Moteur

La puissance est corrigée par : P=αaPm Le facteur de correction est défini par :

Avec :

⎡ par − Φ rr psr ⎤ ⎡ Tae ⎤ αa = ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ pae − Φ re pse ⎦ ⎣ Tar ⎦ ⎣

1.2

0.6

Par (kPa) : la pression atmosphérique dans les conditions normales de références Pae (kPa) : la pression atmosphérique dans les conditions ambiantes d’essais Psr (kPa) : la pression de vapeur saturante dans les conditions normales de références Pse (kPa) : la pression de vapeur saturante dans les conditions ambiantes d’essais Φrr (%) : l’humidité relative dans les conditions normales de références Φre (%) : l’humidité relative dans les conditions ambiantes d’essais Tar (kPa) : la température absolue de l’air ambiant dans les conditions normales de références Tae (kPa) : la température absolue de l’air dans les conditions ambiantes d’essais Cette correction n’est applicable que si 0.96 ≤ αa ≤ 1.06

11

Correction de puissance

Moteur à compression : La puissance est corrigée par : P=αcPm Le facteur de correction est défini par :

αc = ( fa )

Avec :

fm

fa un facteur atmosphérique fm un facteur moteur caractéristique de chaque type de moteur et de carburant

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Correction de puissance

Le facteur atmosphérique est défini par

a b

Avec : a=1 : pour les moteurs à aspiration naturelle a=0.7: pour les moteurs suralimentés (avec ou sans échangeur) b=0.7 : pour les moteurs à aspiration naturelle b=1.2 : pour les moteurs suralimentés sans refroidissement de l’air de suralimentation ou avec échangeur air/air b=0.7 : pour les moteurs suralimentés avec échangeur air/liquide

⎡ par − Φ rr psr ⎤ ⎡ Tae ⎤ fa = ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ pae − Φ re pse ⎦ ⎣ Tar ⎦ ⎣

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Correction de puissance

Le facteur moteur est défini par Ou : qc=q/rr

f m = 0.036qc − 1.14

Avec :

rr : : le rapport entre la pression statique absolue à la sortie du compresseur et à l’entrée du compresseur dans les conditions normales de référence (rr=1 pour les moteur à aspiration naturelle). Pour les moteur à suralimentation q (mg/(L.cycle)) : le paramètre de débit de carburant, en milligramme par cycle et par litre de cylindrée du moteur Ce dernier est défini par :

Avec :

Z Q q= . C N

Z=120 000 Q (en g/s) le débit du combustible C (en litres) la cylindrée du moteur N (en tr/min) le régime du moteur

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Correction de puissance

Limite d’utilisation des paramètres: Le paramètre fm n’est valable que si : 37.2 ≤ qc ≤ 65 Le paramètre αc n’est valable que si : 0.96 ≤ αc ≤ 1.06

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Puissance Indiquée

La Puissance indiquée est la puissance équivalente du cycle de pression. C’est donc le travail indiqué divisé par le temps nécessaire pour réaliser un cycle moteur :

Pi=Wi*(N/120)

Avec : Pi: N: Puissance en W Vitesse de rotation en tr/min

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Consommation spécifique

La consommation spécifique de carburant notée Cs est exprimée en grammes (de carburant) par kilowatt et par heure (g/kW.h). Elle est "l'image inverse" du rendement global du moteur : plus elle est basse, meilleure est la transformation de l'énergie contenue dans le carburant en énergie. On peut distingué plusieurs Consommation spécifique :

La Cse (consommation spécifique effective) :

Consommation ( g / h) Cse = Pe (kW )

La Csi (consommation spécifique indiqué) :

Consommation ( g / h) Csi = Pi (kW )

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Les travaux

Travail équivalent à l’énergie thermique du carburant Wth C'est la quantité d'énergie sous forme thermique que peut délivrer la combustion complète du carburant consommé par le moteur à chaque cycle : Wth=Mc.PCI.1000

Avec : Wth : Travail thermique (J) Mc : masse de carburant introduite par cycle (kg) PCI : pouvoir calorifique inférieur du combustible (kJ/kg)

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Les travaux

Travail indiqué Wi C'est le travail délivré par la pression réelle des gaz au niveau du piston. Il est mesuré au banc d’essais : Wi =∫cycleP.dV :

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Les travaux

Travail effectif We C'est le travail délivré au niveau de l'arbre par chaque cycle du moteur. Il peut être calculé à partir du couple mesuré au banc : We=4.π.C. (J) avec C exprimé en N.m

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Les puissances

Il est possible de raisonner en puissance au lieu de raisonner en travail. Ainsi multiplier ces travaux par le nombre de cycles effectués par le moteur par seconde, on obtient : P=W.(N/120000) avec P exprimé en kW si W est exprimé en Joules et N en tr/mn. A Wth, Wth th, Wi, We correspondent Pth, Pth th, Pi, Pe.

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Les rendements

Rendement thermodynamique théorique : L'étude du cycle thermodynamique théorique permet de l'exprimer en fonction du rapport volumétrique du moteur, et de γ, ainsi que du rapport volume au PMB/ volume en fin de combustion : cycle à combustion à volume constant (moteur à allumage commandé) : 1 η = 1 − γ −1

ρ

cycle à combustion compression) :

η = 1−

pression γ ⎛ ρ⎞ ⎜ ⎟ −1 1 1 ⎝ ρ′ ⎠

à

constante

(moteur

à

γ ρ γ −1

ρ −1 ρ′

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Les rendements

Rendement indiqué C'est le rapport du travail indiqué Wi à l'énergie thermique potentielle du combustible Wth : Wi ηi = Wth Rendement mécanique C'est le rapport du travail effectif We au travail indiqué Wi :

We ηm = Wi

Il caractérise les pertes mécaniques par frottement et l'énergie dépensée par les auxiliaires

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Les rendements

Rendement global C'est le rapport du travail effectif We au travail théorique Wth : We ηg = Wth Rendement de la combustion C'est le rapport entre l'énergie totale utilement dégagée sous forme de chaleur ou de travail pendant la combustion vive Q et l'énergie que pourrait dégager la combustion parfaite à volume constant de la masse de combustible réellement utilisée Wth : Q ηc = Wth Ce rendement se calcul plus particulièrement à partir de l’analyse de gaz

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Les rendements

Rendement de forme C'est le rapport du travail indiqué du cycle réel au travail thermodynamique théorique du cycle théorique :

Wi ηf = Wthth

Il caractérise l'écart entre le cycle que l'on aurait souhaité réaliser et celui réellement réalisé par le moteur, du fait des pertes de charge des tubulures, des transferts aux parois, des inerties des colonnes gazeuses, des ondes de pression dans les tubulures etc…

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Les rendements

Relations entre les rendements

η g = ηi ×η m ηi = ηthth ×η f η g = ηthth ×η f ×ηm

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Les bilans énergétiques

Le diagramme de Sankey présente qualitativement le bilan énergétique d’un moteur

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Les bilans énergétiques

Ordres