Voiture et moteur à air comprimé (MDI ou autre)

[invite6383313d]

pour le rechauffage de l'azote , j'usqu'a 0° c'est l'air ambiant puis jusqua 300° l'eau chaude.les explications sont sur le site

Mais bien sur, pourquoi n y a t on pas pense plut tot?! Il suffit juste de metre un peu d eau chaude dans sa voiture pour qu elle avance! Pareil pour les locomotives a vapeur, ils faisaient partir un grand tuyeau de la cuisine a la cuve et la locomotive faisait Paris Marseille sans probleme! C est tellement simple!

Une question, pour separer les molecule d eau chaude des molecules d eau froides, on les fait passer dans un filtre?
-----

[Eric DUPONT]

si tu écris "les molécule" il faut mettre un "s" a molecule parceque il y en a plusieurs.

il ya l'equivalent de 2 litres d'essences dans 80 ltre d'eau chaude a 300°C et l'air apporte aussi l'equivalent de 2 litres d'essences. comme le moteur a un rendement de 80% ca fais 30 kwh a la roue.

ce qui permetrait effectivement de faire paris marseilles en roulant a 40 ou 50 kmh avec de l'eau et de l'air.

la molecule d'azote c'est N2 et la molecule d'oxygene c'est O2, deux atomes d'azotes font une molecules d'azote. tout comme deux atomes d'oxygene font aussi une molecule d'oxygene. l'une des deux molecules est plus petites que l'autre, c'est la raison pour laquel lorsque l'on fais passer l'air dans un tube poreux, l'une des deux molecules va s'echapper. ce qui permet de separer les molecule d'azote des molecule d'oxygene.

n'hesites pas a poser d'autres questions.

[invite13fddc90]

J'ai jetté un oeil sur les calculs de la page intitulée "thermodynamie"

Je ne comprend pas les formules utilisées.

En calculant l'énergie interne d'un gaz parfait diatomique U = 5/2 nRT.

La différence pour 1Kg d'azote (M = 28g/mol) soit 35,7 moles d'azote
me donne 5/2nR*450 = 350000J soit 97Wh.

C'est cette énergie interne du gaz qui sert à faire tourner le moteur.
Comment sais-tu que la température du gaz à la sortie du moteur à 1 atmosphère est de 50°C? Si il est plus chaud, on récupère moins d'énergie.

Ensuite, tu ne tiens pas compte des pertes dans le moteur/la transmission comme si
la totalité de l'énergie interne du gaz qui est prélevée été transformée en énergie cinétique . Il faut aussi tenir compte des pertes calorifiques car ces détentes ne sont pas adiabatiques.

Comment faire varier la puissance et le régime moteur?
Quel impact cela a -t- il sur les températures de détente?

Si on monte en régime, le débit augmente et il deviens alors difficile de chauffer le gaz à 500°C avant les deux détentes d'où moins d'énergie prélevée par Kilogramme de gaz utilisé. Cette perte peut être compensée par l'augmentation du débit et permettre malgré tout d'augmenter la puissance moteur.

Concrètement, on ne peut pas utiliser une boîte de vitesse à 450 rapports, il faut donc que le régime puisse varier d'un rapport de 1 à 5 environ.

[Eric DUPONT]

l'energie qui fait tourner le moteur c'est bien la difference entre l'energie interne du gaz a l'entré et la sortie du moteur et elle dépend de la temperature. la formule T1/T0=(P1/P0)^0,29 est deduite de PV=rNT, c'est cette formule qui permet de calculer pr le rapport de pression, le rapport de temperature.

effectivement c'est theorique et plus la temperature a l'entre est elever plus il ya de perte de chaleur, c'est une des raisons pour les quels j'ai diminué la temperature d'entré a 300°, de plus ca reduit la temperature a la sortie et donc la ca permet au contraire d'apporter de la chaleur.

