La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

1 LE COUPLE, LA PUISSANCE, ET LA PUISSANCE FISCALE. LA CONSOMMATION SPECIFIQUE,

Présentations similaires


Présentation au sujet: "1 LE COUPLE, LA PUISSANCE, ET LA PUISSANCE FISCALE. LA CONSOMMATION SPECIFIQUE,"— Transcription de la présentation:

1 1 LE COUPLE, LA PUISSANCE, ET LA PUISSANCE FISCALE. LA CONSOMMATION SPECIFIQUE,

2 2 A Masse 20 kg MASSE ET POIDS Sur terre laccélération de la pesanteur (g ou a) est de 9,80665 m/s². La masse multiplié par «g» donne le poids cest-à-dire la force appliquée sur la table : La masse est une valeur fixe en Kg. Le poids dépend de la pesanteur qui varie selon les endroits. (1,6 m/s² sur la lune, 3,7 m/s² sur mars) Pour les calculs on utilise 9,81 m/s² 1 kgf = 1 kg x 9,81 m/s² = 9,81 N 20 x 9,80665 = 196,133 Newton 19,6 daN Masse en Kg. Pesanteur poids force en Newton

3 3 La répartition de la charge étant de 2/3 à larrière et 1/3 à lavant, quel est le poids appliqué (en daN) sur les roues du tracteur et de la remorque? La masse totale de lensemble est de 40 tonnes. 40.000 kg x 9,81=392400 N=39240 daN soit /3 =13080 daN à lavant, et 26160daN à larrière 1/3 2/3 Exercice :

4 4 LA FORCE Le poids est la force exercée par une masse sur son support. Ici la force nécessaire pour soulever le seau (équilibre) est égale au poids du seau soit 19,6 daN et de sens opposé. F=19,6 daN. 19,6 daN Une force a une origine une direction et une grandeur A Masse 20 kg 19,6 daN

5 5 Masse 20 kg 19,6 daN LES FORCES A Fr. Fa Fb Deux forces sont appliquées sur le point A. Une force Fa et une force Fb. Comment représenter la force unique, appelée « Force résultante », remplaçant les deux forces ? En traçant des parallèles aux 2 forces, on obtient la grandeur et la direction de la force résultante.

6 6 Masse 20kg A Fa Fb Tracez la force résultante Fr des deux forces Fa et Fb. LES FORCES

7 7 REMARQUE : A B C D AB = DC AD = BC De même deux droites perpendiculaires rencontrant deux autres droites perpendiculaires engendrent des angles égaux. 2 droites parallèles qui coupe 2 autres droites parallèles engendrent des segments de droite égaux.

8 8 REMARQUE : A B C D AB = DC AD = BC De même deux droites perpendiculaires rencontrant deux autres droites perpendiculaires engendrent des angles égaux. 2 droites parallèles qui coupe 2 autres droites parallèles engendrent des segments de droite égaux.

9 9 REMARQUE : A B C D AB = DC AD = BC De même deux droites perpendiculaires rencontrant deux autres droites perpendiculaires engendrent des angles égaux. 2 droites parallèles qui coupe 2 autres droites parallèles engendrent des segments de droite égaux.

10 10 REMARQUE : A B C D AB = DC AD = BC De même deux droites perpendiculaires rencontrant deux autres droites perpendiculaires engendrent des angles égaux. 2 droites parallèles qui coupe 2 autres droites parallèles engendrent des segments de droite égaux.

11 11 REMARQUE : A B C D AB = DC AD = BC De même deux droites perpendiculaires rencontrant deux autres droites perpendiculaires engendrent des angles égaux. 2 droites parallèles qui coupe 2 autres droites parallèles engendrent des segments de droite égaux.

12 12 A B Tracez la force résultante. Grandeur et direction.

13 13 LE TRAVAIL ( W en Joule ) Une force immobile ne produit pas de travail. Masse 20kg

14 14 Masse 20kg LE TRAVAIL ( W en Joule ) Une force qui se déplace fourni un travail.

15 15 20 kg L Une masse de 0,102 kg dont le poids est (0,102 x 9,81) de 1 N et qui se déplace de 1 mètre fourni un travail de 1 Joule. W en Joule = F en N x L en m. Exemple: le travail fourni pour soulever de 0,8 m une masse de 20 kg sera de : 0,8 m Masse 20 kg x 9,81 x 0,8 m 156,96 Joules LE TRAVAIL ( W en Joule ) Une force qui se déplace fourni un travail.

