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Marcel Ginu POPAMachines thermiques1 MACHINES THERMIQUES Notions générales sur les moteurs à combustion interne.

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1 Marcel Ginu POPAMachines thermiques1 MACHINES THERMIQUES Notions générales sur les moteurs à combustion interne

2 Marcel Ginu POPAMachines thermiques2 HISTORIQUE

3 Marcel Ginu POPAMachines thermiques3 Dans le monde 1767 – machine à vapeur 1771 – véhicule à vapeur (CUGNOT) 1860 – moteur à combustion interne LENOIR; S/D=140/70 mm. OTTO et LANGEN perfectionnent le moteur de Lenoir 1861 – BEAU DE ROCHAS – le moteur à quatre temps (Académie française)

4 Marcel Ginu POPAMachines thermiques4 Dans le monde 1877 – OTTO met en fonction le premier moteur à quatre temps 1890 – moteur à tête incandescent (semi- diesel) 1893 – moteur à allumage par compression (RUDOLF DIESEL) 1897 – moteur de RUDOLF DIESEL atteint un rendement de 26,2%

5 Marcel Ginu POPAMachines thermiques5 En ROUMANIE 1904 – « Bumbăcăria mecanică » Colentina (Cotonnerie mécanique) – moteurs diesel Carels (240 CP chacun) « IAR » Braşov – avions « 23 August » Bucureşti (ancien « MALAXA », maintenant « FAUR ») – automoteurs et locomotives, moteurs pour installations de forage pétrolier « TRACTORUL » Braşov - tracteurs

6 Marcel Ginu POPAMachines thermiques6 En ROUMANIE « AUTOCAMIOANE » Braşov - camions « IM » Reşiţa (Întreprinderea Mecanică (Entreprise mécanique)) – moteurs diesel de locomotive SULZER et ALCO 1968 – « DACIA » Piteşti – voitures « IMM » (Entreprise mécanique MUSCELUL) Cîmpulung Muscel – voitures tout-terrain

7 Marcel Ginu POPAMachines thermiques7 En ROUMANIE « TIMPURI NOI » Bucureşti – moto compresseurs, motopompes, moteurs à deux temps, motofaucheuse (HATZ) « UZINA 2 » Braşov - carburateurs « ELECTROPRECIZIA » SĂCELE Braşov – équipement électrique « ELBA » (ELECTRO-BANAT) Timişoara – équipement électrique « HIDROMECANICA » Braşov – turbosoufflantes

8 Marcel Ginu POPAMachines thermiques8 En ROUMANIE « SINTEROM » – Cluj Napoca – bougies « IPAS » (Entreprise de Pièces Auto et de fil de fer) Sibiu – ressorts et amortisseurs 1975 – « INMT » (Institut National de Moteurs Thermiques) Bucureşti – recherche- développement et conception des moteurs à combustion interne (a réalisé la voiture LĂSTUN) « MOTOARE DIESEL » – Bucureşti – moteurs diesel, des auto spéciales pour incendies

9 Marcel Ginu POPAMachines thermiques9 En ROUMANIE 1982 – « OLTCIT » Craiova (ultérieurement DAEWOO, depuis avril 2008 FORD) – voitures 1986 – fabrique de voitures « LĂSTUN » Timişoara 2006 – RTR (Renault Technologie Roumanie) – recherche-développement des voitures

10 Marcel Ginu POPAMachines thermiques10 LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

11 Marcel Ginu POPAMachines thermiques11 Parties composantes du moteur

12 Marcel Ginu POPAMachines thermiques12 Moteurs à quatre temps

13 Marcel Ginu POPAMachines thermiques13 Pendant le déroulement du cycle, le piston, actionné par le mécanisme bielle-manivelle, occupe deux positions très importantes dans le cylindre : –PMH – le point mort haut – quand le volume des gaz de cylindre est minimum (volume de la chambre de combustion) –PMB – le point mort bas – quand le volume des gaz de cylindre est maximum tempsLe déplacement du piston entre les deux points morts est la course de piston, ce déplacement du piston étant nommé encore « temps » du moteur

14 Marcel Ginu POPAMachines thermiques14 Pendant ce cycle le piston fait quatre course, tandis que le vilebrequin tourne deux fois Donc le cycle à quatre temps se déroule pendant deux rotations de vilebrequin Le cycle peut se dérouler et dans une seule rotation du vilebrequin Cest le cycle à deux temps

