Notions générales sur les moteurs à combustion interne MACHINES THERMIQUES Notions générales sur les moteurs à combustion interne Marcel Ginu POPA Machines thermiques

HISTORIQUE Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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% Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Parties composantes du moteur Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Moteurs à quatre temps Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 Le déplacement du piston entre les deux points morts est la course de piston, ce déplacement du piston étant nommé encore « temps » du moteur Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Le cycle peut se dérouler et dans une seule rotation du vilebrequin 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 C’est le cycle à deux temps Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Moteur à deux temps Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 d’ici la conclusion qu’un moteur à deux temps a une puissance deux fois qu’un 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 l’échange des gaz Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Cette partie motrice de la course de détente s’appelle « 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 » cu qui a des valeurs de 0,7 à 0,85 Résulte d’ici que la puissance du moteur à deux temps a une puissance deux fois cu que la puissance d’un moteur à quatre temps : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

REALISATION DU MELANGE ET SON ALLUMAGE Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Réalisation du mélange Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Ce chargement frais peut être : Pour le fonctionnement cyclique du moteur les gaz brûlés de précédent cycle doivent être remplacés par un chargement frais Ce chargement frais peut être : L’air – quand le carburant est introduit directement à l’intérieur du cylindre Un mélange air+carburant, ce mélange étant préparé à l’extérieur du cylindre par injection dans le collecteur d’admission (injection appelée encore injection indirecte) ou par carburation Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Pour assurer une combustion de très bonne qualité le carburant doit être vaporisé et mélangé avec l’air dans un temps très court On peut réduire la duré de formation de mélange par la pulvérisation du carburant Ce processus est réalisé par l’agrandissement de la vitesse relative entre le combustible liquide et l’air Marcel Ginu POPA Machines thermiques

En principe la pulvérisation peut être réalisée : Soit par carburation – quand la vitesse du courent d’air 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 d’air Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Qualité du mélange Marcel Ginu POPA Machines thermiques

La qualité du mélange est appréciée par des critères qui exprime la proportion entre le combustible et l’air Le dosage – d est le rapport entre la quantité de combustible et la quantité d’air du mélange, les deux quantités étant exprimées en unités de masse Marcel Ginu POPA Machines thermiques

DOSAGE d Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Le dosage correspondante s’appelle dosage théorique ou stœchiométrique La quantité minimum d’air nécessaire pour la combustion complète (théorique ou stœchiométrique) est la quantité théorique d’air Le dosage correspondante s’appelle dosage théorique ou stœchiométrique Supposant la quantité de référence de combustible de 1 kg et notant la quantité d’air de mélange disponible pour sa combustion A, le dosage d est : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Par suite, le dosage théorique ou stœchiométrique ds est : On fait la notation As pour la quantité d’air nécessaire à la combustion théorique ou stœchiométrique d’un kilo de combustible Par suite, le dosage théorique ou stœchiométrique ds est : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Mélange théorique (stœchiométrique) : Mélange riche : La richesse ou la pauvreté d’un mélange se réfère toujours au carburant Donc : Mélange pauvre : Mélange théorique (stœchiométrique) : Mélange riche : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Le coefficient de dosage d’ ou rapport air-combustible A/C est l’inverse du dosage Marcel Ginu POPA Machines thermiques

La quantité théorique ou stœchiométrique d’air As dépende de nature de carburant : As =14,50…14,70 kg pour l’essence As =9,00 kg pour l’éthanol As =5,78 kg pour le méthanol As =34,48 kg pour l’hydrogène, etc. Par suite, ni le dosage d ni le rapport A/C n’exprime pas directement la qualité du mélange (il faut mémoriser les quantité théorique d’air As des différents carburants pour apprécier la qualité du mélange) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Rapport théorique air-combustible A/C 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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

le COEFFICIENT D’EXCES D’AIR l On introduit un nouveau critère pour apprécier directement la qualité du mélange : le COEFFICIENT D’EXCES D’AIR l Marcel Ginu POPA Machines thermiques