16 16 Calculez le travail développé en (kilo-Joule) pour tracter un porteur avec une force de 500 daN pendant 3 kilomètres. W en Joule = F en N x L en m. W = 5000 x 3000 W = 15.000.000 Joules W = 15 000 Kjoules Calculez le travail développé pour soulever un porteur de 5 tonnes dune hauteur de 50 cm. 5000 Kg x 9,81 = 49050 Newton 4905 daN 50cm 49050 N x 0,5 m = 24525 joules

17 17 P = 1000 Joules / par le temps P = 1000 Joules / 1 Sec = 1000 W Puissance P = 1000 watts = 1 kw LA PUISSANCE ( P en watt ) Un travail (une force qui se déplace) dans un certain temps fourni une puissance. Plus la masse sera levée rapidement plus il faudra fournir de puissance. P en Watt = W en J / t en seconde L 1 m Masse 101,9 kg 1 sec Exemple ci- contre : Un travail de 101,9 kg x 9,81 x 1 m = 1000 Joules en 1 sec, produit une puissance de : Et si le temps est de 10 fois plus rapide? 10 kw

18 18 La puissance linéaire est égale à la force x la distance / le temps P en Watt = W en J / t en seconde Le travail P en Watt = F en N x V en m/seconde La vitesse Remarque :

19 19 Quelle est la puissance en Watt nécessaire pour tracter un porteur avec une force de 100 daN, sur une distance de 3 Km en une demie heure. P W = F N. L m / t S P = 1000 x 3000 m / (30 x 60) P = 1000 x 3000 / 1800 P = 1666,66 watt Quelle est la puissance en kW nécessaire pour soulever un porteur de 19 tonnes, sur dune hauteur de 2 mètres en 15 secondes. F = 19000 x 9,81 = 186390 N P en Watt = F en N x distance en m / temps en sec P = 186390 x 2 / 15 = 24852 Watt P = 24,8 kW

20 20 Résumé : Masse, Poids (Force), Travail, Puissance. Quelle est la puissance en Watt dun pont élévateur qui soulève de 1 mètre un véhicule de 1,019 tonnes en 10 secondes ? Puissance = Travail en Joule / temps en sec en watts = 10.000 Joules / 10 sec = 1000 watts 1 kgf.m/s = 9,81 W 1 ch ( cheval vapeur) = 736 W = 0,7355 kW 1 cal = 4,1868 J 1 kcal/h = 1,163 W 1 kW = 1,36 ch en N = masse en Kg x 9,81 = 1019 x 9,81 = 10.000 Newton Travail en Joule = Force en Newton x Déplacement en Mètre (W = F x L) en Joule = 10.000 N x 1 mètre = 10.000 Joules Poids Travail Puissance Correspondances

21 21 Base trigonométrique. (Triangle rectangle) S O H C A H T O A Opposé Hypoténuse Adjacent Hypoténuse Adjacent Opposé Sinus Cosinus Tangente A Hypoténuse Coté Adjacent Coté Opposé Hypoténuse Coté Adjacent Coté Opposé B Sinus =, Cosinus =,Tangente =.

22 22 S O H Opposé Hypoténuse Sinus A Hypoténuse Coté Opposé Quelle est la valeur de AC, sachant que:  = 65°, BC = 62 B C Sin  = 62 / AC0,9 = 62 / AC 0,9 x AC = 62AC = 62 / 0,9 AC = 68,8 4 x 3 = 6 x 2 3 = 6 x 2 4 4 6 2 3 = N.B: Ou 0,9 62 1 AC = Coté Adjacent Application :

23 23 Masse 40 kg A Fb Deux forces à 90° sont appliquées sur le point A. Une force Fa et une force Fb. Tracez la force résultante Fr et calculez la valeur des forces Fa et Fb. Fr = 39,2 daN 39,2 daN 40 x 9,81 = 392,4 Newton = 39,2 daN 125° CAH Cos  = Adj / Hyp Cos 55° = Fa / 39,2 0,57 = Fa / 39,2 Fa = 39,2 x 0,57 = 22,3 daN Fa SOH Sin 55 = Fb / 39,2 0,8 = Fb / 39,2 Fb = 0,8 x 39,2 = 31,4 daN Exercice récapitulatif :

24 24  O H A On a  et O, on cherche H SOHCAHTOA On a  et H, on cherche A SOHCAHTOA On a  et A, on cherche O SOHCAHTOA

25 25 A B 30 daN 20 daN Exemple de solution : Tangente = côté Opposé/ côté Adjacent Tg = 30 / 20 Tg = 1,5 soit = 56,3° Sin 56,3 = 30/Hypoténuse Hypoténuse = 30/Sin 56,3° H = 30/0,83 H = 36,14 daN Vérification : = 90° – 56,3° = 33,7° Sin 33,7° = 0,554 Sin = 20/36,14 = 0,553 Tracez la force résultante. Calculez sa valeur.

