11
LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE 1/ Mise en situation 4/ Principe de fonctionnement 3/ Analyse fonctionnelle 2/ Définition moteur thermique à combustion interne

1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

LE MOTEUR À COMBUSTION INTERNE

1/ Mise en situation

4/ Principe de fonctionnement

����������� ��������������������������������� ��������������������������������� ������ ��������� �������� ������������ �� �������� ��� � �� ���� ���� ���������� ������ ����������������������������� ��������������� ����������������� ����� ������������������������������������������������ ��������� �������� ��� ��������� ������������������������� ������ �� ���� ��������� ��� ������� ��������������������������� �� ����

3/ Analyse fonctionnelle

�������� !� ���� ����� ������� ������ ��� ��� ����� ��� ���� ����� �"������� �������� ��� � ������� �������������������������

2/ Définition

#�� ������������� �������� ����������� ��� �$���� ��� ��������� � � ����� ��� ������ ��� ��� ���� ����� � ������������������������������� ������������������ ������ ����!� ����������%������������� ���������� ��������� &moteur thermique à combustion interne�

Page 2: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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��������

�"������������������������

Page 3: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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 �� ����

Page 4: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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�

Page 5: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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�

Page 6: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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�� ��� �� � �.������

�� �� ��)

�� �� ��)

�� �� ��)�:����;

Page 7: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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

Page 8: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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�� ��� �������"������������ ������������� �������"���� ���� "����&�����.��������������

Page 9: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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;�

Page 10: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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• ��������!����������������� �����������������������:�������� ��;�

Page 11: 1/ Mise en situationautomemo.free.fr/cours/Moteur_prof.pdfLEMOTEUR ÀCOMBUSTION INTERNE • 5 ˘ ˘ 8 ˘! ˘ ˝ ! Iinjection directeIQ • 5 ˘ ˘ 8 ˙ ˘ ˘ " ˝ !I injection indirecteIˇ

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�& ��/�)�-�'�+