Fonctionnement Mécanique du Moteur – Course de compression

Pendant les quarante années qui ont suivi le premier vol des frères Wright, les avions ont utilisé des moteurs à combustion interne pour faire tourner des propulseurs pour générer de la poussée.Aujourd’hui, la plupart des avions d’aviation générale ou privés sont encoresalimentés par des hélices et des moteurs à combustion interne, un peu comme votremoteur automobile.Sur cette page, nous discuterons des principes fondamentaux du moteur à combustion interne utilisant le moteur de 1903 des frères Wright, illustré sur la figure, à titre d’exemple.

La conception des frères est très simple par rapport aux normes actuelles, c’est donc un bon moteur pour que les étudiants étudient pour apprendre les fondamentaux du fonctionnement du moteur. Ce type de moteur à combustion interneest appelé moteur à quatre temps car il y a quatre mouvements (courses) du piston avant que toute la séquence de mise à feu du moteur ne se répète.Sur la figure, nous avons coloré le systèmesystème d’admission de carburant / airrouge, le systèmesystème electrique vert et le systèmesystème d’échappement. Nous représentons également le mélange carburant / air et les gaz d’échappement par de petites billes colorées pour montrer comment ces gaz se déplacent dans le moteur.Puisque nous allons nous référer au mouvement des différentes pièces du moteur, voici une figure montrant les noms des pièces:

Fonctionnement mécanique

À la fin de la course de prise, le mélange carburant/air a été aspiré dans le cylindre à basse pression (presque atmosphérique) par le mouvement du piston vers le vilebrequin à gauche. De nos considérations sur le cycle du moteur, nous désignons cette condition commeétape 2 du cycle Otto.La soupape d’admission est alors fermée et le piston commence àrenvoyer vers la chambre de combustion à droite.Avec les deux soupapes fermées, la combinaison du cylindre et de la chambre de combustion forment un récipient complètement fermé contenant le mélange carburant / air. Lorsque les pistons sont poussés vers la droite, le volume est réduit et le mélange carburant / air est compressé. Lorsque le piston s’est complètement déplacé vers la droite, nous désignonsles conditions comme Étape 3 du cycle.Pendant la course de compression, le contact électrique est maintenu ouvert.Lorsque le volume est le plus petit et que la pression est la plus élevée, le contact est fermé et le courant circule à travers le circuit terminé.L’interrupteur est ensuite rapidement ouvert, produisant une étincellequisignite le mélange.

Thermodynamique

Pendant la compression, aucune chaleur n’est transférée au mélange carburant / air.Comme le volume diminue en raison du mouvement du piston, la pression dans le gaz est increased.In sur la figure, le mélange a été coloré en bleu au stade 2 et jaune au stade 3 pour indiquer une augmentation modérée de pressure.To produire l’augmentation de la pression, nous devons nous attaquer au mélange, justecomme vous devez faire du travail pour gonfler un pneu de vélo à l’aide d’une pompe.Il existe des équations thermodynamiques qui relient l’augmentation de la pression et l’augmentation de la température au changement de volume:

où p est la pression, T est la température, V est le volume du mélange et gamma est le rapport des chaleurs spécifiques du mélange.Les chiffres indiquent les deux étapes du cycle.Puisque V2 est supérieur à V3 et que gamma est supérieur à 1 (1,4 pour l’air pur), p3 est supérieur à p2 et T3 est supérieur à T2. La pression et la température du mélange carburant / air augmentent toutes deux pendant le processus de compression, et la valeur finale (p3 et T3) ne dépend que d’un taux de compression géométrique (V2 / V3) à une certaine puissance multipliée par la valeur initiale (p2 et T2).

Activités :
Visites guidées

Navigation..

Guide du Débutant Page d’accueil