15 Marcel Ginu POPAMachines thermiques15 Moteur à deux temps

16 Marcel Ginu POPAMachines thermiques16 Parce que le cycle à deux temps se déroule dans une seule rotation du vilebrequin tandis que le cycle à quatre temps se déroule pendant deux rotations de vilebrequin on peut tirer dici la conclusion quun moteur à deux temps a une puissance deux fois quun moteur à quatre temps (de même cylindrée et même vitesse de rotation) False ! Au moteur à deux temps seulement une partie de la course de détente est motrice, le reste de la course étant destinée à léchange des gaz

17 Marcel Ginu POPAMachines thermiques17 Cette partie motrice de la course de détente sappelle « course utile » Si on fait le rapport entre cette course utile et la course de détente entière on obtient « le coefficient de la course utile » c u qui a des valeurs de 0,7 à 0,85 Résulte dici que la puissance du moteur à deux temps a une puissance deux fois c u que la puissance dun moteur à quatre temps :

18 Marcel Ginu POPAMachines thermiques18 REALISATION DU MELANGE ET SON ALLUMAGE

19 Marcel Ginu POPAMachines thermiques19 Réalisation du mélange

20 Marcel Ginu POPAMachines thermiques20 Pour le fonctionnement cyclique du moteur les gaz brûlés de précédent cycle doivent être remplacés par un chargement frais Ce chargement frais peut être : –Lair – quand le carburant est introduit directement à lintérieur du cylindre –Un mélange air+carburant, ce mélange étant préparé à lextérieur du cylindre par injection dans le collecteur dadmission (injection appelée encore injection indirecte) ou par carburation

21 Marcel Ginu POPAMachines thermiques21 Pour assurer une combustion de très bonne qualité le carburant doit être vaporisé et mélangé avec lair dans un temps très court On peut réduire la duré de formation de mélange par la pulvérisation du carburant Ce processus est réalisé par lagrandissement de la vitesse relative entre le combustible liquide et lair

22 Marcel Ginu POPAMachines thermiques22 En principe la pulvérisation peut être réalisée : –Soit par carburation – quand la vitesse du courent dair este plus grande que telle du combustible liquide (le nom correct est éjection) –Soit par injection – quand la vitesse du combustible liquide este plus grande que telle du courent dair

23 Marcel Ginu POPAMachines thermiques23 Qualité du mélange

24 Marcel Ginu POPAMachines thermiques24 La qualité du mélange est appréciée par des critères qui exprime la proportion entre le combustible et lair dLe dosage – d est le rapport entre la quantité de combustible et la quantité dair du mélange, les deux quantités étant exprimées en unités de masse

25 Marcel Ginu POPAMachines thermiques25 dDOSAGE d

26 Marcel Ginu POPAMachines thermiques26 La quantité minimum dair nécessaire pour la combustion complète (théorique ou stœchiométrique) est la quantité théorique dair Le dosage correspondante sappelle dosage théorique ou stœchiométrique dSupposant la quantité de référence de combustible de 1 kg et notant la quantité dair de mélange disponible pour sa combustion A, le dosage d est :

27 Marcel Ginu POPAMachines thermiques27 On fait la notation A s pour la quantité dair nécessaire à la combustion théorique ou stœchiométrique dun kilo de combustible d sPar suite, le dosage théorique ou stœchiométrique d s est :

28 Marcel Ginu POPAMachines thermiques28 La richesse ou la pauvreté dun mélange se réfère toujours au carburant Donc : Mélange pauvre : Mélange théorique (stœchiométrique) : Mélange riche :

29 Marcel Ginu POPAMachines thermiques29 d A/CLe coefficient de dosage d ou rapport air- combustible A/C est linverse du dosage

30 Marcel Ginu POPAMachines thermiques30 La quantité théorique ou stœchiométrique dair A s dépende de nature de carburant : – A s =14,50…14,70 kg pour lessence – A s =9,00 kg pour léthanol – A s =5,78 kg pour le méthanol – A s =34,48 kg pour lhydrogène, etc. dA/C nexprime pas directement la qualité du mélangePar suite, ni le dosage d ni le rapport A/C nexprime pas directement la qualité du mélange (il faut mémoriser les quantité théorique dair A s des différents carburants pour apprécier la qualité du mélange)

