LE DIAGRAMME DE CYCLE À 4 TEMPS

medo 31 décembre 2019 Aucun commentaire

LE DIAGRAMME DE CYCLE À 4 TEMPS

1)     Définition :

On peut représenter le cycle à 4 temps à l’aide d’un diagramme. C’est la courbe qui exprime les variations de pression dans le cylindre en fonction des variations de volume. Donc du déplacement du piston. On appelle V le volume balayé par le piston et v le volume de la chambre de combustion.

2)     Diagramme théorique

Admission : La soupape d’admission étant ouverte pendant ce 1er temps, le cylindre se trouve à la pression atmosphérique soit à environ 1 bar.

C’est la section AB du diagramme.

Compression : Les soupapes sont fermées et le piston remonte. Le mélange est comprimé, sa pression atteignant environ 10 bars en fin de compression.

C’est la section BC du diagramme.

Combustion : Quand le piston est au PMH, l’étincelle jaillit et déclenche la combustion qui a lieu instantanément. La pression atteint une valeur de 50 à 60 bars.

C’est la section CD du diagramme.

Détente : C’est une forte pression repousse le piston qui redescend. La pression chute jusqu’à environ 4 bars.

C’est la section DE du diagramme.

Echappement : Quand le piston est au PMB, la soupape d’échappement s’ouvre, la pression chute de 4 bars à la pression atmosphérique soit 1bar.

C’est la section EB, puis le piston remonte, et quand il arrive au PMH la soupape d’échappement se ferme.

 C’est la section BA du diagramme, et le cycle recommence.

3)     Diagramme pratique :

Mais le diagramme précédent est théorique. Un moteur fonctionnant d’après les principes décrits, présenterait un « diagramme pratique » comparable à celui représenté ci-contre. En effet nous avons négligé un certain nombre de facteurs :

  • La combustion n’est pas instantanée (elle dure environ 0.002 s) et n’a pas lieu à volume constant.
  • Les gaz ont une certaine inertie et enregistrent des pertes de charge (diminution de pression et de vitesse) en circulant dans les canalisations.
  • Une partie de la chaleur dégagée par la compression et par la combustion, se dissipe à travers les parois du cylindre.
  • L’ouverture et la fermeture des soupapes ne sont pas instantanées :

Les équilibres de pression entre l’intérieur et l’extérieur du cylindre ne sont pas immédiats.

  • En fin de détente, la pression est encore élevée ; il s’ensuit une contre-pression à l’échappement s’opposant à la remontée du piston.

Il en résulte une faible pression maximale, donc un mouvais rendement : l’énergie mécanique récupérée est très faible par rapport à la l’énergie calorifique fournie.

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