26 26 Pression du gaz de combustion r F L Force latérale. Ovalisation résultante F Naissance du Couple, étude statique. SOH CAH TOA Opposé Hypoténuse Adjacent Hypoténuse Adjacent Opposé Sinus Cosinus Tangente Force utile Fu Sinus=, Cosinus=, Tangente=. A Hypoténuse Coté Adjacent Coté Opposé

27 27 9° 20° 151° 29° 61° Fo Force latérale. Ovalisation Cos 61°= Fu1/1148,93 doù Fu1= Cos 61°x1148,93 Fu1= 0,484 x 1148,93 Fu1 = 556 daN résultante F 9° Calcul de la force tangentielle FU-1 Cos 9° = Coté adjacent/hypoténuse Cos 9° = doù Fu = Fu  Fu1 Fu 20° Exemple: pour un moteur monocylindre de 85mm dalésage, une force de 1134 daN sur le piston et à 20° vilebrequin. 9° Fu F 180 - 9 – 20 = 151° Fu = 1134/0,987 = 1148,93daN 61° 1148,93 Fu1 180 - 151 = 29° 90 – 29 = 61°

28 28 Fo Force latérale. Ovalisation Cos 35°= Fu2/1175,12 doù Fu2= Cos 35°x1175,12 Fu2= 0,819 x 1175,12 Fu2 = 962,42 daN résultante F 15° Calcul de la force tangentielle FU-2 Cos 15° = Coté adjacent/hypoténuse Fu  Fu2 Fu 40° Exemple: pour un moteur monocylindre de 85mm dalésage, une force de 1134 daN sur le piston et à 40° vilebrequin. 15° Fu F 180 - 15 – 40 = 125° 15° 40° 125° 55° 35° Cos 15° = doù Fu = Fu = 1134/0,965 = 1175,12daN 35° 1175,12 Fu2 90 – 55 = 35° 180 - 125 = 55°

29 29 Fo Force latérale. Ovalisation résultante F 25° Calcul de la force tangentielle FU-3 Cos 25° = Coté adjacent/hypoténuse Fu  Fu = Fu3 65° Exemple: pour un moteur monocylindre de 85mm dalésage, une force de 1134 daN sur le piston et à 65° vilebrequin. Cos 25° = doù Fu = Fu = 1134/0,906 = 1251,65 daN Fu 3 = 1251,65 daN

30 30 Calcul de la force tangentielle FU-4 Cos 23° = Coté adjacent/hypoténuse Exemple: pour un moteur monocylindre de 85mm dalésage, une force de 1134 daN sur le piston et à 90° vilebrequin. Cos 23° = doù Fu = Fu = 1134/0,92 = 1232,6 daN Fo Force latérale. Ovalisation résultante F 23° Fu  90° 67° doù Fu4 = cos 23° x 1232,6 = 0,92 x 1232,6 Fu4 = 1133,99 daN cos 23° = Fu4 / 1232,6 Fu4 1232,6 Fu4 23°

31 31 Fu = 1134 / 0,95 = 1193,68 daN Cos 18° = 1134 / Fu SOH CAH TOA Sin = coté opposé / hypot SOH CAH TOA r Calcul de la force tangentielle FU-5 Exemple: pour un moteur monocylindre de 85mm dalésage, une force de 1134 daN sur le piston et à 140° vilebrequin. Fo Force latérale. Ovalisation résultante F 18° Fu  Fu5 140° Fu 0,374 = Fu5 = 446,43 daN Soit Fu5 = 0,374 x 1193,68 22° 1193,68 Fu5 180-18-140=22°

32 32 Reportez les différentes valeurs de la force tangentielle, et tracez la courbe. 0° 90 180° Force daN Rotation vilebrequin Combustion détente ½ tour Fu1 (20°) = 556 daN Fu2 (40°) = 962,42 daN Fu3 (65°) = 1251,65 daN Fu4 (90°) = 1133,99 daN Fu5 (140°) = 446,43 daN 20 40 65 1251 1133 962 556 446 140° 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400

33 33 Le couple, étude statique. 1 m 50 N Couple = Force x rayon Couple = 50 N x 1m Couple = 50 N.m Couple = 5 daN.m 2 m 25 N Couple = Force x rayon Couple = 25 N x 2m Couple = 5 daN.m Couple = 50 N.m

34 34 COUPLE = FORCE x RAYON r qui dépend de: - la surface du piston - la pression développée sur le piston qui dépend de la qualité de la combustion qui dépend de la forme de la chambre et du piston, du nombre de soupapes, de l'épure de distribution, du type d'injection.............. qui dépend de: - la course, qui elle- même détermine la longueur du maneton du vilebrequin (r), soit : F Naissance du Couple en statique sur un moteur. Course = 2 rayons

35 35 9° 1 556 15° 2 962,42 25° 3 1251,65 23° 4 1133,99 r 18° 5 446,43 Évolution du couple sur un moteur ayant une course de 22 cm. Exemple N°1:556 x 0,11 = 61,16 daNm N°2 :962,42 x 0,11 = 105,86 daNm N°3 :1251,65 x 0,11 = 137,68 daNm N°4 :1133,99 x 0,11 = 124,73 daNm N°5 :446,43 x 0,11 = 49,1 daNm