pour faire varier la puissance et le regime moteur il est possible de couper l'alimentation en air, par exemple d'envoyer de l'air un tour sur deux ou un tour sur 3, ce qui diminue la puissance du moteur pour le même regime et ce qui permet donc de reduire le regime moteur.

i ya effectivement une inertie pour le chauffage de l'air mais compensé par une inertie calorifique des echangeurs.

il est possible aussi d'augmenter la pression d'air a l'entrer pour avoir plus de couple mais ca fais plus de bruit a la detente , par contre peu etre ca peu reduire la necessité d'une boite de vitesse ou tout du moins reduire le nombre de vitesse necessaire a 2 ou 3, puisque ce qui fait la puissance du moteur c'est la masse d'azote qui passe a travers quelque soit le regime moteur

[invitee0b658bd]

bonjour,

pour faire varier la puissance et le regime moteur il est possible de couper l'alimentation en air, par exemple d'envoyer de l'air un tour sur deux ou un tour sur 3, ce qui diminue la puissance du moteur pour le même regime et ce qui permet donc de reduire le regime moteur.

j'essaie de suivre , mais la c'est plus tu pedales moins vite, moins t'avances plus vite
"ce qui se conçoit bien, s'énonce clairement
et les mots pour le dire arrivent aisément ....."
Boileau

fred

[invite32f57b05]

l'energie qui fait tourner le moteur c'est bien la difference entre l'energie interne du gaz a l'entré et la sortie du moteur

Ca serait beau ça ! des machines avec des rendements de 100 % !!
mouvement perpétuel, nous voilà !

En réalité, qui plus est avec un moteur avec piston et bielle, l'énergie qui fait tourner le moteur n'est que la partie du travail exercé par le gaz sur le piston qui n'est pas perdu en frottement et cie. Et c'est une minorité de l'énergie totale initiale de ton gaz.

pour faire varier la puissance et le regime moteur il est possible de couper l'alimentation en air, par exemple d'envoyer de l'air un tour sur deux ou un tour sur 3, ce qui diminue la puissance du moteur pour le même regime et ce qui permet donc de reduire le regime moteur.

J'imagine le bazard et la perte en frottements que ça peut faire...
Tu peux pas plutôt n'envoyer du gaz que dans trois cylindre sur 4, 2 sur 3, 1 sur 2, 1 sur 4...?
C'est pas plus facile ?

[invitee0b658bd]

bonjour,
comme tu chauffes,

T1/T0=(P1/P0)^0,29

il manquerai pas un petit rendement de carnot quelque part ? au moins sur l'energie que tu apportes par chauffage.
ces rendements la, sont rarement mirobolants
fred

[Eric DUPONT]

au niveau de carnot on es a 84% puisque on a -195° en source froide et 300° en source chaude.

les frottement sont moindres que dans un moteur 4 temps puisque il ya un temp moteur a chaque tour.

de plus les frottements sont recuperer sous forme de chaleur et avec un tres bon rendement, puisque ca rechauffe le gaz au cours de a detente

[invite13fddc90]

Eric :

Pour maintenir le rendement par kg d'air consommé du moteur, il faut maintenir l'écart de température de 450°C lors des deux détentes.
Comment faire cela pour des régimes et puissances variables?

Je ne comprend pas d'où sort l'exposant 0,29.

Un tel exposant ne peut pas sortir avec les lois des gaz parfaits.

"i ya effectivement une inertie pour le chauffage de l'air mais compensé par une inertie calorifique des echangeurs."

Je ne comprend pas. Peux-tu détailler?

L'énergie prélevée au gaz est transformée en énergie mécanique et en chaleur dissipée. Quelles est la proportion de celle-ci qui es dissipée?

On a la relation suivante :

Em + Et = U0-U1 + U2-U3

avec :

Em l'énergie mécanique du moteur
Et l'énergie thermique dissipée par le moteur
U0 : l'énergie interne du gaz avant la première détente
U1 : idem après la première détente
U2 et U3 : idem pour la seconde détente.

