[PDF] Les rendements BTS MCI



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Les rendements BTS MCI

Le rapport entre le travail effectif et le travail indiqué est le rendement mécanique (ou rendement organique) Wi Weff hméca= Exercice: calculer le rendement mécanique si l’énergie recueillie sur l’arbre moteur est de 550 j ηméca=550 / 680= 0,8 8 / Le RENDEMENT INDIQUE ηi Wi =travail indiqué =S1 -S2



Chapitre 3 Motorvermogen

Le rendement mécanique est le rapport entre la puissance effective et la puissance indiqué ηm = Pe P i Il en résulte que la pression moyen indiqué : p e = ηm p i Le rendement total est la produit des deux : ηt = ηm ηi ηt = 1/(B/P e) H 0 avec B/P e = consommation de combustible spécifique ou consommation de carburant par unité de



MOTEUR DIESEL SURALIMENTÉ BASES ET CALCULS CYCLES RÉEL

MOTEUR DIESEL SURALIMENTÉ BASES ET CALCULS CYCLES RÉEL, THÉORIQUE ET THERMODYNAMIQUE Rapport interne VI 5 1 Calcul du rendement indiqué



Chapitre III : Moteurs thermiques

Pour un moteur de cylindré unitaire V 0, le travail indiqué Wi correspond à l’aire du cycle réel est donnée par la relation : Wi = P mi V 0 D’où, la puissance indiquée pour un moteur à 4 temps est : 2 0 Pmi / N: de tours / min V de cylindres en litre avec: 900 en kgf cm nb V nb en Cv V N Pi Pmi P



MOTEUR DIESEL - Mines ParisTech

rendement indiqué que l'on obtient est alors égal à 40,1 , c'est -à-dire un peu plus élevé La différence provient de ce que l'on a tenu compte de la dissociation pendant la combustion : une partie du combustible n'a pas réagi et se retrouve dans les gaz d'échappement, dont la composition est donnée ci -dessous



Rendements d’un compresseur - Free

Rendement indiqué • On ne peut connaître le travail indiqué d ’un compresseur que par l ’établissement de son diagramme indiqué • Le rendement indiqué ne peut donc pas être calculé facilement • En règle général,pour des régimes de fonctionnement standard,les valeurs des aires Ath et A ne sont pas trop différents



Le Système de Production PSA et objectifs du groupe - Cnam

Régime Moteur [tr/min] Preions Moyennes [bar] 0,550 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000 1,050 Remplissage PME PMI PMI HP Rendement volumétrique 1 2 La courbe pleine charge d’un moteur atmosphérique est directement déduite de la courbe de rendement volumétrique, moyennant :



5 Détermination du réducteur - SEW-EURODRIVE

rendement est η’ = 2 - 1/η, donc nettement moins bon que le rendement en marche avant η Si le rendement en marche avant est η ≤ 0,5, il y a risque d’irréversibilité pour les réducteurs à vis sans fin ou Spiroplan® Dans certains cas, les réducteurs Spiroplan® ont des propriétés d’autoblocage dynamique Pour tirer profit de

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TECHNOLOGIE DES MOTEURS BTS Lycée Eiffel - Talange

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 : Pci

L'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/Kg

Quelle 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 - Talange

3 / 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´=h

Exemple: l'énergie réellement dégagée par la combustion des 35 milligrammes de carburant est de

1400 Joules

Calculer le rendement de combustion. hc = 1400/1505= 0,93

4 / Le RENDEMENT THERMODYNAMIQUE THEORIQUE.hthth

Lors de sa combustion, le carburant va libérer une quantité de chaleur (Qr) pendant la

transformation 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 car

W23=W41= 0

ò==f

i

PdvW0 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 4123
QQQ 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 = 0,55

5 / 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. Qr

Withréel=h

6 / Le RENDEMENT De FORME. h forme

Le rendement de forme : hforme permet de comparer le rendement réel du cycle par rapport

à 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 Wi

QrWththQrWi

thththréelforme===hhh Exemple: le travail mesuré sur le cycle indiqué est de 680 J: calculer le rendement de forme. hforme = 680 / 770 = 0.88

7 / 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) Wi

Weffméca=h

Exercice: calculer le rendement mécanique si l'énergie recueillie sur l'arbre moteur est de 550 j

hméca=550 / 680= 0,8

8 / Le RENDEMENT INDIQUE. hi

Wi =travail indiqué =S1-S2

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Le 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 = 0.36

9 / 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 Pci

H2=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 - Talange

Bilan :

Wthth Wi thththréelforme==hhh SceCsi PiPe WiWe orgméca====hh Qr

Wthththth=h Energie chimique : mc´PCi

Puissance chimique : qmc´PCi Energie calorifique : Qr

Puissance calorifique : Qr / t PcimQrc´=h

Travail thermodynamique théorique :

Wthth Puissance th th : P thth Travail indiqué : Wi

Puissance indiquée : Pi mécaieffhhh´=

thréelccycleththcihhhhhh´=´´= cycleformehh=

Page 24 Qr

Withréel=h

PciqmcPi

PcimcWii´=´=h

gePciqmcPe

PcimcWeeffhhh==´=´= Travail effectif : We

Puissance effective : Pe

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