36 36 Fu1 (20°) = 61,16 daNm Fu2 (40°) = 105,86 daNm Fu3 (65°) = 137,68 daNm Fu4 (90°) = 124,73 daNm Fu5 (140°) = 49,1 daNm 0° 90 180° Couple daNm Rotation vilebrequin Combustion détente ½ tour 20 40 60140° Reportez les différentes valeurs de couple, et tracez la courbe. 49,1 61,16 105,86 124,73 137,68 40 130 120 110 100 90 80 70 60 50

37 37 Différence entre couple et moment du couple appliqué sur un axe COUPLE = FORCE x RAYON Composé dune force et dun rayon MOMENT DU COUPLE DE FORCES = une des FORCES ( ½ F) x DIAMETRE Composé de deux forces égales et dun diamètre F Si F = 5 N et R = 0,02 m avec F 5N et R 0,02 Couple = 5 x 0,02 = 0,1 mN Moment du couple = 2,5 x 0,04 = 0,1 mN ½ F r r r

38 38 Variation du couple moteur 0° 60° 130° 180° 360° 540° 720° Couple Rotation Combustion détente AdmissionCompression Échappement ½ tour 1 tour Couple moyen avec volant moteur Moteur avec 1 Cylindre

39 39 Variation du couple moteur 0° 60° 130° 180° 360° 540° 720° Couple Rotation +-+- Couple moyen avec volant moteur Combustion détente Combustion détente Moteur avec 1 Cylindre Moteur avec 2 Cylindres

40 40 Variation du couple moteur 0° 180° 360° 540° 720° Couple Rotation +-+- Couple moyen avec volant moteur Combustion Détente du 1 Combustion Détente du 3 Combustion Détente du 4 Combustion Détente du 2 Moteur avec 1 Cylindre Moteur avec 2 Cylindres Moteur avec 4 Cylindres 180°

41 41 Variation du couple moteur 0° 180° 360° 540° 720° Couple Rotation +-+- Couple moyen avec volant moteur 6 Combustions détentes sur 2 tours 120° Moteur avec 1 Cylindre Moteur avec 2 Cylindres Moteur avec 4 Cylindres Moteur avec 6 Cylindres

42 42 Variation du couple moteur 0° 180° 360° 540° 720° Couple Rotation +-+- Couple moyen avec volant moteur 8 Combustions détentes sur 2 tours Moteur avec 1 Cylindre Moteur avec 2 Cylindres Moteur avec 4 Cylindres Moteur avec 6 Cylindres Moteur avec 8 Cylindres 90°

43 43 1/ Un 4 x 2 de 15 tonnes démarre sur une déclivité formant un angle de 20° avec lhorizontale. Calculez le couple nécessaire ( sur une roue AR) pour vaincre la pente ( équilibre ). Le diamètre de la roue est de 98 cm. Récapitulatif :

44 44 1/ Un 4 x 2 de 15 tonnes démarre sur une déclivité formant un angle de 20° avec lhorizontale. Calculez le couple nécessaire ( sur une roue AR) pour vaincre la pente ( équilibre ). Le diamètre de la roue est de 98 cm. Récapitulatif :

45 45 1/ Un 4 x 2 de 15 tonnes démarre sur une déclivité formant un angle de 20° avec lhorizontale. Calculez le couple nécessaire ( sur une roue AR) pour vaincre la pente ( équilibre ). Le diamètre de la roue est de 98 cm. Récapitulatif : 1/ Calcul du poids du véhicule 15000Kg x 9,81 = 147150 N 14715 daN 2/ traçage de langle de la pente. 3/ Calcul de la force due à la pente. SOH Sin 20° = Oppo / Hypot Sin 20° = F pente = 14715 x 0,342 = 5032,53 daN 5032,53 daN 4/ Calcul du couple déquilibre. (0,98/2) x 5032,53 = 2465,93 daNm pour 2 roues 2465,93 / 2 = 1232,96 daNm pour une roue.

46 46 F1 = 147150 N F1 = 15000Kg x 9,81 = 147150 N F2 = 50325,3 N 15 tonnes = 15000 Kg Roue diamètre 98 cm. F2 = 2 (roues) F3 = 50325 N Couple = Force F3 x rayon r Couple = 50325 x 0,49 = 24660 mN 2 roues soit 24660 / 2 Couple pour 1 roue = 12330 mN Couple par roue = 12330 mN r Cosinus 70° = F2 / ( 15000 x 9,81 = 147150 N) 0,342 = F2 / 147150 F2 = 147150 x 0,342 = 50325 N Couple = Force F3 x rayon r Couple = 5032,5 x 0,49 = 2466 mdaN Calculez le couple nécessaire ( sur une roue AR) pour vaincre la pente ( équilibre ).