Comme la première détente est équivalente à la seconde en terme d'énergie, on peut écrire :

Em + Et = 2(U0 - U1) = (4/5)nR(T0 - T1)

AN : avec le diazote pour 1kg cela donne :

Em + Et = (4/5)*37,5*(500 - 50) = 350 000J = 97Wh

reste à déterminer Et ?

PS : Pour moi l'énergie dissipée c'est celle dissipée par le moteur et donc perdue. Cela tiens compte du fait qu'une partie de la chaleur se dissipe vers le gaz au cours de sa détente.

[invitee0b658bd]

bonjour,

au niveau de carnot on es a 84% puisque on a -195° en source froide et 300° en source chaude.

oui, mais cela me pose un petit probleme , tu es en train de me dire que la transformation en energie mécanique du transfert d'enrgie calorifique d'une source à -195 °C vers une destination à 300 °C se fait avec 84 % de rendement. c'est une pompe à chaleur ? ou est l'energie en entrée et l'energie en sortie ?

ce que j'avais en tête quand je parlais de rendement de carnot, c'était quel était le devenir de l'energie utilisée pour chauffer à 300°C quand l'ensemble ressort à 30 °C, et sur cette fraction de l'energie, le rendement serait de 47 %
puisque si j'ai bien compris, ton moteur peut etre assimilé à un systeme ou on à deux entrées ( azote comprimée + energie thermique) et une sortie (energie mecanique).
donc l'energie apportée de facon thermique, on en perd 53 % ( c'est mieux qu'un moteur 4 temps classique), mais si j'ai bien compri, on chauffe pour augmenter le rendement.
si tu veux augmenter le rendement global avec un rendement de 47% c'est qu'a l'origine on est largement en dessous de 47 %.

je te conseille de bien décrire ce qui rentre et ce qui sort de ton systeme, car pour l'instant je ne suis vraiment pas sur de ce que tu comptes comme entrée et comme sortie
fred

[invite13fddc90]

Rq : j'ai fait une gourde c'est (5) au lieu de (4/5). Le résultat final est de 194Wh.

[Eric DUPONT]

oui c'est ca 194wh , peu etre un peu plus si on se raproche de la detente isotherme plutot qu'adiabatique.

[invite13fddc90]

J'aurais des questions relatives aux news parues sur le site.

Ou en est le prototype du moteur?

Qu'en est-t-il de la production à montréal?
Tu as passé commande à une société avec cahier des charges?

Qui va construire les châssis, les autres pièces, les moteurs et assembler les voitures dans ce cas là?

[Eric DUPONT]

je suis en train de réalisé le proto du moteur. Si d'ici quelques semaine mes calcus se revelent exacte et que j'obtiens une certaine puissance au bout de l'arbre, nous passons a la réalisation du proto de la voiture avec la coque en carbone.

[invite13fddc90]

Ok, bonne chance et bon courage alors.

Il faudra voir le résultat final. Je t'ai donné mon avis, je trouve tes calculs très optimistes.

[Eric DUPONT]

tu as trouvé 194 watt par kilogramme d'azote chauffé a 300°c mais tu penses qu'il va y avoir des pertes.

oui mais des pertes du a quoi?

les frottement sont moindre que dans un moteur 4 temps et la chaleur augmente le volume des gaz donc c'est récuperer.Peu etre que si je chauffe le cyindre j'aurrais même plus que 194 watt par kilogramme d'azote!

[invite32f57b05]

Tu auras des pertes parcequ'il y aura toujours des frottements, moteur 4 temps ou pas, et parceque tu as une source chaude d'une température supérieure à celle de l'air ambiant, et une source froide d'une température inférieure à celle de l'air ambiant, et tu ne pourras jamais les isoler parfaitement.

Si j'ai bien suivi le calcul, 194 watt c'est la quantité d'énergie maximum que ton système peut extraire : tu ne pourras théoriquement pas en avoir plus.

A cela, il faudra ajouter toutes les pertes, qui seront importantes vu les températures de tes sources chaudes et froides.