31 Marcel Ginu POPAMachines thermiques31 Combustible Qualité du mélange Dosage théorique d Rapport théorique air- combustible A/C Gazole Mazout Essence Méthanol Éthanol Méthane Hydrogène 0,070 0,072 0,068 0,173 0,111 0,058 0,029 14,40 14,00 14,70 5,78 9,00 17,24 34,48

32 Marcel Ginu POPAMachines thermiques32 On introduit un nouveau critère pour apprécier directement la qualité du mélange : le COEFFICIENT DEXCES DAIR

33 Marcel Ginu POPAMachines thermiques33 Pour 1 kg de carburant lair nécessaire pour sa combustion théorique ou stœchiométrique est A s En conséquence, le coefficient dexces dair sera :

34 Marcel Ginu POPAMachines thermiques34 Mélange pauvre : Mélange théorique (stœchiométrique) : Mélange riche :

35 Marcel Ginu POPAMachines thermiques35 Valeurs pour Le type de moteur MAC Combustible liquide 0,85-0,95 Combustible gazeux 0,95-1,40 MD Combustible liquide Admission normale Injection directe en volume 1,40-1,70 Injection directe sur paroi 1,30-1,50 Injection indirecte 1,10-1,40 Suralimenté Injection directe en volume 1,70-2,00 Injection directe sur paroi 1,50-1,70 Injection indirecte 1,30-1,70 Combustible gazeux (diesel-gaz) 1,40-2,20

36 Marcel Ginu POPAMachines thermiques36 richesseCertains constructeurs utilisent le terme « richesse » pour apprécier la qualité du mélange air-carburant richesse d d sLa richesse – notée ici et le rapport entre le dosage d et le dosage théorique ou stœchiométrique d s :

37 Marcel Ginu POPAMachines thermiques37 d d s la richesseAinsi, pour un mélange air-essence avec le dosage d =1/10 et le dosage théorique ou stœchiométrique d s =1/14,5, la richesse est = 145 % Donc 45% plus riche que le dosage stœchiométrique

38 Marcel Ginu POPAMachines thermiques38 richesseSupposant 1 kg de carburant comme référence on peut établir une relation de liaison entre la richesse et le coefficient dexcès dair :

39 Marcel Ginu POPAMachines thermiques39 dA/C ou une relation de liaison entre le dosage d, le rapport air-carburant A/C et le coefficient dexcès dair :

40 Marcel Ginu POPAMachines thermiques40 Allumage du mélange

41 Marcel Ginu POPAMachines thermiques41 Le mélange air-carburant est allumé par un déchargement électrique (une étincelle) entre les électrodes dune bougie déclenché à la fin de la course de compression dans un mélange presque homogène Ce procédé est appelé « allumage commandé »

42 Marcel Ginu POPAMachines thermiques42 ALLUMAGE COMMANDÉ MOTEUR À ALLUMAGE COMMANDÉ (MAC) MOTEUR À ESSENCE; MOTEUR OTTO MOTEUR À ESSENCE; MOTEUR OTTO

43 Marcel Ginu POPAMachines thermiques43 Une autre possibilité dallumé le mélange air-carburant et daugmenté la pression et la température de lair admis par une compression élevée de celui-ci pendant la course de compression jusquà des niveaux que le carburant injecté ici sauto enflamme Ce procédé est appelé « autoallumage »

44 Marcel Ginu POPAMachines thermiques44 AUTOALLUMAGE du mélange air-gazole CONDITIONS : Pression élevée Pression élevée et Température élevée dans le cylindre au moment dinjection de gazole MOTEUR À ALLUMAGE PAR COMPRESSION MOTEUR DIESEL (MD)

45 Marcel Ginu POPAMachines thermiques45 PARAMETRES CONSTRUCTIFS ET FONCTIONNELS

46 Marcel Ginu POPAMachines thermiques46 Paramètres constructifs

47 Marcel Ginu POPAMachines thermiques47 Les paramètres constructifs caractérisent la construction du moteur Ces paramètres restent inchangés, pour un moteur déjà construit pendant toute sa duré de vie Ils sont :