47 47 Le couple se mesure en sortie moteur par équivalence avec un couple résistant connu quon lui oppose. Régime moteur Accélérateur Dépressions Consommation Paramètres calculateur moteur Couple en daNm Echappement Admission

48 48 Transmission

49 49 Bobinages

50 50 COURBE DE COUPLE ( pleine charge ) Couple en daNm 200 180 160 140 120 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn Moteur VOLVO D12C420 EURO II Tracer la courbe de couple suivant les relevés ci-dessous. 1000175 1100195 1200200 1300200 1400195 1500190 1600180 1700170 1800160 1900140 Régime en tr/min Couple en daNm

51 51 EXEMPLE DE COURBE DE COUPLE ( pleine charge ) Le couple se comporte comme le remplissage dair. Le couple caractérise la reprise (ou souplesse) dun véhicule. (Il ne fait pas intervenir la vitesse). Couple en daNm 200 180 160 140 120 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn Moteur VOLVO D12C420 EURO II Couple maxi: 200 daNm à 1100/1300 tr/mn

52 52 LA CONSOMMATION SPECIFIQUE 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn Couple en daNm 200 180 160 140 120 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 Puissance en Kw 210 200 190 180 Consommation Spécifique (gr/kWh) 1000210 1100200 1200190 1300187 1400189 1500190 1600190 1700190 1800195 1900210 Tracer la courbe de consommation avec les relevés suivants. Régime en tr/min Consommation en gr/kWh Cest la masse de combustible en gramme consommé par kW et par heure. g/kWh

53 53 LA CONSOMMATION SPECIFIQUE Courbe en U dont le point inférieur correspond environ au régime de couple maxi. Consommation Spécifique 187 g/kWh à 1250/1300 tr/min Cest la masse de combustible en gramme consommé par kW et par heure. g/kWh Exemple : 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn Couple en daNm 200 180 160 140 120 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 Puissance en Kw 210 200 190 180 Consommation Spécifique en gr/kWh

54 54 LA CONSOMMATION SPECIFIQUE 1/Calculez la consommation de carburant par heure dun Volvo « D12C420 EURO II » de 306 Kw de puissance et dont la consommation spécifique pleine charge (accélérateur à fond), est de 190 gr/kWh à 1750 tr/min. 2/Quel sera sa consommation (en litre au 100) si la boîte de vitesse permet de rouler à 100 km/h pour un régime de 1750 tr/min moteur, le gazole ayant une masse volumique (densité) de 0,83 kg par litre. 1/ La consommation de carburant, avec une puissance de 306 kW (à 1750 tr/min), sera de : 306 kW x 190 gr h = 58 140 gr h = 58 kg de carburant par heure. 2/ Le volume de carburant sera de : 58,14 : 0,83 = 70 litres de carburant à chaque heure. Si le véhicule parcourt 100 km en 1 h en côte, pleine charge, à la puissance maximum, il consomme 70 litres au 100 km.

55 55 Exemple de cartographie de consommation spécifique en g/ch.h 154g/ch.h 270 Audi diesel V8

56 56

57 57 La puissance ISO 2354 ou SAE (Society of Automobile Engineers) Elle est calculée à partir de la mesure du couple et du régime sur un moteur équipé des seuls éléments indispensables à son fonctionnement. La puissance DIN 1585 (Deutche Industrie Normen) Elle est calculée à partir de la mesure du couple et du régime sur un moteur équipé des accessoires et des réglages nécessaires à son fonctionnement dans lapplication prévue (alternateur, compresseur de clim, pompe de direction,...) La puissance spécifique. Rapport entre la puissance moteur et la cylindrée (Puissance au litre) La puissance CEE : la même que la SAE + 2%, qui induit une correction hygrométrique de lair. La puissance moteur N.B : Les «BHP» ( pour «British Horse Power» ), abandonnés, valaient un peu plus que nos chevaux continentaux sur le papier ( 1, 0139 ch, très précisément ).

58 58 La puissance est égale au couple x fréquence de rotation. Puissance en Watts. W Couple en mètres par Newton. Nm Fréquence (Régime moteur) Vitesse angulaire en radians par secondes Calcul de la puissance (Mécanique en rotation) P = C x

59 59 N tours = N x 2 radians Ex : 1000 tr/mn = …………………………………………………..…rd/s Fréquence en N tours/min = N / 30 en Rad/sec Rayon Le radian est langle qui intercepte un arc dune longueur d1 rayon 1 Radian ½ tour = 3,14 radians 1 tour = 3,14 + 3,14 radians 0,14 rayon 1 tour = 360° = N tr/mn = en tr/s en tr/s = en rad/sec = = 1000 x (3,14 / 30) rd/sec =1000 x 0,1047 = 104,7 rd/s 1 tour = 360° = 2 radians

60 60 La formule du travail est W = F.L. Ici « L » est la circonférence, soit un tour de vilebrequin qui est égal à 2..r, en remplaçant « L » W = F.2. r pour un tour. Pour N tours par seconde (/sec) W = F.2. r.N tr/s La puissance: c est un travail dans un certain temps soit : P = W/le temps, et pour 1 sec. P = (F.2. r.N tr/s) / 1sec. Avec un régime (en tr) par min P = ( F.2. r.N tr/mn ) / 60. Nous savons que F.r = C. En remplaçant F.r la formule devient P = C ( 2..N tr/mn ) / 60 ou P = C (2 / 60.N tr/mn ) P = C x N tr/mn x 0,1047 Soit P en w = C en mN x en rad/sec Démarche aboutissant à P = C x

