure.

Puissancefiscale : puissance administrative.

9/ Les différents types de moteurs

9.1/ Classification suivant le type de carburant utilisé

On distingue deux grandes familles de moteurs ‡ combustion interne utiliss en automobile :

LEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE

11

•Si le combustible est inject directement dans la chambre ‡ combustion, le moteur est dit ‡

"injection directe

•Si le combustible est inject dans une prchambre ou dans la tubulure d'admission, le moteur est dit ‡ "injection indirecte

9.2/ Classification suivant la disposition des cylindres

Moteurs en ligne :

Ex : Laguna, Clio, 407, 307, C3, C5, BMW srie 3...

Moteurs en V :

Ex : 407 V6, Espace IV V6, F430, M5...

Moteurs ‡ plat :

Ex : 911, Impreza...

Moteurs VR :

Ex : Golf VR5 et VR6, Passat...

10/ Ordre de fonctionnement des moteurs

Tableau de fonctionnement d'un 4 cylindres en ligne

4F24F)/4F-+4F1"4F

6>K#K >7D7PD7 7L

"#K >7D7PD7 7L6>K )7L6>K#K >7D7PD7 +>7D7PD7 7L6>K#K 6 -6 cylindres en ligne : 1-5-3-6-2-4 -6 cylindres en V : 1-6-3-5-2-4quotesdbs_dbs23.pdfusesText_29

[PDF] pour le calage du moteur - Technomag

[PDF] Guide de l Entretien - Publitest

[PDF] Notions de temps avec Calc

[PDF] LibreOffice Calc : La fonction SI

[PDF] Initiation au tableur LibreOffice Calc - PACEA

[PDF] Découvrir Calc - Apache OpenOffice

[PDF] vitamine d (25-hydroxy-) - Biomnis

[PDF] Analyse des artères coronaires ? un scanner - ONCLE PAUL

[PDF] Les microcalcifications testiculaires, conduite ? tenir - Urofrance

[PDF] Calcinose scrotale - Urofrance

[PDF] Peintures Sterma/CALCIFIX - Cap Peinture

[PDF] RÉGULATION DU CALCIUM INTRACELLULAIRE DANS LE

[PDF] Annexe_méthode de calcul - RT batiment

[PDF] l 'annualisation du temps de travail i/ les regles generales - CDG71

[PDF] 4 Calcul des Aciers Longitudinaux ? l 'ELU en Flexion Simple