48 Marcel Ginu POPAMachines thermiques48 DAlésage D, en mm (le diamètre nominal du cylindre) SCourse de piston S, en mm (le chemin parcouru par le piston entre les deux points morts PMH et PMB)

49 Marcel Ginu POPAMachines thermiques49

50 Marcel Ginu POPAMachines thermiques50 Alésages : domaines Voitures : D 100 mm Camions et tracteurs : 90 D 140 mm Camions lourds : 140 D 175 mm Locomotives : 165 D 280 mm Moteurs stationnaires petits: D 90 mm Moteurs stationnaires moyens: 90 D 140 mm Moteurs stationnaires grands ou de navire D > 280 mm

51 Marcel Ginu POPAMachines thermiques51 V SLa cylindrée unitaire V S, en litres, est le volume engendré par le piston entre les deux points morts (cest le volume dun cylindre) : La cylindrée totale V t, ou cylindrée du moteur, est la somme des cylindrées individuelles de tous les i cylindres :

52 Marcel Ginu POPAMachines thermiques52

53 Marcel Ginu POPAMachines thermiques53 Le rapport entre le volume maximum du cylindre et le volume minimum de celui-ci sappelle rapport volumétrique ou taux de compression : Le volume minimum du cylindre est le volume de la chambre de combustion V c

54 Marcel Ginu POPAMachines thermiques54

55 Marcel Ginu POPAMachines thermiques55 Tenant compte de cylindrée unitaire et de volume de la chambre de combustion le rapport volumétrique (taux de compression) devient :

56 Marcel Ginu POPAMachines thermiques56 Laugmentation du rapport volumétrique est bénéfique pour le rendement thermique théorique du cycle moteur Mais ce rapport volumétrique doit être limité pour éviter les phénomènes de combustion anormale : détonation et allumage parasites (pré-allumage ou post-allumage)

57 Marcel Ginu POPAMachines thermiques57 Rapport volumétrique : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : =8-12 Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : =7-9 Moto à moteurs à deux temps : =7-9 Moto à moteurs à quatre temps : =8-11 Voitures à moteurs diesel, injection directe : =18-20 Voitures à moteurs diesel, injection indirecte : =21-23 Camions et tracteurs à moteur diesel, injection directe : =15-19 Moteurs diesel suralimentés : le rapport volumétrique descende pour limiter la pression maximum dans le cylindre : bars – moteurs de voiture; bars – gros moteurs

58 Marcel Ginu POPAMachines thermiques58 Paramètres fonctionnels

59 Marcel Ginu POPAMachines thermiques59 Les paramètres fonctionnels précisent le régime de fonctionnement du moteur Ces paramètres se modifient pendant le fonctionnement du moteur en même temps avec le régime de celui-ci Ils sont :

60 Marcel Ginu POPAMachines thermiques60 nVitesse de rotation n Charge du moteur

61 Marcel Ginu POPAMachines thermiques61 nLa vitesse de rotation n est le nombre de rotation faits par le vilebrequin du moteur en unité de temps Unité de mesure : tr/min; min -1 ; 1/min

62 Marcel Ginu POPAMachines thermiques62 Vitesse de rotation : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : n= tr/mn Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : n= tr/mn Moto à moteurs à deux temps : n= tr/mn Moto à moteurs à quatre temps : n= tr/mn Voitures à moteurs diesels, quatre temps : n= tr/mn Camions et tracteurs : n= tr/mn Locomotives : n= tr/mn Moteurs stationnaires grands ou de navire : n= tr/mn

63 Marcel Ginu POPAMachines thermiques63 La charge du moteur est le taux de chargement du moteur La charge du moteur peut être appréciée par le travail mécanique produit par cycle dans un cylindre Ce travail mécanique peut être évalué sur un diagramme de variation de la pression dans le cylindre du moteur – le diagramme indicative p-V (après le nom du premier appareil denregistrement de la pression dans le cylindre du moteur en corrélation avec la position du vilebrequin; tous les grandeurs qui se réfèrent à ce diagramme sappellent indicatives)

64 Marcel Ginu POPAMachines thermiques64 L i ALe travail mécanique indicatif L i est donné par la boucle positive A du diagramme indicative p-V BLa boucle négative B du diagramme indicative p-V représente léchange des gaz et, habituellement elle est incluse dans le rendement mécanique

