Récupération énergie thermique sur moteur automobile - Page 2

claude27 · 27/10/2005, 09h32

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Posté par dubonnair

L'énergie restante dans les gazs d'échappement vient en partie du fait que la détente n'est pas assez longue par rapport aux autres phases. Certains ont tenté de résoudre ce problème mécaniquement avec un double embiellage complexe par exemple... sans succès pour l'instant.

Je propose un idée dont je n'évalue pas précisément l'intérêt.. Votre avis me semble indispensable.

Pour deux cylindres+ pistons "normaux" tournant en 4 temps, on intercale un cylindre + piston 2 temps alimenté par les échappements des deux précédents. En fait les gazs du premier cylindre se vident dans le cylindre intermédiaire dont le piston a un diamètre plus grand. Au passage on peut injecter de l'air frais ou de l'eau pour obtenir grace à la chaleur des gazs une détente supplémentaire. Ce mouvement est du (outre l'inertie) à la différence de diamètre entre les deux pistons. C'est donc un mouvement moteur. Puis le piston intermédiaire rejette définitivement les gazs d'échappement "refroidis". Le second cylindre normal prend alors le relais et effectue à son tour l'échange vers le piston intermédiaire.
Suis-je clair?

pas bête semble t il ... idée à creuser !!!
Y avait pas un peu de ça dans l' amélioration des machines à vapeur de naguère . Faire passer la vapeur ayant déjà produit un travail et refroidie dans un second circuit avec un diamètre de cylindre différent ...
C' est pas aussi un peu l' idée retenue dans le principe des turbines HP et BP des centrales ???

Démostène · 27/10/2005, 10h56

Salut,
Et la quasiturbine ? ce n'est pas un bonne piste pour en finir avec les moteurs à faible rendement ?
A voir :
http://www.quasiturbine.com/

@++

bibice · 27/10/2005, 11h33

Je vois ce que tu veux dire mais je ne suis pas sur que ca fonctionne.

Si tu fais passer les gazs d'un cylindre à l'autre tu auras sans doute un équilibrage de pression entre les deux et pas d'effet moteur. Et si tu arrives à avoir un effet moteur dans ton cylindre 2 temps, il sera compensé par un effet résistant dans ton cylindre 4 temps en phase d'échappement.

Tout le probleme de la recuperation d'energie dans l'echappement est justement de ne pas creer d'effet de resistance a l'echappement des gazs...

Ou alors il faut bien couper la liaison entre les deux cylindres pour recuperer de l'energie sans entraver la marche du moteur...

dubonnair · 27/10/2005, 12h57

Je n'ai rien contre la quasiturbine, au contraire, mais cela a fait l'objet d'autres fils et je voudrais rester dans la réflexion sur l'utilisation des échappements.

L'idée du troisième piston "spécialisé" dans le traitement de l'échappement a des avantages et des inconvénients.
Cela fait un embiellage supplémentaire, des frottements aussi et de la place.
En revanche, il a un fonctionnement optimisé en 2 temps et beaucoup de place sur la culasse pour l'expulsion finale. Un brillant thermodynamicien pourrait estimer l'énergie exploitable par ce système qui doit récupérer la chaleur du gaz mais aussi la pression résiduelle.

Je ne suis pas d'accord avec toi bibice. Les deux cylindres sont reliés pendant la phase d'échange et il n'y a donc plus qu'une seule chambre. Si un cylindre est plus gros (en diamètre) que l'autre, le système évoluera vers le volume le plus grand c'est à dire que tout le gaz passera dans le grand cylindre à condition bien sur que les bielles soient placées à 180° sur le vilebrequin.

bibice · 28/10/2005, 08h23

Concernant le rendement d'un tel systeme, ca depasse mes competences...