[invite13fddc90]

194Wh par Kg d'azote qui subit deux détentes de 500°C à 50°C.

Si tu chauffes, le cylindre, il faudra chauffer celui-ci avec de l'énergie qui viendra bien de quelque part.

Lorsque ton moteur est disons en fonctionnement à régime et puissance constante, le bloc moteur chauffe à une température d'équilibre Te > Tambiante. Ton bloc moteur va donc diffuser de l'énergie par conduction thermique (chauffer l'air autour du moteur) et par rayonnement (rayonnement du corps noir). L'énergie diffusée par rayonnement augmente très vite avec la température. Elle suit la loi de stefan-boltzmann.
Le flux énergètique émis à partir d'une surface est de sigmaT^4 .
En w.m^-2, avec sigma = 5,67 10^-8 W.m^-2.K^-4 (constante de stefan-boltzmann)

Par ex si ton moteur a une surface externe d'1 mètre carré et que sa température d'équilibre est de 100°C soit 373K, il émettra par rayonnement une puissance de :

Prayonnement = 5,67 10^-8*(373^4)*1(surface) = 1097Watts.

à 200°C ce sera 2838 Watts.

De même, plus la température est élevée plus la puissance dissipée par conduction sera grande.
Il faut donc dans ta conception chercher à limiter la température externe de ton moteur. Attention c'est théorique. Car imaginons un moteur parfaitement isolé qui n'émettra aucune énergie vers l'extérieur par conduction et rayonnement, on récupérera plus d'énergie mais le moteur risque d'être beaucoup trop chaud du coup le gaz en fin de détente ne sera pas à 50°C mais bien plus chaud d'où à nouveau une perte d'énergie.

Je pense que la plus grande difficulté sera de faire varier la puissance et le régime moteur en maintenant constantes les températures avant et après détente.

[Eric DUPONT]

je vais introduire de l'air a 300° et ca concerne une toute petite surface du moteur, car des que le piston aura descendu un peu, la detente refroidira l'air jusqu'a - 100°.

je pense qu'en reduisant la temperature a l'entré le rendement est meilleur mais la puissance est moindre. ainsi a 500° je peux esperer 250 watt par kilo d'azote mais avec plus de perte. A 300° j'ai plus de chance detre proche du rendement theorique de 194 watt par kilo.

et si je chauffe le cylindre a 150° peu etre que je peux avoir plus de 194 watt par kilo d'azote.

pour la regulation je peux envoyer de l'air une descente sur deux et garder un tres bon rendement puisque je pense puisque l'air pourra etre mieux rechauffé par les frottements et les surfaces d'echanges.

[invite13fddc90]

"et si je chauffe le cylindre a 150° peu etre que je peux avoir plus de 194 watt par kilo d'azote."

Les 194wh par Kg ne sont conditionnés que par la différence de température lors des deux détentes.

Ensuite, une partie est transformée en E mécanique l'autre est perdue.

Bonne chance pour tes tests!

[Eric DUPONT]

194 watt h c'est pour une detente adiabatique sans echange de chaleur avec l'exterieur et sans frottement.

si il y a un apport de chaleur sa peu etre plus, si i ya une perte de chaleur c'est moins,

si il ya des frottement c'est moins mais i ya un apport de chaleur qui fait plus.

[invitee0b95ad8]

Et voila la fin 2008, et toujours rien en vente, contrairement aux promesses de début 2008.

A bientot, pour les nouvelles aventures de MDI, avec des promesses de ventes avant fin 2009

[invite9951c36d]

Hello !

Début 2009, toujours rien de neuf ?

