Rendement moteur a explosion

[Rachilou]

Bonjour,


Relativement à un moteur à explosion, lorsque le piston se trouve en position haute ( dans le cylindre ) au 3e temps (explosion) , son couple de force est réduit à néant au premier instant de sa descente. Lorsqu'il se trouve en milieu de course son couple de force est au maximum. Et lorsqu'il se trouve en position basse son couple de force est réduit de nouveau à néant au dernier instant de sa descente.

On peut compter sur l'astuce d'un volant d'inertie pour entretenir correctement un mouvement circulaire rendu plus homogène.

Toutefois je voudrais savoir si c'est le cas ( et je pense que oui), de combien est diminué ( en moyenne ) le rendement* R d'un moteur à explosion seulement sur la base de son système de transmission par bielle manivelle. Est ce que celui-ci contribue à augmenter sérieusement les pertes thermiques durant le travail de combustion sur le déplacement du piston.

* en ne tenant pas compte des frottements mécaniques piston/cylindre et autres.

Merci d'avance pour ceux qui m'éclaireront.
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[Ouk A Passi]

Bonjour,

je voudrais savoir si c'est le cas ( et je pense que oui), de combien est diminué ( en moyenne ) le rendement* R d'un moteur Ã* explosion seulement sur la base de son système de transmission par bielle manivelle.

Ah! C'est terrible!
Et quand je pense qu'il existe une majorite de moteurs quatre temps, quel gachis puisque ce fameux troisieme temps moteur n'intervient qu'un tour sur deux.
C'est bien pour cela qu'il existe des turbines.

Mais il faut voir également les avantages et contraintes de chaque systeme.

[invite07941352]

Si l'on admet le dessin, la conception , le principe du moteur à combustion interne à 4t , on ne peut pas parler de "perte de rendement" au 3 ème temps . C'est son principe même de fonctionnement que vous remettez en cause .

[Tifoc]

Bonjour,

en ne tenant pas compte des frottements mécaniques piston/cylindre et autres.

Ca va sérieusement limiter les critiques...

Relativement à un moteur à explosion, lorsque le piston se trouve en position haute ( dans le cylindre ) au 3e temps (explosion)

[mode pinaillage ON] La combustion (ce n'est pas une explosion) n'est pas un temps du moteur 4 temps. Elle "s'intercale" entre le second temps (compression) et le troisième (détente - temps moteur). [mode pinaillage OFF]

Lorsqu'il se trouve en milieu de course son couple de force est au maximum

[mode pinaillage ON] Un peu avant le milieu de course (quand on vient du PMH bien sûr), et plus précisément au moment où la bielle est perpendiculaire à la manivelle. [mode pinaillage OFF]

Toutefois je voudrais savoir si c'est le cas ( et je pense que oui), de combien est diminué ( en moyenne ) le rendement* R d'un moteur à explosion seulement sur la base de son système de transmission par bielle manivelle.

Si on néglige les frottements, il n'y a aucune conséquence sur le rendement... Le fait que le couple ne soit pas constant (si on néglige les frottements - j'insiste) n'intervient pas : l'énergie (parce que le rendement est un rapport d'énergies) à transmettre est transmise.

Est ce que celui-ci contribue à augmenter sérieusement les pertes thermiques durant le travail de combustion sur le déplacement du piston.

[mode pinaillage ON] Il n'y a pas de "travail de combustion" mais bien un travail moteur sur le temps de détente. [mode pinaillage OFF] Les "pertes" thermiques (pas par le système bielle-manivelle à proprement parler donc) sont liées à la forme de la chambre et à ce qui s'y passe d'un point de vue mouvements fluides. Et comme l'a fait remarquer Ouk A Passi, on sait faire mieux, on sait faire pire... sachant que le mieux d'un point de vue est le pire d'un autre

Deux autres remarques :
1 - Les gaz brûlés sont à évacuer et cela demande une certaine énergie. Que le temps moteur ait lieu un tour sur deux ou à chaque tour ne change rien, thermodynamiquement, au rendement (maintenant, si on prend en compte les frottements divers...)
2 - Quand on parle de "pertes" thermiques, il faut quand même se souvenir du second principe de thermo et de la nécessité d'une source froide. Je dis souvent à mes étudiants, de manière volontairement exagérée, si les "pertes" thermiques vous ennuient, débranchez le radiateur et isolez le compartiment moteur avec de la laine de roche : il n'y aura plus de pertes...