En conséquence, le coefficient d’exces d’air l sera : Pour 1 kg de carburant l’air nécessaire pour sa combustion théorique ou stœchiométrique est As En conséquence, le coefficient d’exces d’air l sera : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Mélange théorique (stœchiométrique) : Mélange pauvre : Mélange théorique (stœchiométrique) : Mélange riche : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Valeurs pour l l Le type de moteur Combustible liquide 0,85-0,95 MAC Combustible liquide 0,85-0,95 Combustible gazeux 0,95-1,40 MD 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 1,70-2,00 1,50-1,70 1,30-1,70 Combustible gazeux (diesel-gaz) 1,40-2,20 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Certains constructeurs utilisent le terme « richesse » pour apprécier la qualité du mélange air-carburant La richesse – notée ici d et le rapport entre le dosage d et le dosage théorique ou stœchiométrique ds : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Donc 45% plus riche que le dosage stœchiométrique Ainsi, pour un mélange air-essence avec le dosage d =1/10 et le dosage théorique ou stœchiométrique ds =1/14,5 , la richesse est d = 145 % Donc 45% plus riche que le dosage stœchiométrique Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Supposant 1 kg de carburant comme référence on peut établir une relation de liaison entre la richesse d et le coefficient d’excès d’air l : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

ou une relation de liaison entre le dosage d , le rapport air-carburant A/C et le coefficient d’excès d’air l : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Allumage du mélange Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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

MOTEUR À ALLUMAGE COMMANDÉ (MAC) MOTEUR À ESSENCE; MOTEUR OTTO Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Ce procédé est appelé « autoallumage » Une autre possibilité d’allumé le mélange air-carburant et d’augmenté la pression et la température de l’air admis par une compression élevée de celui-ci pendant la course de compression jusqu’à des niveaux que le carburant injecté ici s’auto enflamme Ce procédé est appelé « autoallumage » Marcel Ginu POPA Machines thermiques

AUTOALLUMAGE du mélange air-gazole MOTEUR À ALLUMAGE PAR COMPRESSION CONDITIONS : Pression élevée et Température élevée dans le cylindre au moment d’injection de gazole MOTEUR À ALLUMAGE PAR COMPRESSION MOTEUR DIESEL (MD) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

PARAMETRES CONSTRUCTIFS ET FONCTIONNELS Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Paramètres constructifs Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Alésage D, en mm Course de piston S, en mm (le diamètre nominal du cylindre) Course de piston S, en mm (le chemin parcouru par le piston entre les deux points morts PMH et PMB) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

La cylindrée unitaire VS , en litres , est le volume engendré par le piston entre les deux points morts (c’est le volume d’un cylindre) : La cylindrée totale Vt , ou cylindrée du moteur, est la somme des cylindrées individuelles de tous les i cylindres : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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Le rapport entre le volume maximum du cylindre et le volume minimum de celui-ci s’appelle rapport volumétrique ou taux de compression e : Le volume minimum du cylindre est le volume de la chambre de combustion Vc Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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Tenant compte de cylindrée unitaire et de volume de la chambre de combustion le rapport volumétrique (taux de compression) e devient : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

