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Beau de Rochas :Ingénieur français qui conçut, en 1862, le principe du moteur à explosion à quatre temps.
Cycle de BEAU de ROCHAS
1815 - 1893
Cette invention fut mise en pratique, en 1867, par un industriel allemand : Otto.
C’est pour cette raison que ce cycle est souvent appelé cycle d’Otto.
Document proposé sur http://nicole.cortial.net/
bielle
cylindre
piston
vilebrequin
1
1 : admission
2
2 : compression
4
4 : échappement
3
3 : explosion-détente
huile
Cycle de BEAU de ROCHAS
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
W tot < 0
V
Diagramme entropique
Cycle MOTEUR
Q tot > 0
Diagramme de Clapeyron Diagramme entropique
Comparaison
compressionadiabatique
détenteadiabatique
isochorerefroidissement
C
A
V
p
combustionisochore
B
D
V B V A
admission refoulement
Allure du cycle réel
allumage fin de la combustionouverture de la soupape d’échappement
ouverture de la soupape d’admission
V
p
détente
échappement
admission
V B V A
p atm
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
A B : adiabatique
pC
A
s
compressionadiabatique
B
D
V B V A
Premier Principeet
V
TRAVAUX
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
C D : adiabatique
Premier Principeet
C
A
s
p
détenteadiabatique
B
D
V B V AV
TRAVAUX
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
B C : isochore
D A : isochore
C
A
s
p
isochore
isochore
B
D
V B V AV
TRAVAUX
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait :
A B : adiabatique C D : adiabatique
B C : isochore D A : isochore
Travail reçu par le fluide, au cours d’un cycle
RQ : Le travail fourni à l’utilisateur est : – Wtot ! RECETTE
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
A B : adiabatique
C D : adiabatique
C
A
s
p
adiabatique
adiabatique
B
D
V B V A
CHALEURS
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
B C : isochore
Premier Principeet
C
A
s
p
combustionisochore
B
D
V B V A
CHALEURS
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz
parfait :
D A : isochore
Premier Principe
C
A
s
p
B
D
V B V A
isochorerefroidissement et
CHALEURS
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait :
A B : adiabatique C D : adiabatique
B C : isochore D A : isochore
Chaleur reçue par le fluide, au cours d’un cycle
RQ : Le travail fourni par l’utilisateur est : Q B C ! DEPENSE
Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait :
A B : adiabatique C D : adiabatique
B C : isochore D A : isochore
C
A
s
p
combustion
B
D
V B V A
adiabatique
adiabatique
refroidissement
La « dépense » est Q B C !
Du point de vue de l’utilisateur …
système
CHALEURS
C
A
s
p
isochore
B
D
V B V A
isochore
compression
La « recette » est - W tot !
Du point de vue de l’utilisateur …
Globalement, sur un cycle, l’utilisateur reçoit du travail
….
mais fournit aussi du travail de compression !système
TRAVAUX
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 …
D’autre part:
U est une fonction d’état donc :
Du point de vue de l’utilisateur …
A B : adiabatiqueC D : adiabatique
Du point de vue de l’utilisateur …
et
avec : t = V B / VA
Pour en savoir un peu plus …
Pour augmenter le rendement, il faut donc comprimer …davantage !
Mais, alors, le mélange s’enflamme, spontanément, avant l’allumage *….de sorte que la compression doit être limitée.
* Ce phénomène est exploité dans le cycle de Diesel.
Dans la pratique, t est de l’ordre de l’ordre de 1 / 8 et le rendement théorique vaut 56 % environ.
Le rendement réel est de l’ordre de 20 % !