MACHINES THERMIQUES

Marcel Ginu POPA Machines thermiques 1

MACHINES MACHINES THERMIQUESTHERMIQUES

Notions générales sur les moteurs à combustion interne


HHISTORIISTORIQUEQUE


Dans leDans le mondemonde• 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)


Dans leDans le mondemonde• 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%


EEn ROn ROUUMMAANINIEE• 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


EEn ROn ROUUMMAANINIEE• « 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


EEn ROn ROUUMMAANINIEE• « 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


EEn ROn ROUUMMAANINIEE• « 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


EEn ROn ROUUMMAANINIEE• 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


LE PRINCIPE DE LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENTFONCTIONNEMENT


Parties composantes du moteur


Moteurs à quatre temps


• 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 « tempstemps » du moteur


• 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


Moteur à deux temps


• 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


• 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 :

444u2 P7,1...4,1P85,0...7,02Pc2P


RREALISATION DU EALISATION DU MELANGEMELANGE ET SON ET SON

ALLUMAGEALLUMAGE


Réalisation du mélange


• 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


• 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


• 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


Qualité du mélange


• La qualité du mélange est appréciée par des critères qui exprime la proportion entre le combustible et l’air

• Le dosage – dd est le rapport entre la quantité de combustible et la quantité d’air du mélange, les deux quantités étant exprimées en unités de masse


• DOSAGE dd

air'dmasseecombustibldemassed


• 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 d 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 ddss est :

A1d

ss A

1d


• La richesse ou la pauvreté d’un mélange se réfère toujours au carburant

• Donc :

• Mélange pauvre :

• Mélange théorique (stœchiométrique) :

• Mélange riche :

sdd

sdd

sdd


• Le coefficient de dosage d’d’ ou rapport air-

combustible A/C A/C est l’inverse du dosage

ecombustibldemasseair'dmasse

CA

d1d


• 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 dd ni le rapport A/CA/C n’exprime pas directement la qualité du n’exprime pas directement la qualité du mélangemélange (il faut mémoriser les quantité théorique d’air As des différents carburants pour apprécier la qualité du mélange)


CombustibleQualité du mélangeQualité du mélange

Dosage Dosage théorique dthéorique d

Rapport théorique air-Rapport théorique air-combustible A/Ccombustible A/C

GazoleMazoutEssenceMéthanolÉthanolMéthaneHydrogène

0,0700,0720,0680,1730,1110,0580,029

14,4014,0014,705,789,00

17,2434,48


• On introduit un nouveau critère pour apprécier directement la qualité du mélange :

le COEFFICIENT D’EXCES D’AIR

roduitintcarburantducombustionlapournécéssairthéoriqueairmoteurducylindreledansadmisréelair


• Pour 1 kg de carburant l’air nécessaire pour sa combustion théorique ou stœchiométrique est As

• En conséquence, le coefficient d’exces d’air sera :

sAA


• Mélange pauvre :

• Mélange théorique (stœchiométrique) :

• Mélange riche :

1

1

1


Valeurs pour Le type de moteur MAC

Combustible liquide 0,85-0,95Combustible gazeux 0,95-1,40

MDCombustible liquide

Admission normale

Injection directe en volume 1,40-1,70

Injection directe sur paroi 1,30-1,50Injection indirecte 1,10-1,40

Suralimenté

Injection directe en volume 1,70-2,00

Injection directe sur paroi 1,50-1,70Injection indirecte 1,30-1,70

Combustible gazeux (diesel-gaz) 1,40-2,20


• Certains constructeurs utilisent le terme « richesserichesse » pour apprécier la qualité du mélange air-carburant

• La richesserichesse – notée ici et le rapport entre le dosage dd et le dosage théorique ou stœchiométrique ddss :

100dds %


• Ainsi, pour un mélange air-essence avec le dosage d d =1/10 et le dosage théorique ou stœchiométrique dds s =1/14,5 , la la richesserichesse est = 145 %

• Donc 45% plus riche que le dosage stœchiométrique


• Supposant 1 kg de carburant comme référence on peut établir une relation de liaison entre la richesserichesse et le coefficient d’excès d’air :

1AA

A1A1

dd s

ss


ou une relation de liaison entre le dosage dd , le rapport air-carburant A/CA/C et le coefficient d’excès d’air :

1A1

ACA1

A1d

ss


Allumage du mélange


• 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 »


ALLUMAGE COMMANDÉ

MOTMOTEUEUR R ÀÀ A ALLUMAGLLUMAGE E COMMANDÉCOMMANDÉ (MA (MACC))

MOTMOTEUEUR R ÀÀ ESSENCEESSENCE;; MOTEUR MOTEUR OTTOOTTO


• 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 »


AUTOALLUMAGE du mélange air-gazoleCONDITIONS :CONDITIONS :

