1/ mise en situationautomemo.free.fr/cours/moteur_prof.pdflemoteur Àcombustion interne • 5 ˘ ˘...
TRANSCRIPT
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
�
1/ Mise en situation
4/ Principe de fonctionnement
����������� ��������������������������������� ��������������������������������� ������ ��������� �������� ������������ �� �������� ��� � �� ���� ���� ���������� ������ ����������������������������� ��������������� ����������������� ����� ������������������������������������������������ ��������� �������� ��� ��������� ������������������������� ������ �� ���� ��������� ��� ������� ��������������������������� �� ����
3/ Analyse fonctionnelle
�������� !� ���� ����� ������� ������ ��� ��� ����� ��� ���� ����� �"������� �������� ��� � ������� �������������������������
2/ Définition
#�� ������������� �������� ����������� ��� �$���� ��� ��������� � � ����� ��� ������ ��� ��� ���� ����� � ������������������������������� ������������������ ������ ����!� ����������%������������� ���������� ��������� &moteur thermique à combustion interne�
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
'
5/ Analyse technologique
� (����� �����"����
' ��� �
) *����������� �
+ ,��������
- �.�����
/ 0����������
1 �����������
2 ���������
3 ������������������
�4 ,�����
�� �� ���
�' 5�����
�) 6���!�����
�+ �������� �5.1/ L'enceinte thermique :
7���� ������� ����������� �������� � ������� �������� ��������8����������� ������� ��.����� �������������
�9������� ��&
������ ������������������� ���������� ���������� ���������������.���������������&• �"���������������"�����������������!��"�������8�����
������ ������� ��� ���� �����• �"���� �����"����������������:���9�������;����
�"������������ ���<��=�� �• ��������� �������� ������� �������� �����• >�� �������� ������ ������ ����������"��8��������
�"������������������������
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
)
5.2/ L'équipage mobile :
?�� ������� ���� ��� ��� ���� ������� �������������������������������
�9����8����������� ��&
�"� ����8���������������� ��.������ �� ������������:��@� ���������� ;������������%�����������!����������� ����������� ���?������%����� ������������� �� ����� � ���� ������ ��"������������@ ����������������������� ��?��������&• >"� ���"���������������������� ������������������
�9����������������������.������&
?��� ��������������������������� �:������������;��������������������������&• 6���������� ������ � �• (� � ���� ������ ������ ��� �������� �����������
� �����• A������"� ������������������������������������
������������������������� ������• 5�������"����������������������� ����� � �
:������������������������������ � B;�• 6 ������� ������������� ������C � �
�9��"�� �������� �����������&
� 5�����������
' *�����"�%�
) �� ���
+ 6 ������� ���
- 0� ��"� �������
/ ,�����
1 �� ����
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
+
����� ���?��� ���������������������"����������������&• D�� ������!����������������������!�
������� ���������"��������������� ���� ��
• (� � ���� ���������� ����!��������������������:E�144F�;�
��� ������������� � ������ ���������&• 6 ���"������������������������!����� �����• 7��%�����"����������������� �����������• G��������� ���������� �������• H���������"���������������������������� ����������
����� ��
�(���� ���������@����������������� � ���� ���������� ������ ���������� �
' 6 ���"���������������������������������� ������
)A������� �������� ��"����������� ������������"�����������������������
5�����������������
5��������"����������
5�����������
���������7���������&• D�� ������������������ �������������
����• (� � ���� ������ ����� ��������� �
������ �
� ��������������
' ��� ����������
) D%������������
+ �9'��� ����
- ����������������
�9��������������&
?��� ��������������� ��� ���� � ��� ������ ����������������������&• ������ ������������������������������
�������������� ������������������������������
• >����� ������!��"�� �������������9��� ������ ����� ��"��������������������������������� �I���� ���� I�
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
-
�9����������������&?��� ���������������������������� @�������������������� �������������������������������:�������;������������������������������ ������ �������������"����� ��������� ������� . �@����"�����.�����?��������&• >����� �������������������"����������� ����
�������������������������������������� �I���� ���� I����.����
• �"����J���������������������������� �����������
• ������ �� ������������������� . �@��������� �� ����
� ������������� ) H� ������ ����������
' (���������� + H�����"����
6/ Caractéristiques utiles des moteurs
6.1/ Terminologie
6�� ����:6; >���@�������������.������:�����;�
�� ��:�; >��������������� �������������KL��������K,�:�����;�• ��M�6�&������!��� ��������• ��N�6�&����������• ��O�6�&������ �������
�KL ����������L���&��� ���������� ��������������������������������������������� ������ ����������
�K, ����������,� �&��� ���������� ��������������������������������������������� ������� ���� �����
�.������ 7����� �������������������������.���������� �������������KL��������K,�#���� �����������.��������������:�� ����.�����;��������.��������������:�� ��� ��.������ ;�
(�����������������ρ�:���� ��������� ���;
�"� ���������������������������������������������� ������� �������� ����� �����K,��������������� �������� ����� �����KL�
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
/
6.2/ Calcul
vvV +=ρ
�9��������������������&
6����&
ρ�&�����������������: �� �����;�0�&��.��������������:�����);��� &� ������ ��� ��� ������� ��� ���� ������ �� ���� ��
�KL�:�����);�K��� �� �����& ���2�!��'K��� ���� ���& ����1�!�'+
�9�����.�������&
(���������������"���.������&
hDhRV .4
².²..
