l'objectif de ce post est de déterminé la température et la pression qu'est capable de supporté le moteur à air comprimé MDI pour une utilisation normale et d'en déduire une performance énergétique de production pour un volume et une masse de réservoir donné afin de pouvoir établir un comparatif avec d'autre systèmes. les batteries et le moteur électrique par exemple.
Le principe du moteur est le suivant. l'air contenue dans des réservoirs en fibre de carbone sous une pression d'environ 300 bars est détendue jusqu'à la pression d'utilisation qui est de l'ordre de 20 bar. En suite ou pendant cette détente l'air est réchauffé affin d'augmenter son volume et donc les performances du moteurs.
Le moteur est constitué de deux pistons. Un petit piston qui va jouer un peu le rôle de "doseur ". pendant la descente de celui ci, le petit cylindre va admettre une dose d'air comprimé chaude. l'orque le petit piston remonte il envoie l'air chaud dans le gros cylindre ou le gros piston descend. On peu donc dire que l'air se détend simultanément dans les deux cylindres, le grand et le petit, ce qui fourni le travail du moteur.
on va considérer que les détentes sont adiabatiques par rapport au puissance en jeux et a la faible surface des cylindres, a moins d'utilisé le moteur a tres faible puissance on considère que l'on ne peu pas trop compté a la fois sur un réchauffement de l'air ou un refroidissement pendant la détente.
la question est de savoir qu'elle peu être la pression optimum d'injection sachant qu'avec une pression trop faible on récupère peu d'énergie et qu'avec une pression trop élevé il reste de l'énergie dans le réservoir. Selon MDI cette pression serait de 18 bars.
la deuxième question est de savoir jusque qu'elle température il est possible de chauffer l'air sans gripper le moteur. en effet, contrairement a un moteur a explosion, ou 'explosion ne dure que quelques millième de seconde, dans le cas du moteur MDI , l'air chaud est admis pendant toute la descente du piston et il n'y a que l'orque le piston remonte que l'air en se détendant peu refroidir le cylindre.
je pense que la température maximum d'un cylindre de moteur ne peux pas dépasser 120°c. au dela l'huile qui assure la lubrification brule et se dégrade. je pense que la température d'admission maxi est une moyenne entre la température de l'air chaud pendant l'admission et la température de l'air qui se refroidi pendant la remonté et que cette température dépend a la fois de la pression d'admission et de la température d'injection.
je pense que la température maximum d'injection ne peux pas dépasser 160°C pour une pression d'admission de 20 bar . cela veux dire que pendant toute la descente du piston, la température dans le cylindre va être de 160°C et que la température de l'air a la fin de la détente pourrait avoisiné les -90°C ce qui permettrait au cylindre de ne pas dépasser la température de 120°C
Qu'en pensez vous?
Dans l'hypothèse du pression d'injection de 20 bar et une température d'admission de 160°C l'énergie produit par kilogramme d'air avec une détente adiabatique serait de 69 Wh soit environ 35 Wh par kilogramme de réservoir remplie d'air.
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