61 61 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn Moteur VOLVO D12C420 EURO II EXEMPLE DE COURBE DE PUISSANCE ( pleine charge ) Couple en daNm 200 180 160 140 120 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 Puissance en Kw Régime tr/min en rad/sec Couple daNm Puissance en kW 1000175 1100195 1200200 1300200 1400195 1500190 1600180 1700170 1800160 1900140 Calculez et tracez la courbe : 210 200 190 180 Consommation Spécifique en gr/kWh

62 62 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn Moteur VOLVO D12C420 EURO II EXEMPLE DE COURBE DE PUISSANCE ( pleine charge ) Couple en daNm 200 180 160 140 120 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 Puissance en Kw Régime tr/min en rad/sec Couple daNm Puissance en kW 1000104,70175183,23 1100195 1200200 1300200 1400195 1500190 1600180 1700170 1800160 1900140 Calculez et tracez la courbe : 210 200 190 180 Consommation Spécifique en gr/kWh

63 63 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn Moteur VOLVO D12C420 EURO II EXEMPLE DE COURBE DE PUISSANCE ( pleine charge ) Couple en daNm 200 180 160 140 120 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 Puissance en Kw Régime tr/min en rad/sec Couple daNm Puissance en kW 1000104,70175183,23 1100115,17195224,58 1200125,64200251,28 1300136,11200272,22 1400146,58195285,83 1500157,05190298,40 1600167,52180301,54 1700177,99170302,58 1800188,46160301,54 1900198,93140278,50 Calculez et tracez la courbe : 210 200 190 180 Consommation Spécifique en gr/kWh

64 64 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 tr/mn EXEMPLE DE CARACTERISTIQUES MOTEUR ( pleine charge ) Couple en daNm 200 180 160 140 120 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 Puissance en Kw 210 200 190 180 Consommation Spécifique en gr/kWh Moteur VOLVO D12C420 EURO II Puissance Maxi : 302 kW (410 ch.) à 1700 tr/min Couple maxi: 200 daNm à 1150/1300 tr/min NB : 1 kW = 1,36 ch 1 ch = 0,736 kW Consommation spécifique 187 g/kWh à 1250/1300 tr/min

65 65 Couple (daNm) 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Puiss (ch) 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 tr/mn Puissance Couple SCANIA DC9 01 230 ch La zone préconisée se situe après le couple maxi

66 66 Couple (daNm) 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Puiss (ch) 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 tr/mn SCANIA DC16 01 580 ch La zone préconisée se situe après le couple maxi

67 67 LA PUISSANCE FISCALE (01 07 98) Cest la puissance portée sur la carte grise dun véhicule Elle permet détablir des tranches dimposition, et na que très peu de rapport avec la puissance réelle. P f = ( CO² / 45 ) + ( P /40 ) 1,6 Emissions de gaz carbonique en gramme/km Puissance en kW CEE (ISO ! 2%) Arrondie à l'entier le plus proche

68 68 La puissance en Watts nest pas que, mécanique en rotation, mais aussi : Mécanique en translation, Electrique, Hydraulique.

69 69 g Accélération de la pesanteur 9,81 M masse en Kg D Distance en m t temps en secondes F Force en Newtons MECANIQUE linéaire R ésistance en ohm I ntensité en ampères V olume délectron en Coulombs t temps en secondes U tension en volts I Intensité en ampères ELECTRIQUE MECANIQUE rotation t en secondes Le rayon r en mètre Angle en radians F Force en Newtons t en secondes S Surface en m² F Force en Newtons V Volume en m 3 HYDRAULIQUE C Couple en N/m fréquence en radians par secondes D ébit en m3 par secondes P Pression en pascal PUISSANCE en Watts v Vitesse en m/s X X X X X X X : : : ::

70 70 a = 9,81 j 10 M masse D istance F MECANIQUE linéaire PUISSANCE v t Exemple : un pont élévateur soulève un véhicule de 1000 Kg de 1 mètre en 10 secondes. Puissance développée? 10 1000 Kg 1 m10 s 10.000 N0,1m/s 1000 Watts X : X

71 71 Et si le moteur électrique du pont est alimenté en 200 volts, Quelle est lintensité nécessaire ? U tension en volts I Intensité en ampères ELECTRIQUE PUISSANCE 200 Volts 5 Ampères 1000 Watts

