Cycle de BEAU de ROCHAS Beau de Rochas : Ingénieur français qui conçut, en 1862, le principe du moteur à explosion à quatre temps. 1815 - 1893 Cette invention fut mise en pratique, en 1867, par un industriel allemand : Otto. C’est pour cette raison que ce cycle est souvent appelé cycle d’Otto.

1 1 : admission 2 2 : compression 4 4 : échappement 3 3 : explosion-détente cylindre piston bielle huile vilebrequin

Cycle de BEAU de ROCHAS Le cycle théorique Diagramme de Clapeyron ( p , V ) Diagramme entropique ( T , s ) Cycle réel Les calculs ( hypothèse : gaz parfait ) Travaux Bilan Chaleurs Rendement théorique FIN

Diagramme de Clapeyron W tot < 0 Cycle MOTEUR V

Diagramme entropique Q tot > 0 Cycle MOTEUR

Comparaison Diagramme de Clapeyron Diagramme entropique p C D B A V compression adiabatique détente isochore refroidissement C A V p combustion B D V B V A admission refoulement Diagramme de Clapeyron Diagramme entropique

ouverture de la soupape d’admission Allure du cycle réel V p détente échappement admission V B V A p atm allumage fin de la combustion ouverture de la soupape d’échappement ouverture de la soupape d’admission

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : compression adiabatique B D V B V A Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : TRAVAUX A B : adiabatique et Premier Principe V

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : détente adiabatique B D V B V A Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : TRAVAUX C D : adiabatique et Premier Principe V

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : isochore B D V B V A Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : TRAVAUX B C : isochore D A : isochore V

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : B : adiabatique C D : adiabatique B C : isochore D A : isochore Travail reçu par le fluide, au cours d’un cycle RQ : Le travail fourni à l’utilisateur est : – Wtot ! RECETTE

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : adiabatique B D V B V A Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : CHALEURS A B : adiabatique C D : adiabatique

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : combustion isochore B D V B V A Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : CHALEURS B C : isochore et Premier Principe

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : V B V A isochore refroidissement Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : CHALEURS D A : isochore et Premier Principe

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : B : adiabatique C D : adiabatique B C : isochore D A : isochore Chaleur reçue par le fluide, au cours d’un cycle RQ : Le travail fourni par l’utilisateur est : Q B C ! DEPENSE

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : B : adiabatique C D : adiabatique B C : isochore D A : isochore

Du point de vue de l’utilisateur … La « dépense » est Q B C ! Du point de vue de l’utilisateur … C A s p combustion B D V B V A adiabatique refroidissement système CHALEURS

La « recette » est - W tot ! Du point de vue de l’utilisateur … isochore B D V B V A compression La « recette » est - W tot ! Du point de vue de l’utilisateur … Globalement, sur un cycle, l’utilisateur reçoit du travail …. mais fournit aussi du travail de compression ! système TRAVAUX

Du point de vue de l’utilisateur … La « recette » est - W tot ! Rendement h = La « dépense » est Q B C !

Du point de vue de l’utilisateur … D’autre part: U est une fonction d’état donc :

Du point de vue de l’utilisateur … B : adiabatique C D : adiabatique

Du point de vue de l’utilisateur … et avec : t = V B / VA

Pour en savoir un peu plus … Pour augmenter le rendement, il faut donc comprimer …davantage ! Mais, alors, le mélange s’enflamme, spontanément, avant l’allumage *….de sorte que la compression doit être limitée. * Ce phénomène est exploité dans le cycle de Diesel. Dans la pratique, t est de l’ordre de l’ordre de 1 / 8 et le rendement théorique vaut 56 % environ. Le rendement réel est de l’ordre de 20 % !

FIN