Régulation puissance moteur thermique

[invite8b903e2e]

Bonjour,

Je me pose une question quant au dimensionnement des cylindre dans un moteur thermique.

En effet, je suppose que l'énergie produite par un moteur est directement liée à la pression présente avant la phase de détente. Avec cette hypothèse, on peut supposer qu'un moteur est conçu pour fonctionner à une charge donnée. Dans le cas où la charge augmente (exemple: légère côte à gravir pour une voiture), et que l'on souhaite conserver une vitesse de rotation constante, il faut donc que le moteur augmente son couple et donc la pression à détendre. Ainsi, le piston n'est plus dimensionné pour accueillir tout le volume détendu et une pression résiduelle sera rejeté à l'atmosphère !?
A l'inverse, en cas de baisse de charge, les gaz vont se détendre avant d'arriver au Point Mort Bas, et une dépression va se créer avant d'échapper à l'atmosphère ?

Pourriez-vous m'indiquer si mon raisonnement est faut svp?

Par avance merci!
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[trebor]

Bonsoir,
Tu as dit que : le piston n'est plus dimensionné pour accueillir tout le volume détendu et une pression résiduelle sera rejeté à l'atmosphère !?
A l'inverse, en cas de baisse de charge, les gaz vont se détendre avant d'arriver au Point Mort Bas, et une dépression va se créer avant d'échapper à l'atmosphère ?

Non, la cylindrée du moteur ne varie pas, c'est la quantité de carburant mélangé avec l'air qui détermine le couple moteur en relation avec la vitesse de rotation du moteur.
Plus il y a de carburant ( de pression sur la pédale d'accélérateur ) et plus il y a de puissance et inversement en relâchant la pédale d'accélérateur, le cylindre recevant moins ( de carburant "d'énergie" ), le couple diminue et le véhicule ralenti.
La consommation en carburant étant proportionnelle à l'effort que le moteur doit fournir pour maintenir sa vitesse ( en côte, vent de face, vitesse élevée, poids du véhicule, cylindrée du moteur,...)
A+

[invite8b903e2e]

Plus il y a de carburant, plus il y a d'énergie lors de la combustion (là on est d'accord).
Cependant, s'il y a plus d'énergie, c'est qu'il il a plus de pression qui s'exerce sur le piston lors de la détente, je me trompe ?

[trebor]

Bonjour,
Oui, mais il y a une limite, la pression ne monte pas indéfiniment, car on est limité au volume d'air aspiré et au rapport optimum de carburant mélangé à l'air 13 volume d'air pour 1 volume de carburant.
A une certaine vitesse de rotation on obtient le couple maximum, voir l'info sur ce lien et plus grâce à Google > http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_...Fonctionnement
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[trebor]

Petite erreur de ma part, c'est 14,6 gramme d'air pour 1 gramme de carburant, voir ce lien > http://www.ifp.fr/espace-decouverte-...nventionnels#1
A+

[invite8b903e2e]

Ok. Donc, si on est d'accord pour dire que la pression augmente dans une certaine limite, et que le volume maximum du cylindre étant fixe (défini par son alésage et sa course + volume mort), la pression ne sera pas à un bar au point mort bas !? Donc rejet à l'atmosphère d'une "énergie" perdu ?

A moins que le moteur soit dimensionné pour une pression maximale, dans ce cas, pour une admission nominal d'air et de carburant, la détente du gaz brulé sera terminée avant que le piston n'arrive en bas de sa course

[trebor]

la pression ne sera pas à un bar au point mort bas !? Donc rejet à l'atmosphère d'une "énergie" perdu ?

Au point mort bas il subsiste une pression moindre, de plus il y a des pertes d'énergie par l'échappement ainsi que par la chaleur produite et par frottement des pièces interne du moteur, raisons qui font que le rendement du moteur n'est que de +/- 35 % ( je ne sais plus le chiffre exacte ).
Le moteur thermique n'est pas parfait, mais à ce jour on n'a pas trouvé mieux.
A+

[invite8b903e2e]

Tu veux donc dire que les moteur sont dimensionnés à puissance minimale, et que l'on sera toujours dans le cas où il restera une pression résiduelle dans le cylindre à la fin de la détente. Cette pression résiduelle sera d'autant plus élevée que le couple demandé (injection d'air / carburant) sera élevé ?

Si c'est ça, je suis content d'avoir enfin compris ce pbm, mais déçu du gâchis généré par ces moteurs

[trebor]

En bas de ce lien, > http://www.google.be/imgres?imgurl=h...26tbs%3Disch:1 il explique que les soupapes du moteur s'ouvrent et se ferme ( avant et après le point mort bas et haut du piston ) afin d'améliorer le rendement, sur certain moteur actuel, on modifie ce décalage en fonction de la vitesse de rotation du moteur.
Le contrôle de la combustion interne n'est pas facile gérer afin d'avoir le meilleur rendement en polluant le moins possible tout en consommant le moins de carburant possible.
Si tu veux plus de détaille, je laisse les explications aux pros du forums qui pourrons t'en dire plus que moi.
Avec Google tu peux également trouver plus d'info si d'autres ne viennent pas t'apporter plus de précisions.
Bonne lecture

[invite8b903e2e]

Je me suis bien documenté sur la question, et j'ai bien saisi le cycle réel des moteurs à essence ou diesel (détente incomplète et pression résiduelle renvoyé à l'atmosphère lors de l'échappement).
Je me pose cette question car je cherche à réguler mon moteur à air chaud. Le rendement étant pas top, je serai déçu de gâcher cette "énergie"... Je pense donc dimensionner mon moteur à Pmax, et dans ce cas, ma détente sera toujours complète mais une "course morte" apparaitra sur les quelques dizaines de degrés restant au vilebrequin avant que le piston n'arrive au PMB (ce qui n'est pas optimum non plus)