Je pense quand même qu'il est possible de trouver des infos sur ce type de systemes si ça s'apparente au systeme à vapeur?

synapsium · 01/11/2005, 00h03

Je pense que le sujet à un peu dérivé mais bon j'veux aussi donner mon avis.
Parfois il est bon de laisser la chaleur produite par le moteur à l'endroit ou celle ci est produite (je veux dire par là ne pas la disperser ailleur),par exemple dans le collecteur d'échappement plus la température est élevée plus le gaz sera leger et plus vite il sera "ejecté" (en compétition on isole avec de l'amiante).
Et puis je pense que si on tente de récupérer la chaleur par un procédé d'échange la seule chose que ca puisse produire c'est justement une diminution de la température générale du système chaud.Alors moi je suis mitigé sur le sujet.
Bien à vous.

dubonnair · 01/11/2005, 10h16

C'est intéressant ce que tu dis sur l'échappement.

Ce que l'on peut gagner en compétition à coup de détails et en s'occupant assez peu de la consommation n'est pas à mettre en parallèle avec une motorisation "grand public".

La chaleur produite par le moteur est considérable, c'est même l'essentiel de la conversion énergétique. c'est pourquoi on met un système de refroidissement.

Ce WE j'ai posé la question à un éminent spécialiste des motorisations modernes . Pour lui, même en apportant des améliorations sensibles le problème serait le coût et l'adequation au marché !!! Etonnant non? Mais cela confirme ce que je pense depuis longtemps et dont j'ai déjà parlé sur d'autres fils : les constructeurs sont contraints par le marché et la concurrence et ne peuvent pas toujours tout mettre en oeuvre pour proposer des moteurs différents.

wizz · 01/11/2005, 10h49

Citation:

Posté par synapsium

Je pense que le sujet à un peu dérivé mais bon j'veux aussi donner mon avis.
Parfois il est bon de laisser la chaleur produite par le moteur à l'endroit ou celle ci est produite (je veux dire par là ne pas la disperser ailleur),par exemple dans le collecteur d'échappement plus la température est élevée plus le gaz sera leger et plus vite il sera "ejecté" (en compétition on isole avec de l'amiante).
Et puis je pense que si on tente de récupérer la chaleur par un procédé d'échange la seule chose que ca puisse produire c'est justement une diminution de la température générale du système chaud.Alors moi je suis mitigé sur le sujet.
Bien à vous.

Je ne le pense pas.
Tu oublies les bases de la thermo. Plus la température d'un gaz est élevée et plus ce dernier se dilate. Et s'il ne peut pas se dilater librement par manque d'espace, sa pression va augmenter.
Si la pression des gaz dans le pot d'échappement augmente, les gaz dans le cylindre auront plus de difficulté à sortir. Donc cela nuit au rendement.
Plus la pression des gaz dans le pot d'échappement augmente et plus la vitesse des gaz augmentera aussi, mais toujours pour la même quantité de matière. Et pour une même structure du circuit, le pot d'échappement, plus la vitesse est élévée et plus la perte de charge augmente, donc plus de difficulté pour les gaz brulés de sortir des cylindre, ce qui nuit aussi au rendement.

Un moteur en compétition consomme énormement de carburant. Les F1 consomment grosso modo 80 litres/100km! Et sachant le rendement d'un moteur essence, même approximativement, on imagine la quantité d'énergie qui part dans le pot d'échappement... et la température qui en résulte. On peut le voir aussi à la télé les moteurs sur le banc d'essai et la ligne d'échappement chauffée à blanc. Donc si on doit l'isoler, c'est pour ne pas cramer le chassis en composite ainsi que d'autres composants (les capteurs, les puces électroniques...)

bibice · 01/11/2005, 10h49

J'ai un vague souvenir de mes cours sur l'echappement, il me semble bien que les specialistes travaillent également sur les ondes pression/depression qui parcourent le systeme d'echappement de manière à obtenir une depression au niveau de l'ouverture de la soupape d'echappement.
Quand on commence à integrer ce genre de phenomene, il devient tres difficile de modifier en profondeur un tel systeme.
D'ou la question que l'on peut se poser : un systeme simple (ou compliqué) de recuperation d'energie a l'echappement est il plus rentable que l'optimisation poussée actuelle?