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[Rachilou]

Bonjour,

Merci pour vos commentaires dont je constate la rigueur de l'explication.
Je suis parfaitement d'accord avec vous sur beaucoup de points puisque vos explications n'ont fait que reprendre l'imprécision de mon développement.

Sauf pour l'essentiel : ou vous m'avez expliquez que le rendement R n'est pas atteint par le mécanisme de la bielle manivelle.
J'avais pensé à tort que beaucoup d'énergie était perdue par transfert thermique via les parois du cylindre.



J'ai une question relativement à une de vos réponses :

La combustion (ce n'est pas une explosion) n'est pas un temps du moteur 4 temps

Quelle différence vous faites entre une explosion et une combustion dans le moteur ?

Aussi, je ne suis pas un spécialiste du langage technique dans ce domaine, mais on associe souvent Combustion avec 3e temps (apparemment à tort).

D'ailleurs voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_explosion

Cordialement.

[invite07941352]

D'accord, c'est une question de terminologie, mais cela fait déjà bien longtemps que le terme de moteur à "explosion" est abandonné, au moins dans les ouvrages sérieux et dans l'enseignement, je ne parle pas des journalistes . Pour le moteur à essence, la meilleure preuve c'est que le mélange est allumé par la bougie , c'est une combustion, rapide certes ( env. 3 millièmes de s ) mais c'est une combustion traitée en tant que telle pour qu'elle soit rapide et complète,avec un front de flamme, par exemple. On pourrait réserver le terme explosion à une opération non voulue : l'explosion de l'usine AZF, par exemple.

[Tifoc]

Bonjour,

Sauf pour l'essentiel : ou vous m'avez expliquez que le rendement R n'est pas atteint par le mécanisme de la bielle manivelle.
J'avais pensé à tort que beaucoup d'énergie était perdue par transfert thermique via les parois du cylindre.

Il y a deux choses : le système bielle-manivelle (organe de transmission d'énergie mécanique) et le cylindre par les parois duquel peuvent s'échapper des joules. Oui, il y a pertes thermique via ces parois. Ce n'est pas lié au système bielle-manivelle : il y en a encore plus pour un "cylindre" de moteur rotatif (sans bielle-manivelle donc). Le rendement thermodynamique n'est pas affecté par ce système mécanique, mais le rendement mécanique, oh oui !
La détente, dans le modèle thorique, se fait sans échange thermique avec l'extérieur. En pratique (comme toujours), c'est un peu moins vrai !

Quelle différence vous faites entre une explosion et une combustion dans le moteur ?

Le lien que vous citez donne une réponse simple et valable. Pour faire encore plus simple (un peu moins "rigoureux" mais un peu plus "intuitif"), une explosion est une combustion incontrolée car incontrolable. Et dans les moteurs d'aujourd'hui, on contrôle de mieux en mieux la combustion (je dirais même "étape par étape" malgré le très court temps qu'elle dure).

on associe souvent Combustion avec 3e temps (apparemment à tort).

La différenciation vient du modèle théorique qui décrit clairement un temps de compression, un temps de détente, les deux étant séparé par une combustion instantanée (à volume constant pour une essence, à pression constante pour un diesel de bateau, un peu des deux pour un diesel automobile).
Dans la pratique, la combustion "dure" environ 40° vilebrequin autour du point mort haut (pour un moteur automobile). La détente (le fameux troisième temps - moteur - donc) se fait, elle, sur tout le trajet PMH - PMB. On ne peut confondre les deux, mais elles sont bien associées, la combustion "entamant" la détente.

Cordialement,