ππ ==
6����&0�N������
π�N����:)��+�/;(�N��.������.�����>�N�����@������.�������N���������.�����
7�������$�����������@�������"��� ����������������������� ��������������&
CACu .4
².π=6����&��N��.�������������
π�N����:)��+�/;6�N���� �����N��� �
��������������.�������������������������������.������������������������������.�������������&
NCACt ..4
².π=6����&���N��.�������������
π�N����:)��+�/;6�N���� �����N��� �P�N�����������.�����
P����&��"������������.�������������������"���������"��� ��������������� ��
6�� ��� �� � �.������
�� �� ��)
�� �� ��)
�� �� ��)�:����;
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
1
7/ Le cycle à 4 temps
7.1/ Déroulement du cycle
�L6575 >���������������?5D#P
�� ����� �����6>K
A���������� ���< >�����������
K6P7D#P
H���������������L657
�� ��� DF�
6��� ��� # H ��� ��� �24F� 6 ������� ����"�������������������9� ����: ����������.����"��8������;�
����� ��� H H �24F� ������������ �����������������������������������
���� �����>������
H H �24F� 6���������������������������������������$�������������� ������>���������� ���<������� ������ �������������������� ��� TEMPSMOTEUR.
7���������� H # �24F� #����������� �������������������������� ���������� ������������������� ���� ���<��=��
H?P ����.����� ��������������� �����������+��� � ���������� ����� ������������������ � ����� � ����� �Q�����������������!�����������+���� ��24F�N�1'4F� ����'��� �����������
�� ����� �����7�L
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
2
7.2/ Le diagramme du cycle théorique de Beau de Rochas
��� �� ��� ��� ��������� �������� �� � variations de pression� ��� � ��� �.������ ��� ��������� �� �variations de volumes�
P� ����� �������������������������� ������ ������������������� ������� �����.���������������������������� ��������������������� ����� ����������������� ��� ��� ���� �����.����������� ����� ��� � ����� ����5��������������� �������� �&7���� �� ��:���<����������;��� ������������ ����� ����������������� ������ �7����������:������������;��� ��� ��� ����������� �����.������
>� ���������������������.�����������
7��� ��������������.�����������
>��6�!�,�&�6>K?55?#P����� ������ ��������KL����K,����� �������"���� ����� ����������������������������� ��"������������������������� ����� ��������!������ �������� ��������
>��,�!���&��#K�(755?#P����� ��������������K,����KL���� � ����� � ��������� �������������� ��"��������������������������������� �����������������������������
>����!�>�&�6��RK6G7�7D��#K,R5D?#P
��� ���� ����� � �� ����������� �� ������ �� ��� ��� . �@��� �"��������� ��� ��������� ��� ����� ����� ������������������������@ �����������
>��>�!�7�&�>7D7PD7
5� ��"�������������������� �������!�������� �������� ���<� ����������������������������� � ��������� ���������� ��������KL����K,��C'EST LE TEMPS MOTEUR�
>��7�!�6�&�7�L6��7K7PD�"��������� ��� �������"������������ ���������� ����� ���� � ���������� � �"��������� ��������� :7�,;�� ��� �� ���� ������� �� �K,� �� �KL� ��� ��� �� �� � ��<� �=�� �� 6� �KL�� ��� �������"������������ ������������� �������"���� ���� "����&�����.��������������
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
3
7.3/ Le diagrammes réel
����.���� ���������������%��� ���� �������� ������ �������� ������������������� �����@�� �� � �������� �����������&• D��� ��� ������ � ����� ���� "������� �������Q• ?�������� ���<�Q• >������"�����������������������Q• A����������������������"� �����
