Etude d’un moteur thermique




 Définition :

Le moteur transforme l’énergie contenue dans le carburant en énergie mécanique. Pour libérer l’énergie chimique potentielle, il est nécessaire d’effectuer une transformation appelée « combustion ». Par la combustion, le carburant est transformé en énergie calorifique puis en énergie mécanique qui est ensuite appliquée aux roues motrices par l’intermédiaire de la transmission.

Remarque: La transformation d’énergie en chaleur se produisant à l’intérieur du moteur, on l’appelle « moteur thermique à combustion interne »

Problème posé :

 assurer la combustion d’une charge ( carburant + comburant ) à l’intérieur d’une enceinte de volume variable.
- L’accroissement de pression «  P » dû à la combustion crée un effort « F » sur la surface  «  S » de l’élément mobile de l’enceinte ( le piston ) tel que  F = P * S .
- La force «  F » peut être convertie en travail mécanique «  W » par le déplacement « l » du piston tel que  W = F * l
- La détente des gaz dans le cylindre provoque le déplacement du piston
- C’est la combustion et la détente des gaz qui produit cette phase motrice ( ou temps moteur ) et non une «  explosion » comme on a improprement qualifié ce processus à son origine.
- On remarque que la pression « P » évolue dans l’enceinte selon le déroulement contigu et contradictoire de la combustion et du déplacement du piston ( le déroulement de la combustion tend à faire croître la pression, mais la descente du piston fait croître le volume, donc tend à faire chuter la pression )
- Avant de brûler la charge, 4 temps sont nécessaires :
- un temps pour l’introduction de la charge dans le cylindre (admission )
- un temps pour ramener le piston au début de sa course en comprimant la   charge (compression )
- Il faut ensuite initier la combustion ( allumage )
- Enfin, une fois la combustion – détente achevée, il faut évacuer les gaz brûlés (échappement)  avant de recommencer un cycle.
- On appelle cycle la succession des phases suivantes :
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