Cycle de BEAU de ROCHAS Beau de Rochas

Cycle de BEAU de ROCHAS Beau de Rochas : Ingénieur français qui conçut, en 1862, 1815 - 1893 le principe du moteur à explosion à quatre temps. Cette invention fut mise en pratique, en 1867, par allemand : Otto. un industriel C’est pour cette raison que ce cycle est souvent appelé cycle d’Otto.

1 : admission 2 : compression 1 2 4 3 cylindre piston bielle huile 4 : échappement vilebrequin 3 : explosion-détente

Cycle de BEAU de ROCHAS Le cycle théorique § Diagramme de Clapeyron ( p , V ) § Diagramme entropique ( T , s ) § Cycle réel Les calculs ( hypothèse : gaz parfait ) § Travaux § Bilan § Chaleurs Rendement théorique FIN

Diagramme de Clapeyron W tot < 0 V Cycle MOTEUR

Diagramme entropique Q tot > 0 Cycle MOTEUR

Comparaison p C détente adiabatique combustion isochore B D refroidissement isochore compression adiabatique admission refoulement V B A V Diagramme de Clapeyron Diagramme entropique

Allure du cycle réel p allumage fin de la combustion ouverture de la soupape d’échappement ouverture de la soupape d’admission détente échappement p atm admission V B V A V

p C Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : TRAVAUX A B : adiabatique D B et compression adiabatique V B A V A s. V Premier Principe

p C Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : TRAVAUX détente adiabatique C D : adiabatique D B et A V B V A s. V Premier Principe

p C Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : TRAVAUX isochore B C : isochore D A : isochore D B isochore A V B V A s V

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : A B : adiabatique B C : isochore D : adiabatique C D A : isochore Travail reçu par le fluide, au cours d’un cycle RQ : Le travail fourni à l’utilisateur est : – Wtot ! RECETTE

p C CHALEURS adiabatique Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : A B : adiabatique C D : adiabatique D B adiabatique V B A V A s

p C Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : CHALEURS B combustion isochore D B et A V B C : isochore V A s Premier Principe

p C CHALEURS Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : D A : isochore D B refroidissement et isochore A V B V A s Premier Principe

Cas particulier d’un cycle réversible décrit par un gaz parfait : A B : adiabatique B C : isochore D : adiabatique C 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

Du point de vue de l’utilisateur … p C adiabatique combustion D B adiabatique V B CHALEURS refroidissement système A V A s La « dépense » est Q B C !

p Du point de vue de l’utilisateur … C Globalement, sur un cycle, l’utilisateur reçoit du travail …. isochore système B compression V B TRAVAUX mais fournit aussi du travail de compression ! D isochore A V A s La « recette » est - W tot !

Du point de vue de l’utilisateur … Rendement h = La « recette » est - W tot ! La « dépense » est Q B C !

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 : adiabatique C 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 1 / 8 et le rendement théorique vaut 56 % environ. Le rendement réel est de l’ordre de 20 % !