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Calcul des Rendements des Moteurs Usuels

Moteur - Cas Général :

Rendement :

_ __ CC

énergie utileWWeénergie fournie machine Q Q

MISSIONS :

Calculer

cycle

WW, (attention aux 2 méthodes).

Identifier correctement Q

C, dépend du moteur étudié.

ATTENTION :

Il y a toujours 2 méthodes possibles pour le calcul du travail reçu sur le cycle cycle W

Calcul direct :

cycle AB BC CD DA

WWWWW, souvent plus compliqué

Calcul avec le 2er Principe :

0 CF

WQ Q , en général plus simple

Cycle de Carnot :

Représentation du cycle :

Cycle Diesel : - 1

ère

méthode

Représentation du cycle :

Le cycle de Carnot est par définition réversible: 0 0 CF C F CF WQ Q Q Q TT 1 CFF moteur CC C C FFF CF CC QQQWe QQQ Q QQT TT QT Et 11 FF

Carnot

CC QT e QT P V

IsoS IsoS IsoT

B D A C IsoT TC TF W<0 QC>0 QF<0

Calculs :

Remarque : Pour le cycle de Carnot, la chaleur QC est fournie pendant l'évolution CD : CCD QQ P V IsoS IsoS

IsoV IsoP

B D

A C Calculs :

La chaleur est fournie lors de la combustion

CBC QQ :

On définit les taux de compression A

B V V et AD CC VV VV 1

ère

méthode : Avec le 1 er

Principe : 0

CF WQ Q

Et ainsi :

transfo isobare transfo isochore CF

CBCPCB

FDAVAD

WQQ

QQ CTT

QQ CTT

Donne :

11 1

VA D A DF

Diesel

CCPCB CB

CT T T TQW

QQCTT TT

Cycle Diesel : - 2

nde méthode

Remarque : Cycle Diesel mixte, dit de Seiliger

Les moteurs Diesel sont plus efficaces que les moteurs à essence classiques (cycle Beau de Rochas), mais ont nécessité des améliorations pour augmenter leurs performances, notamment les pompes à injection haute pression du carburant (HDi = High Pressure Direct Injection), pression qui peut monter jusqu'à 100 bars pour une meilleure pulvérisation et plus grande vitesse d'injection. Le cycle peut alors être un peu différent, avec une combustion partielle à P = Cstte et à V = Cstte. P V IsoS IsoS

IsoVIsoV

IsoP B D AC

Exemple de Moteur Diesel :

Taux réalistes :

20 1,4 10 A B A C V V V V 11 1 65%

Diesel

2 nde

méthode : Calcul complet de toutes les étapes : Beaucoup plus complexe pour le moteur Diesel

Travaux :

11 11 11 1 11 1 0 1 1 BBAA

AB A AAABA

C

BC B C B

Bcycle AB BC CD DA

DDCC

CD C CCCDC

DA AA cycle

BPVdVWPdVPVVVV

WPdVPVV

WWWWW PV dVWPdVPVVVV W PV WV 11 11 11 11 111
1 11 1 11 11 1 CC BC B ADC CC AA cycle B B cycle V A B B V C

PVPV VVVV

PV PVWPV

WCT PV CT

Chaleurs :

0 0 AB

BC P C B

CD

DA V A D

Q QCT T Q QCT T 11 11 1

VA BB VC

Diesel

CPCB

CT PV CTW

QCTT Après de nombreux calculs, on arrive enfin à : 11 11 11 1 1

VB VB BB

V

DieselDiesel

P PB

CT CT PVCnR

CCT

Suite - 1

ère

méthode :

Mais on a :

11 1

AA BB B A

C C BC B

ABTV TV TT

P

TBCPPT

C B V P 11 1 C B B

CC DD C D

AD V V V

CDTV TV TT

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