L’augmentation 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) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Rapport volumétrique : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : e=8-12 Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : e=7-9 Moto à moteurs à deux temps : e=7-9 Moto à moteurs à quatre temps : e=8-11 Voitures à moteurs diesel, injection directe : e=18-20 Voitures à moteurs diesel, injection indirecte : e=21-23 Camions et tracteurs à moteur diesel, injection directe : e=15-19 Moteurs diesel suralimentés : le rapport volumétrique descende pour limiter la pression maximum dans le cylindre : 150-170 bars – moteurs de voiture; 200-250 bars – gros moteurs Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Paramètres fonctionnels Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Vitesse de rotation n Charge du moteur c Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Unité de mesure : tr/min; min-1; 1/min La 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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Vitesse de rotation : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : n=4500-7500 tr/mn Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : n=5000-7000 tr/mn Moto à moteurs à deux temps : n=4000-8000 tr/mn Moto à moteurs à quatre temps : n=5000-9000 tr/mn Voitures à moteurs diesels, quatre temps : n=4000-5000 tr/mn Camions et tracteurs : n=1500-2400 tr/mn Locomotives : n=700-1800 tr/mn Moteurs stationnaires grands ou de navire : n=60-150 tr/mn Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 d’enregistrement de la pression dans le cylindre du moteur en corrélation avec la position du vilebrequin; tous les grandeurs qui se réfèrent à ce diagramme s’appellent indicatives) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Le travail mécanique indicatif Li est donné par la boucle positive A du diagramme indicative p-V La boucle négative B du diagramme indicative p-V représente l’échange des gaz et, habituellement elle est incluse dans le rendement mécanique Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 En conséquence, on introduit une notion nouvelle travail mécanique spécifique faisant le rapport entre le travail mécanique indicatif Li et la cylindrée unitaire VS notion appelée encore pression moyenne indicative pi (elle a les dimensions d’une pression) : Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Pression moyenne indicative (indiquée) pi ou travail mécanique spécifique indiqué [MPa; kJ/ℓ] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Cette grandeur pression moyenne indicative pi est une pression hypothétique, constante qui actionnant pendant la course de détente du piston produit le travail mécanique indicatif Li Ce 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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Travail mécanique indicative Ce paramètre pression moyenne indicative pi établi on peut calculer la puissance indicative du moteur Pi La puissance du moteur est le travail mécanique effectué dans l’unité de temps Donc : Travail mécanique indicative temps Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Tient compte des unités de mesure des paramètres pi – en MPa ou kJ/ℓ VS – en litres Vt – en litres n – en tr/min t=4 – moteur à quatre temps t=2 – moteur à deux temps Tient compte des unités de mesure des paramètres Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Cette puissance Pi ce produit au niveau du cylindre du moteur À l’utilisateur le moteur lui fourni la puissance effective Pe plus petite grâce aux consommation interne du moteur (puissance perdue : par frottement, pour l’échange des gaz, pour entrainer les équipements auxiliaires – pompe d’eau, pompe à huile, pompe d’injection, arbre à cames, etc.) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Le rapport de les deux puissances Pe et Pi nous donne une image sur degré de perfectionnement de la construction du moteur Ce rapport s’appelle produit au niveau du cylindre du moteur rendement mécanique hm Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Pe = 54 kW DIN; 56 kW SAE; 53 kW ISO Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Pression moyenne effective ou travail mécanique spécifique effectif pe [MPa; kJ/ℓ] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Moto à moteurs à deux temps : pe=0,4-0,6 MPa Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : pe=0,8-1,1 MPa Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : pe=1,1-1,5 MPa Moto à moteurs à deux temps : pe=0,4-0,6 MPa Moto à moteurs à quatre temps : pe=0,7-1,0 Mpa Moteurs diesels, injection indirecte (admission naturelle) : pe0,8 MPa Moteurs diesels, injection indirecte (suralimenté) : pe=1,2-1,4 MPa Moteurs diesels, injection directe (admission naturelle) : pe=0,7-0,8 MPa Moteurs diesels, injection indirecte (suralimenté) : pe>1,2-1,4 MPa Moteurs diesels, injection directe sur paroi : pe=0,7-1,0 MPa Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Couple moteur effectif Me [Nm] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

La puissance développée par le moteur ne doit pas affecter l’usure du moteur On défini la puissance effective continue Pe,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 l’usure normale du moteur n’étant pas affectées Marcel Ginu POPA Machines thermiques

La puissance nominale Pe,n est la puissance continue maximum Elle se produit à la vitesse de rotation nominale nn En pratique il y a la nécessité que le moteur fonctionner en régimes de surcharge, mais elle affecte l’usure normale du moteur En conséquence, les surcharges sont limitées en temps et intervalle de répétition Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Elle se produit à la vitesse de rotation nominale nn Les puissances correspondantes à ces régimes de surcharge sont appelées puissances effectives intermittentes Pe,i Elle se produit à la vitesse de rotation nominale nn La puissance effective maximum Pe,max est la plus grande valeur de la puissance effective intermittente Il est obligatoire indiquer la vitesse de rotation de puissance effective maximum nP Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Le taux de charge du moteur est noté avec la lettre grecque c 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 l’utilisateur) La charge du moteur est appréciée par le coefficient de charge, relatif ou le taux de charge Le taux de charge du moteur est noté avec la lettre grecque c Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Taux de charge (Coefficient de charge relatif) c Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Charge du moteur Pe = 0 c = 0 charge vide 0 < Pe < Pe,cont 0 < c < 1 charge partielle Pe = Pe,cont cp = cc = 1 charge continue Pe > Pe,cont 1 <ci< 1,1 charge intermittente Pe = Pe,max│n ct = 1,1 pleine charge (charge totale) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

MOTEUR À ALLUMAGE COMMANDÉ Marcel Ginu POPA Machines thermiques

MOTEUR DIESEL Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Réglage de la charge au moteur à allumage commandé Position du papillon des gaz Charge fraîche Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Réglage de la charge au moteur diesel Marcel Ginu POPA Machines thermiques