Selon vous est-ce que la solution à piston de Motorair est la meilleure ?
N'y a-t-il pas des concepts plus prometteur.
Autant vous le dire de suite, le concept MDI ne donnera rien. J'ai visité une dizaine de fois MDI lorsque j'habitais sur la côte (dernière visite Janvier 2008), je ne suis plus du tout convaincu par leur solution qui plus est devient de plus en plus compliquée et si en plus vous considérer qu'ils usinent tous les blocs moteurs dans la masse c'est un gouffre à pognon, un gachi de matière sans compter l'énergie que cela consomme parce ça personne n'en parle ou presque, c'est pas tout d'avoir un moteur performant mais si les procédés sont couteux et énergivore à quoi bon. Le but c'est d'obtenir de la performance, de la facilité de réalisation et un vecteur énergétique pas cher et non polluant. Là est toute la solution c'est le bilan global qu'il faut regarder aussi.

Je suis à votre écoute pour des concepts novateurs et prometteurs. Quelque chose simple et d'efficace.

Au plaisir de vous lire

[invite4f7a60b6]

Hello !
Début 2009, toujours rien de neuf ?
Selon vous est-ce que la solution à piston de Motorair est la meilleure ?
N'y a-t-il pas des concepts plus prometteur.
Autant vous le dire de suite, le concept MDI ne donnera rien.

bonjour
pour MDI aucun doute pour moi aussi . et pour motorair également,
bien que je souhaite me tromper .
il a été démontrer mainte fois ici sur ce forum ,que l'air comprimé,n'est pas pas une solution d'avenir .
de plus l'utilisation des moteurs classiques a pistons, pour un moteur
a air ,n'est pas du tout une solution efficace , au contraire.
ou alors j'ai pas compris le fonctionnement de leurs moteurs .
"veuillez me prévenir SVP si je me trompe"
en fait :
dans un moteur classique thermique diesel on injecte au ralenti par exemple 4 cm3 de gasoil (chiffre complètement au hasard ) les pistons font pourtant toute la trajectoire de la course vers le PMB .les pistons ont une course non motrice (on va dire 3/4 encore au hasard)
et a plein régime ,ce même moteur ,aura 12 cm3 de gasoil injecté,(idem hasard ) là les pistons auront un autre problème car arrivé en bas ,ils auront encore un restant d'énergie ,qui sera évaluer vers l'échappement .
mais après tout se n'est que du gasoil en plus consommé.
heureusement que pour les moteurs diesel classique certain pensent.

ci joint la détente prolongé de Honda ,pour étayer mes dernières phrases.
http://www.auto-innovations.com/actualite/1183.html

ils y pensent tellement qu'ils envisagent de compenser le manque d'énergie inutilisé (comme au ralenti et vitesse moyenne ) par
>>>> la variation de cylindrée

et pour la variation de cylindrée du même, Honda (mais il y en a d'autres )
http://www.moto-station.com/article2...soupapes-.html
vous avez noté les chiffres de baisse de consommations ??
après ce passage du thermique , voyons le moteur a air comprimé ??
exactement pareil !!!
a bas et moyen régime avec une injection faible,due au bas régime demandé , les pistons font des temps de déplacement en course "consommateur d'énergie sans restitution" , et a haut régime , même avec une injection étudié et précise dans le temps il y a risque de perte ,car il n'est pas dit qu'en bas le ou les pistons ne soit a la pression atmosphérique .
je pense qu'il y a une solution ,>>> la variation de cylindrée mais pas comme celle qui existe par exemple en hydraulique .
(attention je connais bien le sujet )
il faudrait une variation de cylindrée ou ,les pistons arrivent toujours au point mort haut mais ,varie leur PMB , il y a une solution ,mais encore dans ma tète .
encore une fois je peut me tromper .
j'ai proposé cette idée a éric Dupont sans aucunes réponses , dommage .