Pression élevée Pression élevée etTempérature élevéeTempérature élevée

dans le cylindre au moment d’injection de gazole

MOTEUR À ALLUMAGE PAR COMPRESSION

MOTEUR DIESEL (MD)


PARAMETRPARAMETRESES CONSTRUCTICONSTRUCTIFSFS

ETET FFOONCNCTTIONIONNENELLSS


Paramètres constructifs


• 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 :


• Alésage DD, en mm(le diamètre nominal du cylindre)

• Course de piston SS, en mm(le chemin parcouru par le piston entre les deux points morts PMH et PMB)



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


• La cylindrée unitaire VVSS , 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 :

SDVS 42

St ViV



• Le rapport entre le volume maximum du cylindre et le volume minimum de celui-ci s’appelle rapport volumétrique ou taux de compression :

• Le volume minimum du cylindre est le volume de la chambre de combustion Vc

imumminimummax

VV



• Tenant compte de cylindrée unitaire et de volume de la chambre de combustion le rapport volumétrique (taux de compression) devient :

cS

ccS

ca

imumminimummax

VV1V

VVVV

VV


• 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)

1kt11


Rapport volumétrique : domaines• Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (admission

naturelle) : =8-12• Voitures à moteurs à allumage commandé, quatre temps (suralimentés) :

=7-9• Moto à moteurs à deux temps : =7-9• Moto à moteurs à quatre temps : =8-11• Voitures à moteurs diesel, injection directe : =18-20• Voitures à moteurs diesel, injection indirecte : =21-23• Camions et tracteurs à moteur diesel, injection directe : =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


Paramètres fonctionnels


• 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 :


• Vitesse de rotation nn

• Charge du moteur


• La vitesse de rotation nn est le nombre de rotation faits par le vilebrequin du moteur en unité de temps

• Unité de mesure : tr/min; min-1; 1/min


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


• 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)


• Le travail mécanique indicatif LLii est donné par la boucle positive AA du diagramme indicative p-V

• La boucle négative BB du diagramme indicative p-V représente l’échange des gaz et, habituellement elle est incluse dans le rendement mécanique


• 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 LLii et la cylindrée unitaire VVSS notion appelée encore pression moyenne indicative pression moyenne indicative ppii (elle a les dimensions d’une pression) :


Si

i VLp

Pression moyenne indicative (indiquée)

ppii ou travail mécanique spécifique indiqué [MPa; kJ/ℓ]


• Cette grandeur pression moyenne pression moyenne indicative indicative ppii est une pression hypothétique, constante qui actionnant pendant la course de détente du piston produit le travail mécanique indicatif LLii

• 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 le meilleur sera celui qui a la pression moyenne plus grande moyenne plus grande


• Ce paramètre pression moyenne indicative ppii établi on peut calculer la puissance puissance indicative indicative du moteur PPii

• La puissance du moteur est le travail mécanique effectué dans l’unité de temps

• Donc :

2

niVp2

niLtempsiLP Sii

ii

temps

Travail mécanique indicative


• pi – en MPa ou kJ/ℓ

• VS – en litres

• Vt – en litres• n – en tr/min • =4 – moteur à quatre temps• =2 – moteur à deux temps

30nVp

30niVpP tiSi

i

Tient compte des unités de mesure des

paramètres


• Cette puissance PPii ce produit au niveau du cylindre du moteur

• À l’utilisateur le moteur lui fourni la puissance effective PPee 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.)


• Le rapport de les deux puissances PPee et PPii 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 m


i

em P

P

Pe = 54 kW DIN; 56 kW SAE; 53 kW ISO


Pression moyenne effective ou travail mécanique spécifique effectif

ppee [MPa; kJ/ℓ]

imS

ee p

niVPp

30


• 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) : pe0,8 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


Couple moteur effectif MMee [Nm]

30nMMP eee

nPM e

e 5509


• La puissance développée par le moteur ne doit pas affecter l’usure du moteur

• On défini la puissance effective continue PPe,conte,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 l’usure normale du moteurnormale du moteur n’étant pas affectées


• La puissance nominale PPe,ne,n est la puissance continue maximum

• Elle se produit à la vitesse de rotation nominale nnnn

• 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


• Les puissances correspondantes à ces régimes de surcharge sont appelées puissances effectives intermittentes puissances effectives intermittentes PPe,ie,i

• Elle se produit à la vitesse de rotation nominale nnnn

• La puissance effective maximum puissance effective maximum PPe,maxe,max est la plus grande valeur de la puissance effective intermittente

• Il est obligatoire indiquer la vitesse de rotation de puissance effective maximum nnPP


• 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 coefficient de charge, relatif ou le taux taux de charge de charge

• Le taux de charge taux de charge du moteur est noté avec la lettre grecque


Taux de charge (Coefficient de charge relatif)