65 Marcel Ginu POPAMachines thermiques65 Ce travail mécanique indicatif est une fonction de cylindrée du moteur et ne peut pas servir comme critère de comparaison entre les moteurs du point de vue de perfectionnement du cycle moteur L i V S pression moyenne indicative p iEn conséquence, on introduit une notion nouvelle travail mécanique spécifique faisant le rapport entre le travail mécanique indicatif L i et la cylindrée unitaire V S notion appelée encore pression moyenne indicative p i (elle a les dimensions dune pression) :

66 Marcel Ginu POPAMachines thermiques66 p i Pression moyenne indicative (indiquée) p i ou travail mécanique spécifique indiqué [MPa; kJ/]

67 Marcel Ginu POPAMachines thermiques67 pression moyenne indicative p i L iCette grandeur pression moyenne indicative p i est une pression hypothétique, constante qui actionnant pendant la course de détente du piston produit le travail mécanique indicatif L i le meilleur sera celui qui a la pression moyenne plus grandeCe paramètre permet apprécier la perfection du cycle moteur et peut être utilisé pour comparer les moteurs entre eux: le meilleur sera celui qui a la pression moyenne plus grande

68 Marcel Ginu POPAMachines thermiques68 p i puissance indicative P iCe paramètre pression moyenne indicative p i établi on peut calculer la puissance indicative du moteur P i La puissance du moteur est le travail mécanique effectué dans lunité de temps Donc : temps Travail mécanique indicative

69 Marcel Ginu POPAMachines thermiques69 p i – en MPa ou kJ/ V S – en litres V t – en litres n – en tr/min =4 – moteur à quatre temps =2 – moteur à deux temps Tient compte des unités de mesure des paramètres

70 Marcel Ginu POPAMachines thermiques70 P iCette puissance P i ce produit au niveau du cylindre du moteur P eÀ lutilisateur le moteur lui fourni la puissance effective P e plus petite grâce aux consommation interne du moteur (puissance perdue : par frottement, pour léchange des gaz, pour entrainer les équipements auxiliaires – pompe deau, pompe à huile, pompe dinjection, arbre à cames, etc.)

71 Marcel Ginu POPAMachines thermiques71 P e P iLe rapport de les deux puissances P e et P i nous donne une image sur degré de perfectionnement de la construction du moteur Ce rapport sappelle produit au niveau du cylindre du moteur rendement mécanique m

72 Marcel Ginu POPAMachines thermiques72 P e = 54 kW DIN; 56 kW SAE; 53 kW ISO

73 Marcel Ginu POPAMachines thermiques73 p e Pression moyenne effective ou travail mécanique spécifique effectif p e [MPa; kJ/]

74 Marcel Ginu POPAMachines thermiques74 Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : p e =0,8-1,1 MPa Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : p e =1,1-1,5 MPa Moto à moteurs à deux temps : p e =0,4-0,6 MPa Moto à moteurs à quatre temps : p e =0,7-1,0 Mpa Moteurs diesels, injection indirecte (admission naturelle) : p e 0,8 MPa Moteurs diesels, injection indirecte (suralimenté) : p e =1,2-1,4 MPa Moteurs diesels, injection directe (admission naturelle) : p e =0,7-0,8 MPa Moteurs diesels, injection indirecte (suralimenté) : p e >1,2-1,4 MPa Moteurs diesels, injection directe sur paroi : p e =0,7-1,0 MPa

75 Marcel Ginu POPAMachines thermiques75 M e Couple moteur effectif M e [Nm]

76 Marcel Ginu POPAMachines thermiques76 La puissance développée par le moteur ne doit pas affecter lusure du moteur P e,cont lusure normale du moteurOn défini la puissance effective continue P e,cont – la plus grande puissance produite par le moteur en continu sans restrictions de durée garantie par le constructeur en conditions atmosphériques spécifiées, les performances de puissance et lusure normale du moteur nétant pas affectées

77 Marcel Ginu POPAMachines thermiques77 P e,nLa puissance nominale P e,n est la puissance continue maximum n nElle se produit à la vitesse de rotation nominale n n En pratique il y a la nécessité que le moteur fonctionner en régimes de surcharge, mais elle affecte lusure normale du moteur En conséquence, les surcharges sont limitées en temps et intervalle de répétition