alveoles · 01/11/2005, 12h32

OUI , c'est mieux decroche" le chaudiere a vapeur" trop lourd.
Exemple.
il faut decrocher aussie "Total" 37 % action dans Renault il ya 5 ans.
-
Il faut aussie decrocher Capital Saudienne dans le mercedesse trop gourmende en carburant
-
Il faut aussie decrocher des directeurs qui prefere garde leur bonne salaire que prendre risque.
Quel est rendement diesel a deux temps,quel economie carburant.Pas trop complique technologiquement avec technologie turbo courant.
..Decrocher des specialistes pour brouiller le forum
Gerard

http://forums.futura-sciences.com/ed...st&p=390 740#
pas content

alveoles · 01/11/2005, 20h01

Bonsoir Sobsoller.
Pense-tu vraiment que la societe est pret travailler //benevola// pour faire vivre 1 milliard Saudien en cas si nos moteur tourne avec rendement 70% a la place de 35%.
Exemple des pays africans qui non rien a exporte sauf la misere..
Il faut etre teoreticien utopiste.
Reponds -moi.
Gerard

**Narduccio** · 02/11/2005, 07h32

Il semblerait, pour le moteru à essence, que l'on perde environ 10% du rendement total, car la température de la chambre de combustion est volontairement sur-refroidie, pour éviter la destruction des cylindres par le phénomène de "cliquetis".

wizz · 02/11/2005, 07h42

Citation:

Posté par Narduccio

Il semblerait, pour le moteru à essence, que l'on perde environ 10% du rendement total, car la température de la chambre de combustion est volontairement sur-refroidie, pour éviter la destruction des cylindres par le phénomène de "cliquetis".

Exactement.
On injecte plus d'essence qu'il ne faut par rapport à un mélange théoriquement stoechiometrique. C'est pour absorber une partie de la chaleur.
De nos jours, on fait recirculer plutôt une partie des gaz d'échappement (valve ERG).

dubonnair · 02/11/2005, 11h11

Hum!Cet excès de chaleur ne serait-il pas du en grande partie à la progression sinusoïdale du volume de la chambre? En effet dans les premiers instants de la combustion la position de l'embiellage fait que le piston se déplace "doucement". IL me semble que cet argumentaire était développé par le concepteur de la quasiturbine dans laquelle la croissance volumétrique est plus rapide donc une température au contact des pièces mécaniques qui chute plus tôt.

Garion · 02/11/2005, 19h43

Citation:

Posté par wizz

Exactement.
On injecte plus d'essence qu'il ne faut par rapport à un mélange théoriquement stoechiometrique. C'est pour absorber une partie de la chaleur.
De nos jours, on fait recirculer plutôt une partie des gaz d'échappement (valve ERG).

On ne pourrait pas le faire plutôt en mélangeant autre chose au carburant ?

reymija · 01/12/2005, 08h19

Bonjour.
Je voudrai vous signale concernant la recuperation de chaleur par echapement le fameux comprex qui utilise le bang de l echapement pour faire tourne un compresseur alimentant l admission.
Voir science et vie de 1979 numero 747.
Salut a tous.

http://forums.futura-sciences.com/ne...te=1&p=384718#
bravo

Gilles BILLARD · 08/03/2006, 21h13

Bonsoir,
Plus d'une centaine d'années a fabriquer des moteurs a combustion interne; des milliers d'ingé pas tous idiots ont bossé leur vie durant pour les améliorer, les constructeurs ont dépensé des sommes faramineuses pour les perfectionner; pensez vous sérieusement que l'on puisse maintenant faire de gros progrès avec cette petite merveille de techno qu'est devenu le 4T moderne ?

L'injection d'eau ou d'eau/ethanol, cela a été dit et re-dit, n'est pas nouvelle; elle a ses limites ses containtes sont cout.

L'orientation d'avenir me semble plus a chercher dans la combustion externe qui permet d'améliorer notablement le rendement de combustion, assez mauvais, finalement, dans les moteur a combustion interne (quoique meilleur avec les tubo-réacteurs qu'avec les moteur 4T)
D'autres exploitations du cycle de carnot sont a envisager, le renouveau du Stirling me semble obligatoire.

coureur des bois · 09/03/2006, 12h01

bonjour a tous
pour les deptique du moteur a eau regarder ce ceci
http://www.chucara.com/dossiers/air-miss/air-miss26.htm dans la section moteur a vapeur de besler