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Diagramme de pression pour un moteur à 4 temps

Diagramme de pression pour un moteur à 4 temps

Nous analysons ensuite le diagramme des pressions d'un cycle réel en fonction du déplacement angulaire de l'axe pour un moteur à 4 temps.

Connaissant le cycle indiqué, l'immédiat est de dessiner le diagramme des pressions dans le cylindre du moteur thermique en fonction du déplacement angulaire de la manivelle, au lieu de dépendre des volumes ou des mouvements alternatifs du piston. Ce faisant, nous prenons en compte la relation cinématique qui lie ce dernier à la rotation de l'axe.

Le diagramme relatif à un moteur à 4 temps est représenté sur la figure. Dans le cycle réel, les transformations ne sont pas vérifiées entre les limites représentées par les points morts. Par conséquent, les phases du cycle sont différentes les unes des autres et diffèrent, en même temps, de celles correspondant à la course du piston.

Examinons comment les valeurs de pression varient au cours du développement du cycle alternatif à 4 temps et des réactions thermodynamiques produites.

Première fois: admission

Diagramme de pression d'un moteur à 4 temps

Au début de la course d'aspiration 1,2, l'intérieur du cylindre du moteur alternatif est à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique car la phase d'échappement n'est pas encore terminée.

Lorsque le piston est au point 2, dans la course à la P.M.I, aspire de l'air ou un certain mélange gazeux d'air et de l'essence ou du carburant diesel à travers la soupape d'aspiration ouverte sans délai. Pendant presque toute cette phase il y a une pression plus basse que l'extérieur, à cause de la résistance trouvée par le gaz dans les conduits. Cela provoque la soi-disant dépression dans l'aspiration. Cette dépression est d'autant plus intense que la vitesse du gaz est importante, du fait de la plus grande résistance que ce fluide doit surmonter en traversant lesdits conduits. Comme cela est évident, cette phase représente un travail passif.

Quand au point 3 le piston commence sa course de retour, l'environnement dans le cylindre du moteur endothermique est toujours en dépression; pour cette raison, et malgré le mouvement inverse du piston, l'introduction du fluide se poursuit jusqu'à 4. Au point 4, la pression interne et la pression atmosphérique sont égalisées. À ce stade, la soupape d'aspiration doit être fermée. Si le conduit d'admission est long, l'effet de l'inertie de la colonne gazeuse peut être utilisé pour continuer l'admission après le point 4, retardant ainsi la fermeture de la vanne.

Au point 4, la compression commence.

Deuxième fois: compression

La compression de la charge résulte du mouvement du piston en phase 4-6. Compte tenu du fait que la combustion nécessite un certain temps pour réaliser le meilleur développement de la phase utile (combustion et détente), l'allumage est effectué avant le début de la combustion. Le point 6 'nous donne la valeur maximale de la pression sans allumage.

Troisième fois: combustion et expansion

Avec l'allumage au point 5, un peu avant la fin de la phase de compression, la combustion commence, ce qui provoque une augmentation soudaine de la température et de la pression qui atteint sa valeur maximale au point 7. La combustion se termine lorsque le piston Il a déjà voyagé une partie de la course. Nous examinerons ensuite plus en détail le développement de la combustion dans les deux différents cas d'allumage par étincelle et d'allumage par compression,

Une fois la combustion terminée, l'expansion s'ensuit. Le volume augmente et la pression subit une diminution ou une diminution rapide, également provoquée, en partie, par la transmission de chaleur aux parois du cylindre. L'expansion doit être prolongée si possible pour profiter au maximum de la phase utile, c'est-à-dire à proximité du PMI, mais en pratique pour faciliter l'expulsion des gaz, elle est interrompue avec l'ouverture prévue par rapport au point mort bas - de la soupape d'échappement au point 8.

Quatrième fois: évasion

Les gaz qui, lors de l'ouverture de la soupape d'échappement, sont à une pression supérieure à la pression atmosphérique, sont évacués violemment vers l'extérieur. Dans cette première période de la phase, qui se déroule à volume presque constant (évasion spontanée), la pression chute rapidement, et au point 9, lorsque la course d'échappement commence, elle est peu supérieure à atmosphérique, avec une tendance à descendre encore plus pendant la première partie de cette course.

Il peut arriver, si les conduits d'échappement sont longs, qu'en raison de l'inertie de la colonne gazeuse, une dépression intense se produise. En 11 commence la deuxième période de la phase: le piston expulse les gaz qui occupent encore le cylindre. Cette période se produit avec une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique (surpression dans l'échappement) en raison de la résistance que les gaz doivent surmonter en traversant la soupape et les conduits d'échappement et représente donc un travail positif. Le piston du moteur alternatif ne peut toutefois pas expulser tous les gaz, car une partie d'entre eux occupe la chambre de combustion.

En 1, à la fin de la course d'échappement, la pression a encore une valeur légèrement supérieure à la pression atmosphérique; pour cette raison, la phase est étendue au point 2. Pendant ce temps, l'ouverture à 12 de la soupape d'admission a commencé, de sorte que dans 2 il est déjà complètement ouvert, et à ce stade, il offre la section de passage maximale pour le nouvelle phase d'aspiration. Ainsi commence un nouveau cycle, qui sera répété régulièrement.

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Dernier examen: 16 avril 2018

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