78 Marcel Ginu POPAMachines thermiques78 puissances effectives intermittentes P e,iLes puissances correspondantes à ces régimes de surcharge sont appelées puissances effectives intermittentes P e,i n nElle se produit à la vitesse de rotation nominale n n puissance effective maximum P e,maxLa puissance effective maximum P e,max est la plus grande valeur de la puissance effective intermittente n PIl est obligatoire indiquer la vitesse de rotation de puissance effective maximum n P

79 Marcel Ginu POPAMachines thermiques79 Le taux de chargement du moteur est la charge du moteur (en régime stabilisé de fonctionnement n=const et la puissance développée par le moteur est identique avec la puissance demandée par lutilisateur) coefficient de charge, relatif taux de chargeLa charge du moteur est appréciée par le coefficient de charge, relatif ou le taux de charge taux de chargeLe taux de charge du moteur est noté avec la lettre grecque

80 Marcel Ginu POPAMachines thermiques80 Taux de charge (Coefficient de charge relatif)

81 Marcel Ginu POPAMachines thermiques81 Charge du moteur P e = 0 = 0 charge vide 0 < P e < P e,cont 0 < < 1 charge partielle0 < P e < P e,cont 0 < < 1 charge partielle P e = P e,cont p = c = 1 charge continueP e = P e,cont p = c = 1 charge continue P e > P e,cont 1 < i < 1,1 charge intermittente P e = P e,max n t = 1,1 pleine charge (charge totale)

82 Marcel Ginu POPAMachines thermiques82 Notations des charges du moteur : –Aux moteurs diesel de camion, locomotive, stationnaires, de navires : 110% – pleine charge (charge totale) 100% – charge continue –Aux moteurs de voiture : 100% – pleine charge (charge totale) 85% – charge continue

83 Marcel Ginu POPAMachines thermiques83 MOTEUR À ALLUMAGE COMMANDÉ

84 Marcel Ginu POPAMachines thermiques84 MOTEUR DIESEL

85 Marcel Ginu POPAMachines thermiques85 Réglage de la charge au moteur à allumage commandé Position du papillon des gaz Chargefraîche

86 Marcel Ginu POPA86 Réglage de la charge au moteur diesel Machines thermiques

87 Marcel Ginu POPAMachines thermiques87 INDICES ÉCONOMIQUES ET DE PERFORMANCE DU MOTEUR

88 Marcel Ginu POPAMachines thermiques88 Indices économiques du moteur

89 Marcel Ginu POPAMachines thermiques89 Les indices économiques du moteur sont : e –Le rendement effectif e i –Le rendement indicatif i c e –La consommation spécifique effective de carburant c e c i –La consommation spécifique indicative de carburant c i

90 Marcel Ginu POPAMachines thermiques90 rendement effectif du moteur eLefficacité de transformation de la chaleur en travail mécanique utilisable (donc effectif) est appréciée par le rendement effectif du moteur e La définition du rendement effectif : le rapport entre lénergie obtenue (travail mécanique utilisable) et lénergie consommée pour sa obtention

91 Marcel Ginu POPAMachines thermiques91 Pouvoir Calorifique Inférieure du carburant Consommation horaire de carburant consommation spécifique effective de carburant

92 Marcel Ginu POPAMachines thermiques92 Rendement indicatif de carburant consommation spécifique indicative de carburant

93 Marcel Ginu POPAMachines thermiques93 Rendement indicatif et effectif : domaines Moteurs à allumage commandé : i =0,28-0,34 Moteurs à allumage commandé : e =0,25-0,32 Moteurs diesel stationnaires grands ou de navire : e =0,52-0,57

94 Marcel Ginu POPAMachines thermiques94 Consommation spécifique effective de carburant : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : c e = g/kWh Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : c e = g/kWh Moto à moteurs à deux temps : c e = g/kWh Moto à moteurs à quatre temps : c e = g/kWh Moteurs diesels, quatre temps, injection directe : c e = g/kWh Moteurs diesels, quatre temps, injection indirecte : c e = g/kWh Moteurs stationnaires grands ou de navire : c e = g/kWh