72 72 Un chariot élévateur soulève une charge de 0,8 tonnes de 4 m en 2 secondes. 1/ Calculez la puissance du moteur, sachant quil y a 32% de perte par frottement. 2/ Le couple du moteur thermique étant de 5 mdaN, quel sera le régime du moteur en tr/mn. 3/ Sil fallait remplacer le moteur thermique par un moteur électrique, quelle serait la tension nécessaire sachant que les fils utilisés fonctionnent sous une intensité de 433,66 Ampères. W en Joule = F en N x L en m ( 800 x 9,81 = 7848 )x 4= 31392 Joules P (linéaire) en Watt = W en Joule / t en seconde 31392 / 2 = 15696 Watts 68%32% 100% = Puissance du moteur Soit : Puissance utile = Puissance totale x (68/100) Puissance utile = Puissance totale x 0,68 Puissance utile / 0,68 = Puissance totale Rendement 15696/0,68 = 23082,35 W

73 73 2/ Le couple du moteur thermique étant de 5 mdaN, quel sera le régime du moteur en tr/mn. P = 23 kW P (rotation) en Watt = C en mN x p en radian seconde soit: 461,647 / 0,1047 = 4409,23 tr/mn soit : N en t/mn = p Rad/sec / 0,1047 Rad/sec = N tours/min x 0,1047 Soit p = 23082,35 / 50 = 461,647 radians/secondes 23082,35 en Watt = 50 Nm x p

74 74 3/ Sil fallait remplacer le moteur thermique par un moteur électrique, quelle serait la tension nécessaire sachant que les fils utilisés fonctionnent sous une intensité de 433,66 Ampères. P (électrique) en Watt = U en Volt x I en Ampère 23082,35 Watt = U x 433,66 U = 23082,35 / 433,66 = 53,22 Volt

75 75 Un chariot élévateur soulève une charge de 249,541 Kg de 4 m en 2 secondes. 1/ Calculez la puissance du moteur, sachant quil y a 32% de perte par frottement. 2/ Le couple du moteur thermique étant de 5 mdaN supposé constant, quel sera le régime du moteur en tr/mn. 3/ Sil fallait remplacer le moteur thermique par un moteur électrique, quelle serait la tension nécessaire sachant que les fils utilisés fonctionnent sous une intensité de 300 Ampères. W en Joule = F en N x L en m ( 249,541 x 9,81 = 2448 )x 4= 9792 Joules P (linéaire) en Watt = W en Joule / t en seconde 9792 / 2 = 4896 Watts Perte de 32% soit 4896 = 68% doù 4896 / 0,68 = 7200 Watts P (rotation) en Watt = C en mN x en radian seconde 7200 = 50 x Soit = 7200 / 50 = 144 radians/secondes, Rad/sec = N tours/min x 0,1047 soit : N en t/mn = Rad/sec / 0,1047 soit: 144 / 0,1047 = 1375,3 tr/mn

76 76 Un chariot élévateur soulève une charge de 249,541 Kg de 4 m en 2 secondes. 1/ Calculez la puissance totale du moteur, sachant quil y a 32% de perte par frottement. 2/ Le couple du moteur thermique étant de 5 mdaN supposé constant, quel sera le régime du moteur en tr/mn. 3/ Sil fallait remplacer le moteur thermique par un moteur électrique, quelle serait la tension nécessaire sachant que les fils utilisés fonctionnent sous une intensité de 300 Ampères. W en Joule = F en N x L en m ( 249,541 x 9,81 = 2448 )x 4= 9792 Joules P (linéaire) en Watt = W en Joule / t en seconde 9792 / 2 = 4896 Watts Perte de 32% soit 4896 = 68% doù 4896 / 0,68 = 7200 Watts P (rotation) en Watt = C en mN x en radian seconde 7200 = 50 x Soit = 7200 / 50 = 144 radians/secondes, Rad/sec = N tours/min x 0,1047 soit : N en t/mn = Rad/sec / 0,1047 soit: 144 / 0,1047 = 1375,3 tr/mn P (électrique) en Watt = U en Volt x I en Ampère 7200 / 300 = 24 Volt

77 77 Puissance Maxi: 315 kw (428 ch) à 1800 tr/mn Régime tr/min en radian/sec Couple daNm Puissance en kW Consom spé g/kWh 800168 210 900180 205 1000197 200 1100200 195 1200199 188 1300195 185 1400193 188 1500190 1600185 195 1700175 200 1800167 205 1900150 215 Calculez pour un moteur MERCEDES Telligent OM 501 la fréquence de chaque régime en radian/sec ainsi que la puissance en kW.

