Compression de l'air dans le moteur thermique

[Chatta]

Bonjour,

J'ai une question sur la compression de l'air dans le temps de compression :

Comme vous le savez, l'air est comprimer dans le temps de compression à environ 14 bars pour la combustion avec du carburant. Mais la pression du gaz à la fin du temps de detente dans le point mort bas est environ 5 bars. Comment le moteur peut comprimer de l'air à une pression de 14 bars tandis que la pression du gaz brûlé dans le point mort bas dans l'autre cylindre du moteur atteint 5 bars uniquement?

Comment le moteur peut comprimer de l'air au temps de compression et faire déplacer la voiture en même temps en dépit de la différence de pression entre le point mort haut et le point mort bas : 14 bars au point mort haut avant combustion et 5 bars dans le point mort bas?
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[XK150]

Salut ,

Dans votre raisonnement en pression , vous oubliez simplement le rôle fondamental du volant moteur qui stocke une partie de l'énergie produite durant le temps moteur .
L'energie cinétique accumulée durant le temps moteur est rendue à la remontée - compression du piston .
Dans les monocylindres , le volant moteur , c' est le vilebrequin ET ses masses d'inertie et d'équilibrage .
Dans les multicylindres , c'est aussi le vilebrequin et aussi le volant moteur qui sert de plateau d'embrayage .
Et plus il y a de cylindres et moins il y a besoin d'un volant moteur important .

[Gyrocompas]

Bonjour,
Ne pas oublier l'apport d'énergie par la combustion.
C'est elle qui permet le stockage d'énergie dans la partie mobile, pistons, vilebrequin, volant.
Voir le cas du mono cylindre diesel, la masse du volant est conséquente pour garantir l'inflammation par la compression.
La complication existe avec les moteurs de compétition.
Leur inertie est très faible pour permettre des accélérations rapides....

[SK69202]

Comment le moteur peut comprimer de l'air à une pression de 14 bars tandis que la pression du gaz brûlé dans le point mort bas dans l'autre cylindre du moteur atteint 5 bars uniquement?

Parce que ce n'est pas un problème de pression, mais un problème d'énergie.
Comme dit au dessus, l'énergie nécessaire à la compression est prise à l'énergie de rotation de l'équipage mobile qui est bien supérieur au besoin, sauf avant l'allumage du premier cylindre au démarrage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Chatta]

Parce que ce n'est pas un problème de pression, mais un problème d'énergie.
Comme dit au dessus, l'énergie nécessaire à la compression est prise à l'énergie de rotation de l'équipage mobile qui est bien supérieur au besoin, sauf avant l'allumage du premier cylindre au démarrage.

Est-ce que l'énergie dont vous parlez est le travail en Joules fait par le moteur. C'est-à-dire avec l'augmentation du travail la compression au temps de compression dans le moteur s'améliore? Est-ce que le couple moteur joue également un rôle dans la compression de l'air?

[SK69202]

L'énergie pour la compression de l'air est prise à l'énergie de rotation de l'équipage mobile qui devrait ralentir, regarder un ancien gros mono cylindre diesel, la variation de rotation est visible, c'est l'énergie accumulée dans les masses tournantes pendant le temps moteur de la combustion du carburant qui est restituée.

L'énergie nécessaire pour comprimer l'air ne rentre pas dans l'énergie utile du moteur, comme celle perdue dans les frottements internes par exemple.

Le couple moteur est ce qui reste de force utile au tourteau, toutes choses égales par ailleurs plus on doit comprimer fort avant allumage, moins il en reste.
Mais en comprimant plus fort, tout n'est pas égal par ailleurs.

[Murayama]

Bonjour!

Juste pour info:

Comme vous le savez, l'air est comprimer dans le temps de compression à environ 14 bars
pour la combustion avec du carburant.

Je ne sais pas d'où vient ce chiffre, mais de nos jours, c'est beaucoup plus que ça.


Tout manuel de thermodynamique vous apprendra que PV^g (je n'ai pas de gamma au clavier)
est constant. Je pourrais vous le démontrer, mais bon, la rédaction prend du temps.


Ici, il ne s'agit que de l'appliquer.


Soit un moteur thermique avec taux de compression T, qui n'est rien d'autre que le
rapport volume bas / volume haut.


PV^g = constante, et g = environ 1.4 pour les gaz parfaits.


Ce qui fait que P0V0^g = P1V1^g


On cherche P1, sachant que P0 est la pression atmosphérique, soit 1 bar au niveau de la
mer. En gros.


Bon, sans simplifier, on a:


P1/P0 = V0^g/V1^g


que dans la foulée on peut réécrire:


P1/P0 = (V0 / V1) ^ g


Ce qui fait que finalement:


P1 = P0 * (V0 / V1)^ g


V0/V1, c'est le taux de compression T, voir plus haut.


Donc P1 = P0 * T^g


La pression "haute" ne dépend donc que du taux de compression. Et de la pression
atmosphérique P0 aussi bien sûr, mais celle ci est quasi constante à basse altitude.


Pour info voici un peu plus de détails sur les taux de compression.


Numériquement, donc, pour un taux de compresison de 8, on trouve 18 bars pour un gaz
parfait, et environ 15 pour un gamma de 1.3 qui correspond mieux à la réalité d'un
moteur thermique.


Pour un taux de compression de moteur existant, la doc ci-cessus donne un taux de 11
pour une Honda S2000 (NB: je ne sais pas ce que c'est).


Dans ce cas, la pression serait de 28.7 pour un gaz parfait et 22.5 pour un gamma de 1.3.


Pascal

[SK69202]

Il y a le rapport volumétrique, qui est déterminé par la géométrie du cylindre et celle de la chambre de combustion, c'est figé.
Il y a le taux de compression qui est déterminé par le volume de gaz dans le cylindre à la fin du temps d'admission et ce volume réduit à celui de la chambre de combustion, un instant avant l'inflammation du carburant.

Le volume admis est fortement variable en fonction des conditions de remplissage, pression atmosphérique, effet d'inertie de la veine d'air, acoustique, température etc, la valeur est inutile pour la question posée.

De plus le gaz entrant n'est pas parfait.

[Murayama]

Re!

Il y a le rapport volumétrique, qui est déterminé par la géométrie du cylindre et celle de la chambre de combustion, c'est figé.

Je ne sais pas si ça s'adressait à moi mais c'est ce que j'ai dit, non? Qui se traduit par V0/V1, rapport
des volumes en début et fin de compression.

De plus le gaz entrant n'est pas parfait.

C'est pour cette raison que j'ai pris un gamma de 1.3 qui est une valeur acceptable habituellement dans
les calculs avec des gaz réels (1.4 pour les gaz parfaits).
Et c'est aussi pa raison pour laquelle j'ai fait 2 calculs à chaque fois.

Pascal