Estimation de l'évolution de la température de l'air suite à une compression

[inviteb51148ad]

Bonjour,

Je cherche à connaître le volume minimal d'une chambre de combustion (lorsque le piston est en haut). Si j'ai le volume du moteur, je divise par 4 pour avoir le volume d'un piston lorsqu'il est en bas. Ensuite, je mesure la pression dans la chambre de combustion, le problème c'est que l'air chauffe et qu'il modifie la pression lui aussi. Je ne pense pas que cette augmentation de pression soit négligeable. Pour un volume de 0.4 litre, de combien peut on estimer l'augmentation de la température de l'air et donc la modification de la pression lorsque la pression passe de 1 bar à 11 bars? Je cherche pas un calcul précis mais un ordre d'idée si c'est possible, une précision de 10% serait acceptable. Le top serait un abaque.

Bonne soirée à vous.
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[Tifoc]

Bonsoir,
On va d'abord corriger quelques termes.
Ce que vous appelez le volume du moteur s'appelle la cylindrée. Et lorsque on la divise par le nombre de cylindres, on obtient la cylindrée unitaire notée Vu. Mais ce n'est pas le volume emprisonné lorsque le piston est au PMB (Point Mort Bas) ! Ce volume est en fait le total de la cylindrée Vu et du volume de la chambre de combustion Vc, soit Vpmb = Vu + Vc (et on a bien Vpmh = Vc).
La principale caractéristique géométrique d'un moteur est son rapport volumétrique (parfois appelé - à tord - taux de compression) noté "epsilon" et qui vaut ε=(Vu+Vc)/Vc. Toute la suite dépend de lui...
La loi qui lie les températures et volumes entre le PMB et le PMH fait intervenir le coefficient adiabatique "gamma" γ et s'écrit T_pmh=T_pmb∙ε^(γ-1)
Pour des valeurs usuelles (puisque vous cherchez un ordre de grandeur) ε=10 et γ=1,4, ça donne une température multipliée par 2,5.
Attention, ces températures sont exprimées en Kelvin (retranchez 273 pour obtenir la température en °C)

[inviteb51148ad]

Ah, merci pour les précisions.

Donc cela veut dire que sur un delta de 10 bars (mesurés) seuls 4 bar proviennent de la différence de volume (j'ai divisé 10 par 2.5 car si le température est multipliée par 2 la pression aussi pour un volume donné) ? je trouve cela peu.

[Tifoc]

Pardon j'ai été un peu vite avec les ordres de grandeur que je vous ai donné sans tenir compte de votre taux de compression (le vrai) de 11. La relation de poisson s'écrit cette fois p_pmh=p_pmb∙ε^γ et du coup, pour un taux de 11, le rapport volumétrique vaut ε=5,6 ce qui donne une température multipliée par 2 (et non pas 2,5).
Ensuite la loi de Mariotte (ou loi des gaz parfaits) stipule que la quantité p.V/T est constante lors de la transformation. Alors si cette transformation se fait à température constante, oui multiplier la pression par 11 revient à diviser le volume par 11. Mais une compression "usuelle" est adiabatique et suit les lois que je vous ai données (tout en respectant la loi de Mariotte). On peut toujours interpréter ça comme vous le faites en distinguant 2 phénomènes parallèles, mais je n'en vois pas trop l'intérêt.

[A voir en vidéo sur Futura]