78 78 Régime tr/min en radian/sec Couple daNm Puissance en kW Consom spé g/kWh 800 83,76 168 140,72210 900 94,23 180 169,61205 1000 104,7 197 206,26200 1100 115,17 200 230,34195 1200 125,64 199 250,02188 1300 136,11 195 265,41185 1400 146,58 193 282,90188 1500 157,05 190 298,40190 1600 167,52 185 309,91195 1700 177,99 175 311,48200 1800 188,46 167 314,73205 1900 198,93 150 298,40215 N.B: 1000 tr/mn = 1000 x 3,14 / 30 radian/sec = 104,7 radian/sec Puissance Maxi: 315 kw (428 ch) à 1800 tr/mn Calculez pour un moteur MERCEDES Telligent OM 501 la fréquence de chaque régime en radian/sec ainsi que la puissance en kW. 0,1047 x N tours/min = Rad/sec

79 79 Le moteur dun pont élévateur du garage alimenté en 220 v est capable de lever un véhicule de 1200 Kg de 2 mètre en 8 seconde. Il est protégé par un fusible qui lors dun court circuit a fondu. Calculez la valeur du fusible assurant une bonne protection ? La formule de la puissance (en rotation) dun moteur électrique à courant alternatif est : Puissance x rendement = U x I x cos j. Ici rendement est de 0,85 et cos j 0,8. Relation entre puissance linéaire et puissance électrique Puissance (mécanique linéaire) en w = Force en N x Vitesse en m/s. Donc P = (1200 x 9,81) x ( 2/8 ) = P = 11772 x 0,25 donc le pont développe une puissance linéaire de P = 2943 Watt Puissance moteur (rotation) P en w x 0,85 = U en V x I en A x 0,8 2943 x 0,85 = 220 x I x 0,8 doù I = 2501,55 / 176 = 14,21 Ampères

80 80 210 200 190 180 170 160 150 140 130 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) DC9 02 260 Ch 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 Relevez les valeurs de la courbe de couple, calculez et tracez la courbe de puissance.

81 81 210 200 190 180 170 160 150 140 130 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) DC9 02 260 Ch 10001230 10501250 11001250 11501250 12001250 13001250 13501250 14001250 14501230 15001220 15501185 16001150 16501120 17001080 17501060 18001025 1850990 1900965 128,78 137,42 143,96 150,51 157,05 163,59 170,14 176,68 183,23 186,73 191,60 192,31 192,65 193,49 192,23 194,22 193,17 191,76 191,97

82 82 210 200 190 180 170 160 150 140 130 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) DC09 12 270 Ch 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 Relevez les valeurs de la courbe de couple, calculez et tracez la courbe de puissance.

83 83 210 200 190 180 170 160 150 140 130 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) DC09 12 270 Ch 10001230 10501240 11001250 11501250 12001250 13001250 13501225 14001200 14501175 15001150 15501125 16001110 16501090 17001075 17501050 18001025 18501010 19001000 128,78 136,32 143,96 150,51 157,05 163,59 170,14 173,15 175,90 178,38 180,61 182,57 185,95 188,30 191,34 192,39 193,17 195,63 198,93

84 84 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 DC09 03 300 Ch 1450 1425 1400 1375 1350 1325 1300 1275 1250 1225 1200 1175 1150 1125 1100 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 Relevez les valeurs de la courbe de couple, calculez et tracez la courbe de puissance.

85 85 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 DC09 03 300 Ch 1450 1425 1400 1375 1350 1325 1300 1275 1250 1225 1200 1175 1150 1125 1100 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) 10001210 10501300 11001400 11501400 12001400 12501400 13001400 13501390 14001380 14501360 15001330 15501300 16001275 16501250 17001225 17501200 18001175 18501140 19001100 126,69 142,92 161,24 168,57 175,90 183,23 190,55 196,47 202,28 206,47 208,88 210,97 213,59 215,94 218,04 219,87 221,44 220,42 218,82

86 86 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 1600 1550 1500 1450 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) DC09 11 310 Ch 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 Relevez les valeurs de la courbe de couple, calculez et tracez la courbe de puissance.

87 87 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 1600 1550 1500 1450 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100 Puissance (kW) Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Régime (tr/mn) DC09 11 310 Ch 10001520 10501565 11001550 11501550 12001550 12501550 13001550 13501512 14001475 14501430 15001400 15501362 16001325 16501285 17001255 17501225 18001200 18501175 19001150 159,14 172,05 178,51 186,63 194,74 202,86 210,97 213,71 216,21 217,10 219,87 221,03 221,96 221,99 223,38 224,45 226,15 227,59 228,77

88 88 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 Puissance (kW) Régime (tr/mn) DC16 02 480 Ch 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 Relevez les valeurs de la courbe de couple, calculez et tracez la courbe de puissance.

89 89 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 Puissance (kW) Régime (tr/mn) DC16 02 480 Ch 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 Couple (Nm) 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 10002250 10502280 11002300 11502300 12002300 12502300 13002300 13502260 14002200 14502160 15002120 15502070 16002020 16501980 17001940 17501890 18001850 1815 19001780 235,58 250,65 264,89 276,93 288,97 301,01 313,05 319,44 322,48 327,92 332,95 335,93 338,39 342,05 345,30 346,30 348,65 351,56 354,10 Relevez les valeurs de la courbe de couple, calculez et tracez la courbe de puissance.


Télécharger ppt "1 LE COUPLE, LA PUISSANCE, ET LA PUISSANCE FISCALE. LA CONSOMMATION SPECIFIQUE,"

Présentations similaires


Annonces Google