rudolf diesel · 2017. 5. 1. · rudolf diesel 1858 - 1913 1892 – l’ingénieur ... cycle de...
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RudolfRudolfDieselDiesel
1858 - 19131858 - 1913
1892 – L’ingénieur allemand Rudolf DIESEL dépose le brevet du moteur Diesel
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http://nicole.cortial.net/
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injecteur arbre à cames
soupape
piston
bielle
vilebrequin
-
Un cycle : 2 allers-retours du piston
E
échappement
Soupape d’échappement
ouverte.
injectiondétente
Soupape d’admission
ouverte.A
admission compression
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Cycle de DIESEL
Rendement théorique
Le cycle théorique
Les calculs ( hypothèse : gaz parfait )
§ Diagramme de Clapeyron ( p , V )§ Diagramme entropique ( T , s )§ Cycle réel
§ Travaux§ Chaleurs
§ Bilan
FIN
-
Diagramme de Clapeyron
Cycle MOTEUR
adiabatique
isochore
p
V
A
B C
D
détente
adiabatique
compression
combustion
isobare
V CV B V A
refroidissement
W tot
-
T
sA
B
C
Disobare
adiabatiqueisochore
Cycle MOTEUR
Diagramme entropique
refroidissementcompression
combustion détenteadiabatique
W tot
-
Diagramme de Clapeyron Diagramme entropique
Comparaison
A
D
p
V
B C
adiabatique
adiabatique
isobare
isochore
T
sA
B
C
D
isobare
adiabatique isochore
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
A B : adiabatique
Premier Principeet
A
D
p
V
B C
adiabatique
TRAVAUX
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
C D : adiabatique
Premier Principeet
A
D
p
V
B C
adiabatique
TRAVAUX
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
A
D
p
V
B C
isochore
D A : isochore
TRAVAUX
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
B C : isobare
A
D
p
V
B Cisobare
TRAVAUX
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
B C : isobare
A
D
p
V
B Cisobare
TRAVAUX
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
B C : isobare
A
D
p
V
B Cisobare
CHALEURS
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
A
D
p
V
B C
isochore
D A : isochore
Premier Principeet
CHALEURS
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait :
A B : adiabatique C D : adiabatique
D A : isochore
Chaleur reçue par le fluide, au cours d’un cycle
B C : isobare
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait :
A B : adiabatique C D : adiabatique
D A : isochoreB C : isobare
Travail reçu par le fluide, au cours d’un cycle ?
-
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait :
A B : adiabatique C D : adiabatique
D A : isochoreB C : isobare
Travail reçu par le fluide, au cours d’un cycle
-
Relations Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un
gaz parfait :
D A : isochoreB C : isobare
A B : adiabatique C D : adiabatique
-
La « dépense » est Q B C !
Du point de vue de l’utilisateur …
A
D
p
V
B C
adiabatique
adiabatique isochore
CHALEURS
isobare
Système
-
La « recette » est - W tot !
Globalement, sur un cycle, l’utilisateur reçoit
du travail ….
mais fournit aussi du travail
Du point de vue de l’utilisateur …
A
D
p
V
B C
adiabatique
adiabatique
isobare
isochore
TRAVAUX
Système
-
La « recette » est - W tot !
Du point de vue de l’utilisateur …
La « dépense » est Q B C !Rendement h =
-
Du point de vue de l’utilisateur …
U est une fonction d’état donc :
D’autre part:
-
Du point de vue de l’utilisateur …
On en déduit :
-
p
V
A
B C
D
détenteadiabatique
adiabatique
compression
combustion
isobare
refroidissementisochore
V CV B V A
V AV B
Taux de compression volumétrique t :
Taux d’injection c :V CV B
-
C D : adiabatique
D A : isochore
Soit :
-
C D : adiabatique
D A : isochore
-
V AV B
Taux de compression volumétrique t :
Taux d’injection c :V CV B
B C : isobare
-
V AV B
Taux de compression volumétrique t :
Taux d’injection c :V CV B
B C : isobare
-
A B : adiabatique
-
puis :
-
Pour en savoir un peu plus …
Le rapport volumétrique de compression est de l’ordre de 20 de sorte que le rendement d’un moteur Diesel est meilleur que celui d’un moteur fonctionnant selon le cycle de Beau de Rochas.
On constate, d’autre part, que le rendement est meilleur si c reste petit ; il est important de garder c aussi proche que possible de 1 ce qui nécessite une combustion la plus brève possible.
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Le rendement théorique est de l’ordre de 60 %.
Le rendement du cycle réel est deux fois moins élevé !