[Eric DUPONT]

par exemple l'air est injecté a 20 bar dans le deuxieme etage et est completement detendue j'usqu'a 1 bar une fois le piston tout en bas.

c'est pas comme dans un moteur thermique diesel ou a essence ou l'air ressort a une temperture plus elevé quil ne rentre et par concequent a une pression superieure.

dans le moteur a azote liquide toute l'energie de l'azote est completement detendue de 400 bar jusqu'a 1 bar.la temperature d'injection dans les deux etages ainsi que la pression est toujours la même quelque soit le regime moteur par concequent le rendement est toujours le meme.

le moteur a piston est ce quil ya de mieux pour detendre l'azote comprimé sans fuite et pendant de longue heure de fonctionnement.

j'ai creer un groupe sur facebook ou vous pouvez adherer.
http://fr-fr.facebook.com/group.php?gid=39672657911

[invite4f7a60b6]

dans le moteur a azote liquide toute l'energie de l'azote est completement detendue de 400 bar jusqu'a 1 bar.la temperature d'injection dans les deux etages ainsi que la pression est toujours la même quelque soit le regime moteur par concequent le rendement est toujours le meme.
le moteur a piston est ce quil ya de mieux pour detendre l'azote comprimé sans fuite et pendant de longue heure de fonctionnement.

bonsoir
je vois que vous ne suivez pas ....
il est tout a fait , techniquement impossible de finir après 400 bars en entrée a 1 bars surtout si il y a un changement de régime moteur ,et que la pression initiale ne reste pas la même .
le moteur a piston tel que vous le représentez sur votre site,
(motorair ) dispose de deux cylindres dont un petit diamètre et un plus gros diamètre , (plus ou moins comme le MDI)
il a , (mais exactement comme les moteurs classiques a pistons), une pression (peu importe laquelle) sur les pistons,qui se traduit sur le vilebrequin par un couple variable, suivant l'angle de la bielle , donc par conséquent rendement diffèrent.
il vaut mieux un moteur a pistons , qui a un couple constant,a partir du moment ou la pression est la même,quelques soit la position des bielles ,comme les moteurs a pistons axiaux ......
quand a la variation de cylindrée ,j'affirme que c'est nécessaire et bénéfique dans votre cas et celui de MDI .
cordialement

[Eric DUPONT]

j'injecte a ladmission du premier etage la masse d'azote qui correspond aux volumes d'azote contenue dans le cylindre du deuxieme etage la ou la pression est de 1 bar.par concequent la pression de l'azote a la sortie du moteur est bien de 1 bar.

la pression d'un gaz su un piston n'a rien avoir a la pression des jambes sur un pedalier de velo, si le piston ne descend pas il ya aucune depense d'energie magres que le gaz puisse exercer une force, ce n'est pas le cas du cycliste qui reste sur place en bas de la cote en appuyant tres fort sur les pedales.

le moteur mdi n'a rien a voir il faudrait deux moteur mdi l'un a coter de l'autre pour faire un moteur motorair puisque le petit cylindre du moteur mdi sert a doser le bon volume d'air alors que dans le cas de motorair se dosage se fait pas des soupapes.

un moteur a cylindre variable n'est utile que pour un moteur thermique avec compression et explosion et un moteur a piston axiale existerait deja sur les voitures si il avait prouvé sa superiorité

[invite4f7a60b6]

bonsoir
je laisse tomber ,devant ta réponse aussi flou ,rendez-vous dans quelques temps, et on parlera alors des différences
cordialement

[invite9951c36d]

messieurs un peu de courtoisie, s'il vous plaît

Ma relance de ce sujet n'avait pas pour but de creer une polémique stérile mais plutôt de faire avancer le débat et de rechercher une solution satisfaisante en tout point. Je connais les grandes lignes du concept de Michel Dhieux, il y a de bonnes choses qui pourrait être interessante pour un moteur à air comprimé.

Eric, j'ai parcouru votre site, votre solution est fonctionnelle mais je doute qu'elle permette d'obtenir un rendement correct. A vérifier avec un proto !

[Eric DUPONT]

tout va bien,
je ne connais pas le concept de michel, la cylindré variable, mais je crois qu'il veux plutot parler de taux de compression variable qui est valable pour l'inflamation d'un melange d'air et d'essence.

si vous avez des sugestions sur le rendement du moteur a air comprimé ca m'interaisse. normalement c'est 200 watt par kilogramme d'azote pour une pression d'entre superieur a 400 bar et une temperature d'injection a chaque etage comprise entre 250 et 300°