95 Marcel Ginu POPAMachines thermiques95 Indices de performance du moteur

96 Marcel Ginu POPAMachines thermiques96 P L Puissance « litrique » P L [kW/] (puissance spécifique)

97 Marcel Ginu POPAMachines thermiques97 VW Évolution de la puissance litrique VW

98 Marcel Ginu POPAMachines thermiques98 MAC – « Turbo » MAC MD – Voitures MD – Camions Évolution de la puissance litrique

99 Marcel Ginu POPAMachines thermiques99 Puissance litrique : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : P L =35-65 kW/ Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés): P L = kW/ Moto à moteurs à deux temps : P L =30-50 kW/ Moto à moteurs à quatre temps : P L =30-70 kW/ Moteurs diesel, injection directe (admission naturelle) : P L 15 kW/ Moteurs diesel, injection indirecte (admission naturelle) : P L 25 kW/ Moteurs diesel, injection directe (suralimenté) : P L =25-90 kW/ Moteurs diesel, injection indirecte (suralimenté) : P L =30-40 kW/ Moteurs diesel, injection directe sur paroi : P L 25 kW/ Moteurs diesel stationnaires, injection indirecte (suralimenté) : P L 20 kW/ Moteurs diesel stationnaires, injection directe (suralimenté) : P L =8-30 kW/

100 Marcel Ginu POPAMachines thermiques100 w p,m Rapidité du moteur w p,m [m/s]

101 Marcel Ginu POPAMachines thermiques101 w p,m Rapidité du moteur w p,m [m/s] moteurs lentes w p,mmoteurs lentes : w p,m < 6,5 m/s moteurs semi-rapides w p,mmoteurs semi-rapides : w p,m = 6,5...9,5 m/s moteurs rapides w p,mmoteurs rapides : w p,m > 9,5 m/s moteurs de locomotive w p,mmoteurs de locomotive : w p,m = ,5 m/s moteurs de voiture w p,mmoteurs de voiture : w p,m = m/s

102 Marcel Ginu POPAMachines thermiques102 P S Puissance « spécifique » P S [W/mm 2 ]

103 Marcel Ginu POPAMachines thermiques103 Puissance spécifique

104 Marcel Ginu POPAMachines thermiques104 Puissance spécifique

105 105 Évolution de la puissance litrique (puissance spécifique) Puissance litrique [kW/] Cylindrée du moteur [] Piston en aluminium sans canal de refroidissement Piston en aluminium avec canal de refroidissement Piston en acier

106 Marcel Ginu POPAMachines thermiques106 m S Masse « spécifique » m S [kg/kW]

107 Marcel Ginu POPAMachines thermiques107 Maybach/MTU Évolution de la masse spécifique Maybach/MTU

108 Marcel Ginu POPAMachines thermiques108 Masse spécifique : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps : m s =3,0-1,0 kg/kW Moteurs formule 1 : m s =1,0-0,8 kg/kW Moto à moteurs à deux temps : m s =5,0-2,5 kg/kW Moto à moteurs à quatre temps : m s =4,0-1,0 kg/kW Moteurs diesels, quatre temps, suralimenté : m s =3,0-1,0 kg/kW

109 Marcel Ginu POPAMachines thermiques109 P CYL Puissance par cylindre P CYL [kW/cyl]

110 Marcel Ginu POPAMachines thermiques110 P CYL Évolution P CYL

111 Marcel Ginu POPAMachines thermiques111 Puissance par cylindre : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé : P CYL =7-20 kW/cyl Moteurs diesel stationnaires ou de navires : P CYL <3000 kW/cyl

112 Marcel Ginu POPAMachines thermiques112 m L Masse « litrique » m L [kg/]

113 Marcel Ginu POPAMachines thermiques113 M L Couple moteur « spécifique » M L [Nm/]

114 Marcel Ginu POPAMachines thermiques114 Rapport course/alésage S/D < 1 : MAC (parfois MD) S/D = 1 : MAC (parfois MD) S/D > 1 : MD (parfois MAC)

115 Marcel Ginu POPAMachines thermiques115 Domaines du rapport =S/D Moteurs industriels petits et de voitures : 0,95...1,2 Moteurs des camions : 0,90...1,4 Moteurs des embarcations : 0,94...1,15 Moteurs de locomotive : 0,90...1,35 Moteurs de navire et industriels grands a quatre temps : 1,05...1,2 Moteurs de navire et industriels grands a deux temps : 2...3


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