.constncont,ee

PP


Charge du moteur

• Pe = 0 = 0 charge vide• 0 < P0 < Pee < P < Pe,conte,cont 0 < 0 < < 1 charge partielle < 1 charge partielle• PPee = P = Pe,conte,cont pp = = cc = 1 charge continue = 1 charge continue• Pe > Pe,cont 1 <i< 1,1 charge intermittente• Pe = Pe,max│n t = 1,1 pleine charge

(charge totale)


• 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


MOTEUR À MOTEUR À ALLUMAGE ALLUMAGE COMMANDÉCOMMANDÉ


MOTEUR MOTEUR DIESEL DIESEL


Réglage de la charge

au moteur à allumage

commandéPosition du papillon

des gaz

ChargeCharge

fraîchefraîche

Marcel Ginu POPA 86

Réglage de la charge au moteur

diesel

Machines thermiques


INDICES ÉCONOMIQUES

ET DE PERFORMANCE

DU MOTEUR


Indices économiques du

moteur


• Les indices économiques du moteur sont :

– Le rendement effectif ee

– Le rendement indicatif ii

– La consommation spécifique effective de carburant ccee

– La consommation spécifique indicative de carburant ccii


• L’efficacité de transformation de la chaleur en travail mécanique utilisable (donc effectif) est appréciée par le rendement rendement effectif du moteur effectif du moteur ee

• La définition du rendement effectif : le rapport entre l’énergie obtenue (travail mécanique utilisable) et l’énergie consommée pour sa obtention


PCIC

3600P

kgkJPCIh

kgChs3600s

kJP

kgkJPCIh

kgC

kWPconsomméeEnergie

obtenueEnergiecb,h

e

cb,h

e

cb,h

ee

kWh

gP

C1000ce

cb,he

ee

6

e

cb,he c

constPCIc106,3

PCIPC1000

10003600

Pouvoir Calorifique Inférieure du carburant

Consommation horaire de carburant

consommation spécifique effective de

carburant


PCIC3600P

cb,h

ii

kWh

gP

C1000ci

cb,hi

ii

6

i cconst

PCIc106,3

Rendement indicatif de carburant

consommation spécifique indicative de carburant


Rendement indicatif et effectif : domaines

• Moteurs à allumage commandé : i=0,28-0,34

• Moteurs à allumage commandé : e=0,25-0,32

• Moteurs diesel stationnaires grands ou de navire : e=0,52-0,57


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


Indices de performance du

moteur


Puissance « litrique » PPL L [kW/ℓ](puissance spécifique)

tmax,e

L VP

P


Évolution de la puissance litrique VWVW


MAC – « Turbo »

MACMD – Voitures

MD – Camions

Évolution de la puissance litrique


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) : PL15 kW/ℓ

• Moteurs diesel, injection indirecte (admission naturelle) : PL25 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 : PL25 kW/ℓ

• Moteurs diesel stationnaires, injection indirecte (suralimenté) : PL20 kW/ℓ

• Moteurs diesel stationnaires, injection directe (suralimenté) : PL=8-30 kW/ℓ


Rapidité du moteur wwp,m p,m [m/s]

10001

30nSw m,p


Rapidité du moteur wwp,m p,m [m/s]

• moteurs lentes moteurs lentes : wwp,mp,m < 6,5 m/s

• moteurs semimoteurs semi--rapides rapides : wwp,mp,m = 6,5...9,5 m/s

• moteurs rapides moteurs rapides : wwp,mp,m > 9,5 m/s

• moteurs de locomotive moteurs de locomotive : wwp,mp,m = 9...11,5 m/s

• moteurs de voiture moteurs de voiture : wwp,mp,m = 12...17 m/s


Puissance « spécifique » PPS S [W/mm2]

m,pem,pemax,e

S wpconstwpDi

PP

1000

4

1000 2


Puissance spécifique


Puissance spécifique

9.nr,199455MTZ:Source

105

Évolution de la puissance litrique (puissance spécifique)

Pui

ssan

ce li

triqu

e [k

W/ℓ]

Cylindrée du moteur [ℓ]

Piston en aluminium sans canal de

refroidissement

Piston en aluminium avec canal de refroidissement

Piston en acier


Masse « spécifique » mmS S [kg/kW]

max,esec

S Pmm


Évolution de la masse

spécifique Maybach/MTUMaybach/MTU

9.nr),1992(53MTZ:Source


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


Puissance par cylindre PPCYL CYL [kW/cyl]

iPP max,e

CYL


Évolution PPCYLCYL


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


Masse « litrique » mmL L [kg/ℓ]

tsec

L Vmm


Couple moteur « spécifique » MML L [Nm/ℓ]

t

eL V

MM


Rapport course/alésage

• S/D < 1 : MAC (parfois MD)• S/D = 1 : MAC (parfois MD)• S/D > 1 : MD (parfois MAC)

DS


Domaines du rapport =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

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