Chapitre III : Moteurs thermiques
Un moteur thermique à combustion interne est un organe transformateur d’énergie Il transforme l’énergie thermique produite par la combustion (carburant + comburant) en énergie motrice mécanique Un moteur est dit à combustion interne si la combustion se fait à l’intérieur du moteur
Le moteur thermique - ISETN
Le moteur thermique 1) Fonction globale : Analyse fonctionnelle : La fonction du moteur est de produire une énergie mécanique, en transformant l’énergie chimique grâce à une combustion interne Fig1 fonction du moteur Le moteur thermique reçoit de l’essence, combustible du système d’alimentation carburation
LA PUISSANCE DES MOTEURS DAUTOMOBILES - ADILCA
La puissance d’un moteur thermique se rapporte donc à l’énergie délivrée par unité de temps, mais aussi à l’énergie consommée sous forme de carburant dans le même laps de temps (voir dossier ADILCA ‘‘ combustion des carburants ’’)
GENERALITE SUR LES MOTEURS THERMIQUES
Puissance de moteur : la puissance effective est le travail moteur fourni en une seconde , Soit pour N tours par minute : = 激 建 = 2 講 60 = 拳 ; [W = Nm s-1] Où ω - la vitesse angulaire de vilebrequin 3 Analyse fonctionnelle : Le fonctionnement du moteur thermique est assuré par l’association de quatre grands groupes
Calcul de la puissance dun moteur thermique
1re année Informatique Calcul de la puissance d’un moteur thermique Remarque: Bienqu’ilresteutiledecomprendreladémarchedemodélisationetdesimulation,il n
moteur Henri Trintignac thermique comparé moteur
Le moteur thermique comparé au moteur électrique a 25 ans, valait 60 000 francs Enjeux et contraintes (9 000) et sa remplaçante € d’aujourd’hui, la 208 GTI, vaut 25 000 € , soit environ trois fois plus en monnaie courante 1 2 Comparaison des performances en matière de stockage d’énergie On retrouve, pour le stockage
Moteur thermique 6,5 CV essence 4 temps OHV 196cc idéal pour
Moteur OHV essence 6,5 CV de rechange pour motobineuse ou bétonnière avec adaptateur pour accélérateur déporté Caractéristiques de ce moteur OHV de rechange pour motobineuse : - Moteur 4 temps OHV de 196 cc fonctionnant à l'essence SP95 - Puissance : 6 5 CV - 4 9 kW - Démarrage manuel par lanceur
DEMARRAGE DIRECT D’UN MOTEUR TRIPHASE
relais thermique ainsi que son réglage pour assurer la protection d’un moteur asynchrone triphasé (coupure moteur lancé) de 15 kW et de cos f 0,8 sous tension 400 V 50Hz Tension de commande de 24V 50-60Hz Référence du Contacteur LC1 D32 B7
THERMODYNAMIQUE ET THERMODYNAMIQUE ET THERMIQUE THERMIQUE
thermique « reçu » Fonction d’état : indépendante « du chemin » Grandeurs algébriques comptées positives si le système « reçoit », négative sinon Machine motrice : moteur, turbine Wr < 0 Machine réceptrice : PAC, frigo, compresseur Wr > 0 On se place du point de vue du fluide et non de l’arbre mécanique de sortie
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Henri Trintignac
Henri Trintignac est président de A&H Conseil, cabinet spécialisé dans le conseil aux dirigeants et aux actionnaires d'équipemen- tiers automobile notamment sur les enjeux liés à la transitionénergétique et
à la mutation du marché de l'automobile. il a été auparavant directeur de la stratégie Véhicules Électriques etHybrides de Valeo
; il a été aussi directeur général des acti- vités Contrôle Moteur essence et Électronique de Puissance Monde pour successivement SAGeM, JCi puis Valeo ainsi que directeur général de l'activité électronique habitacle europe de SAGeM et JCi. Ayant une double formation d'ingénieur, Henri Trintignac a exercé différentes fonctions au sein de la direction R&D de Magneti Marelli puis de SAGeM. Henri Trintignac est diplômé de l'enSPM et de l'enSAM, il a aussi enseigné à l'enSPM età Paris Vi.