6��������� ����� ��� �������������������������������� �������� ������� �&• 6�������������� ��"�������� � ����� �• 6����������������"��������
#������������� ������������������&
AOA6���������������� ���
�"6#6������������������������"��������� ���<�� ��� ���� �����.��������� ���������������������� ����
RFA(���������������� ���
���(H6��������"���������������� �������������������������� ���� ���<�
AOE6�����������������������
�"6#7��������"�������� ��������� ��� �!���������������� ����
RFE(�����������������������
���(H7��������"������������������������� ��� ���<��=�� �
AA (AI pour moteur diesel)6��������������:���������8������;
�"66���6?�������������������������������"����������������"��8��������������������� ���������"� ���� ��� ���������
8/Couple et puissance moteur
��������������:��;�� �� ������������ ��� ������"� ���� ������� ����� � ��� �%����� ��� ��� ���� ������������� �������������������������� :������� �������� ;������������ ���� �� �����������&�le banc d'essai moteur.����� ����������������"������� :��;�� ����������!������������������� :��;������� ������ ��
��������:ω;�
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
�4
������� ����������� ���������!��������������������������������������� �������&
60
..2 Nπω =6����&
ω�&����� ���������������������� �������:��9 ;�P�&����������������� ����������:�9��;�
�� ���������������&
ω.CP =
6����&��&��� ������������������S����:T;���&���������������P�S�����@���:P�;�
ω�&����� ���������������������� �������:��9 ;�
P����&����������:��;�N�1)/�S���
P��� I.S.O.�&����� �������������� �������� �������T�������������������� ��������� ����� ���� S.A.E.�:5�����.����6��������7������ ;�&� . �@������������������ � ���!������������ ��������������������� � ����� ��� ������� ������ ������ �����:����������������!�����������������;��� ���� D.I.N.�:>�� ����?�� ����P������������������������;�&���� ��� �� �� ������������������������� ��� ����� ��� ������������������ ������ ���� ���� fiscale�&��� ����������� �������
9/ Les différents types de moteurs9.1/ Classification suivant le type de carburant utilisé
#���� �������� ������ �������� �������� �!����� ���������������� � ��������������&• ��������!������������������:������ ���������������� �� 9G������ 9GP0;�Q• ��������!����������������� �����������������������:�������� ��;�
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
��
?��.����� �������� ���� ������������ ��� ��.�� ������������ ���������������������"������������������� ������&• 5�� ��� ���� ������ � �� ��8����� ����������� ��� � ��� ������� !� ���� ������ ��� ����� � �� ���� !�
Iinjection directeI�Q• 5��������� ������� ����8�������� ������������������ ����������"���� �������������� ��
����!�Iinjection indirecteI�
9.2/ Classification suivant la disposition des cylindres
K��� ����������&
7 �&��������������+41��)41���)���-��,KT� ����)���
K��� ����0�&
7 �&�+41�0/��7 �����?0�0/��H+)4��K-���
K��� �!������&
7 �&�3����?���<����
K��� �0(�&
7 �&�G����0(-����0(/���� �����
10/ Ordre de fonctionnement des moteurs
D�������������������������"��+��.����� ���������#���&���)�+�'�
4F �24F )/4F -+4F 1'4F
� 6>K �#K� >7D7PD7 7�L
' �#K� >7D7PD7 7�L 6>K
) 7�L 6>K �#K� >7D7PD7
+ >7D7PD7 7�L 6>K �#K�
6�� ���� �������������������&
− /��.����� ����������& ��-�)�/�'�+�− /��.����� ����0�& ��/�)�-�'�+