Le moteur à combustion

Un moteur thermique fait l'inverse d'une pompe à chaleur : il reçoit de la chaleur (combustion) et en convertit une partie en travail mécanique. Mais une grande part part en chaleur perdue : c'est tout l'enjeu du rendement.

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Observe les 4 temps : admission, compression, combustion-détente (le seul temps « moteur »), échappement. Sur 100 % d'énergie brûlée, à peine ⅓ devient mouvement utile.

Carburant

Régime moteur : 3000 tr/min

Taux de compression : 10 : 1

Plus il est élevé, meilleur est le rendement théorique.

Vitesse d'animation : 2×

⚙️ Bilan de puissance

Rendement η

— %

Puissance utile

— kW

Puissance carburant

— kW

Chaleur perdue

— kW

⚡ Où va l'énergie brûlée ?

Travail mécanique utile— kW
Pertes aux gaz d'échappement— kW
Pertes au refroidissement— kW

Lois du modèle

\( \eta = \dfrac{W_{\text{utile}}}{Q_{\text{chaud}}} = 1 - \dfrac{Q_{\text{froid}}}{Q_{\text{chaud}}} \)

\( \eta_{\text{théo}} = 1 - \dfrac{1}{\tau^{\,\gamma-1}} \quad (\gamma=1{,}4) \)