pollution Moteur à essence et moteur à diesel

[invite15518c50]

Bonjour, j’ai deux questions, j’espère que vous allez m’aider.
1- on dit que le moteur à essence à un rendement d’environ 30 % et le moteur à diesel un rendement d’environ 40 %. Dans les deux cas, est-ce que les déperditions sont des hydrocarbures imbrulés par la cylindre qui seront expulse à l’extérieur sous forme de gaz ?
2- pour quoi dit-on que le moteur à diesel produit des particules ! pourtant on dit que les déperditions sont moins dans les voiture dites diesel ! est ce que les voitures à essences ne produisent pas ces particules ? Quelle est la nature de ces particules ?

Merci beaucoup pour votre aide.
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[wizz]

bonsoir

Les particules, c'est du carburant qui n'a pas eu le temps de bruler entièrement. Ce dernier est une longue chaine de carbone et d'hydrogène. Une partie du carbone (et un peu d'hydrogène) n'a pas pu bruler et forme de la suie, particule

L'essence est plus volatile que le gasoil. Lorsqu'on injecte l'essence, ce dernier s'évapore mieux. La goutte est alors plus petite. Ça brulera mieux parce que ça offre à cette quantité de carburant plus de surface en contact avec l'air. Puis ça brule mieux parce qu'il y a moins de distance entre l'extérieur de la goutte de carburant et l'intérieur. A 3000tr/min, ça laisse peu de temps pour bruler. Pronto pronto pronto.... On peut voir cela avec les injection diesel à très haute pression. Avec les premières injection directes diesel à basse pression (400 bars), ça faisait des "grosses" gouttes, et on voyait de la fumée noire à l'échappement. Mais sur les TDI suivantes, avec des pressions d'injection à 2000 bars, on ne voyait presque rien, même sans FAP.

Sur des moteurs essence classique (non injection directe), on injecte l'essence à l'extérieur du cylindre, juste devant la soupape. Ça a plus de temps pour bien se mélanger avec l'air (pendant la descente du cylindre, puis pendant la remonté avant l'étincelle au point mort en haut). Ça a le temps de bien s'évaporer en fine goutelette...

Sur le moteur diesel, on injecte au dernier moment, et donc le carburant reste sous forme de "grosses" goutelettes.
Idem sur les injection directe essence. On injecte soit au dernier moment juste avant l'étincelle (pied léger à faible régime moteur), ou soit au début dès l'ouverture de la soupape (à fond, pied lourd). mais l'essence aura quand même moins de temps pour bien s'évaporer par rapport à une injection directe. D'ailleur, je crois que Toyota avait employé 2 système d'injection (directe et indirecte!!!) sur un de ses modèles.
donc sur un moteur essence à injection directe, il y a aussi une production de particule. La norme euro 5 l'a bien souligné

Quant aux différences de rendement, c'est dû à leur mode de fonctionnement.
Sur un moteur diesel, disons qu'on a un cylindre de 1 litre, si on injecte juste un peu de gasoil, alors on aura un peu de puissance. et si on injecte davantage de diesel, alors on aura davantage de puissance (jusqu'à bruler tout l'air disponible). C'est de cette manière qu'on régule la puissance du moteur.

Sur un moteur essence, le mélange air+essence doit toujours être proportionnelle. Donc si on a besoin de peu de puissance, on va alors consommer peu d'essence....donc nécessiter peu d'air. Et pour diminuer le volume d'air introduit dans le cylindre, il faut étrangler l'entrée d'air (avec le papillon). Le piston va alors "aspirer du vide", et donc va forcer bien plus que si ce vide n'existait pas.
Prend une seringue.
Tire sur le piston avec le bout de la seringue ouvert
Recommence, mais cette fois, referme le bout. Tu peux toujours tirer sur le piston, mais tu vas forcer plus...
Et donc en forçant davantage, le piston consomme donc davantage de force du moteur, et cette force consommée n'est donc plus disponible pour les roues, donc rendement moindre
Sur les moteurs modernes, on arrive à contourner plus ou moins cette obligation. Mais le moteur est plus complexe, donc plus cher...ou plus fragile...ou les deux à la fois

[invitee0b658bd]

Bonjour,
il me semble que le taux de compression beaucoup plus important sur le diesel à aussi un impact signicatif sur le rendement.
je crois que l'on travaille avec des temperatures dans la chambre de combustion plus importantes ce qui permet d'influer sur les termes du rendement de CARNOT.
fred

[invite15518c50]

Salut,
donc vous voulez dire que les particules sont le diesel imbrulé !
Mais le moteur à essence aussi dégage de l'essence imbrulé, n'est ce pas ! dans ce cas pour quoi ce dernier n'est pas considéré comme des particules ? est ce que parce que c'est petit ?
Est ce qu'on doit donner l'appellation de particule lorsque ça depasse un certain diamètre ou poids ?
Merci beaucoup

[A voir en vidéo sur Futura]

[trebor]

Bonjour,
La pollution n'est pas la même car le carburant est différent ainsi que la façon d'on le moteur va le brûler, voici un lien qui l'explique http://www.kh.refer.org/cours_en_lig...DF/Cours11.pdf
A+

[invite15518c50]

bonsoir

Les particules, c'est du carburant qui n'a pas eu le temps de bruler entièrement. Ce dernier est une longue chaine de carbone et d'hydrogène. Une partie du carbone (et un peu d'hydrogène) n'a pas pu bruler et forme de la suie, particule

......

Je n’ai pas compris une chose : les particules fines du moteur diesel ce sont des hydrocarbures imbrulés alors ! Mais normalement le véhicule est équipé de pot catalytique qui va les bruler au final ! Elles ne devraient pas êtres émises alors !
Peut être vous allez me dire que ce pot catalytique n’est performant qu’à partir du 10 kilomètre !
Dans ce cas on équipe le pot catalytique d’un filtre à particule (qui fonctionne à une température plus basse 160 C°) qui va les bruler au cas où le pot catalytique ne les brule pas !
Je n’arrive pas imaginer le pot catalytique équipé de filtre à particule est ce qu’il est équiper de deux chambres ? la première pour bruler NOx et le CO et les HC, et une deuxième (filtre à particule) qui corrige les imperfections ?
Merci beaucoup pour votre aide

[invite0324077b]

ce n'est pas si simple : le pot catalytique brule tres bien la vapeur d'essence restant dans l'echapement , mais il ne peut rien contre les particule fine du diesel

les fine particule du diesel sont negligable au point de vue energie : c'est pour cela que le diesel a beau avoir le meilleur rendement ca ne l'empeche pas de faire de la fumé noire

le moteur a essence a une combustion plus complete mais ca ne l'empeche pas d'avoir un moins bon rendement a cause d'un taux de compression plus faible

le plus grave avec le moteur a essence est que le rendement diminue quand on leve le pied et ferme le papillon

la qualité du diesel n'est pas seulement sont rendement a puissance maxi mais surtout qu'il est encore meilleur quand on leve le pied