Ce chapitre est organisé
autour de deux thèmes : une comparaison rapide entre la motorisation électrique et la motorisation thermique, puis dans un deuxième temps, la généralisation de l'électrifica- tion des véhicules et sa contri-bution à l'abaissement des émissions de CO2 en automo- bile 1 . Nous ne traiterons dans 1. Par convention, par " émissions de CO 2», on entend ici unique
ment émissions " du réservoir à la roue 216Chimie et transports
ce chapitre que des émissions de CO 2 , dites du réservoir à la roue. 1Motorisation
thermique vs. motorisation électrique1.1. Comparaison entre
les moteurs (Tableau
1Les puissances spécifiques
sont de mêmes ordres de grandeur entre les moteursélectriques et les moteurs
thermiques. Les rendements sont par contre assez diffé- rents. Un moteur thermiqueévolue entre 0
% (quand le véhicule est à l"arrêt moteur tournant) et 35 % de ren- dement au mieux. Pour le moteur électrique, les ren- dements sont beaucoup plusélevés, entre 60 et 92
%, voire même un peu plus.Le coût : le potentiel d"évolu-
tion du coût est favorable au moteur électrique. Un mo- teur thermique est constitué de 200 à 250 pièces élémen-taires, toutes très techniques.Plus de la moitié d"entre elles
sont usinées avec des tolé- rances au micron, reçoivent plusieurs traitements ther- miques. On retrouve à l"inté- rieur d"un moteur électrique environ une cinquantaine de pièces. Pour un groupe moto- propulseur thermique, 90 de la valeur est sous forme de mécanique et 10 % sous forme d"électronique. La pro- portion est inversée lorsque l"on prend un groupe moto- propulseur électrique : on estime aujourd"hui la part de l"électronique à 60 % et celle de la mécanique à 40 %. Or les perspectives de baisse des coûts sont beaucoup plus importantes et rapides enélectronique qu"en mécanique.
Ainsi il y a vingt-cinq ans, les
premiers PC " de base», coû-
taient environ 50 000 francs (7 500). Aujourd"hui, le PC de base (1
000 fois plus puis-
sant), coûte entre 500 et 750 soit environ dix fois moins (en monnaie courante). Dans le même temps, la 205 GTI, il yTableau 1
Thermique vs. électrique, quelques chiffres.
Puissance spécifique (kW/kg)1 à 1,52 à 3
Rendement
0 % à 35 %60 % à 92 % n ombre de pièces200 à 250 50
Part mécanique/
électronique prix90/1040/60
217Le moteur thermique comparé au moteur électrique
Enjeux et contraintes
a 25 ans, valait 60000 francs
(9 000 fi) et sa remplaçante d"aujourd"hui, la 208 GTI, vaut 25000 fi, soit environ trois fois plus en monnaie courante.
1.2. Comparaison des
performances en matière de stockage d'énergieOn retrouve, pour le stockage
d"énergie, des ordres de gran- deur d"écart entre l"électrique et le thermique, notamment en ce qui concerne leséner-
gies spécifiques (Tableau 2).Dans un kg d"essence (le die-
sel serait à peu près équi- valent), on trouve 47 300kJ.
Pour une batterie lithium-ion
classique, l"énergie spécique est de l"ordre de 300 à 600 kJ par kg.Mais c"est la
puissance de charge qui différencie le plus l"électrique et le thermique.Quand on fait le plein d"un
véhicule à essence, on trans- fère 60 litres en deux minutes soit un demi litre ou 0,4 kg par seconde, ce qui correspond à une puissance de charge de presque 20MW. La puis-
sance de charge d"une bat- terie aujourd"hui varie entre3 et 6
kW pour une charge normale, et de 80 kW pour une charge rapide.Par ailleurs, le
coût du conte- nant de l"énergie (le réservoir d"essence) est de moins d"une centaine d"euros. Par contre, pour une batterie qui donne une autonomie d"une centaine de kilomètres à un véhiculeélectrique, à 400 fi du kWh
(le prix couramment admis aujourd"hui), on est plutôt sur 8 000 fi.À l"inverse, le coût énergé-
tique sur la vie du véhicule (sur les 100000 premiers
kilomètres) favorise le véhi cule électrique. Il est d"envi- ron 9 600fi pour le véhicule thermique et de 1 500
fi, en