INDICES ÉCONOMIQUES ET DE PERFORMANCE DU MOTEUR Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Indices économiques du moteur Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Les indices économiques du moteur sont : Le rendement effectif he Le rendement indicatif hi La consommation spécifique effective de carburant ce La consommation spécifique indicative de carburant ci Marcel Ginu POPA Machines thermiques

L’efficacité de transformation de la chaleur en travail mécanique utilisable (donc effectif) est appréciée par le rendement effectif du moteur he La définition du rendement effectif : le rapport entre l’énergie obtenue (travail mécanique utilisable) et l’énergie consommée pour sa obtention Marcel Ginu POPA Machines thermiques

consommation spécifique effective de carburant Consommation horaire de carburant Pouvoir Calorifique Inférieure du carburant Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Rendement indicatif de carburant consommation spécifique indicative de carburant Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Rendement indicatif et effectif : domaines Moteurs à allumage commandé : hi=0,28-0,34 Moteurs à allumage commandé : he=0,25-0,32 Moteurs diesel stationnaires grands ou de navire : he=0,52-0,57 Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Consommation spécifique effective de carburant : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : ce=350-250 g/kWh Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) : ce=380-280 g/kWh Moto à moteurs à deux temps : ce=600-400 g/kWh Moto à moteurs à quatre temps : ce=350-270 g/kWh Moteurs diesels, quatre temps, injection directe : ce=180-210 g/kWh Moteurs diesels, quatre temps, injection indirecte : ce=245-260 g/kWh Moteurs stationnaires grands ou de navire : ce=150-165 g/kWh Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Indices de performance du moteur Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Puissance « litrique » PL [kW/ℓ] (puissance spécifique) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Évolution de la puissance litrique VW Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Évolution de la puissance litrique MAC – « Turbo » MD – Voitures MAC MD – Camions Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Puissance litrique : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission naturelle) : PL=35-65 kW/ℓ Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés): PL=50-100 kW/ℓ Moto à moteurs à deux temps : PL=30-50 kW/ℓ Moto à moteurs à quatre temps : PL=30-70 kW/ℓ Moteurs diesel, injection directe (admission naturelle) : PL15 kW/ℓ Moteurs diesel, injection indirecte (admission naturelle) : PL25 kW/ℓ Moteurs diesel, injection directe (suralimenté) : PL=25-90 kW/ℓ Moteurs diesel, injection indirecte (suralimenté) : PL=30-40 kW/ℓ Moteurs diesel, injection directe sur paroi : PL25 kW/ℓ Moteurs diesel stationnaires, injection indirecte (suralimenté) : PL20 kW/ℓ Moteurs diesel stationnaires, injection directe (suralimenté) : PL=8-30 kW/ℓ Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Rapidité du moteur wp,m [m/s] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Rapidité du moteur wp,m [m/s] moteurs lentes : wp,m < 6,5 m/s moteurs semi-rapides : wp,m = 6,5...9,5 m/s moteurs rapides : wp,m > 9,5 m/s moteurs de locomotive : wp,m = 9...11,5 m/s moteurs de voiture : wp,m = 12...17 m/s Marcel Ginu POPA Machines thermiques 101

Puissance « spécifique » PS [W/mm2] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Puissance spécifique Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Puissance spécifique Marcel Ginu POPA Machines thermiques

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

Masse « spécifique » mS [kg/kW] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Évolution de la masse spécifique Maybach/MTU Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Masse spécifique : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps : ms=3,0-1,0 kg/kW Moteurs formule 1 : ms=1,0-0,8 kg/kW Moto à moteurs à deux temps : ms=5,0-2,5 kg/kW Moto à moteurs à quatre temps : ms=4,0-1,0 kg/kW Moteurs diesels, quatre temps, suralimenté : ms=3,0-1,0 kg/kW Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Puissance par cylindre PCYL [kW/cyl] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Évolution PCYL Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Puissance par cylindre : domaines Voitures à moteurs à allumage commandé : PCYL=7-20 kW/cyl Moteurs diesel stationnaires ou de navires : PCYL<3000 kW/cyl Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Masse « litrique » mL [kg/ℓ] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Couple moteur « spécifique » ML [Nm/ℓ] Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Rapport course/alésage Y S/D < 1 : MAC (parfois MD) S/D = 1 : MAC (parfois MD) S/D > 1 : MD (parfois MAC) Marcel Ginu POPA Machines thermiques

Domaines du rapport Y=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 Marcel Ginu POPA Machines thermiques