LES MOTEURS 1 Intro I Les moteurs 2

LES MOTEURS 1

� Intro � I/ Les moteurs 2 temps � II/ Les moteurs 4 temps � III/ Les moteurs à réaction � IV/ Les moteurs Stirling � Conclusion 2

� � � Intro Moteur : Machine destinée à utiliser une source d’énergie pour produire un mouvement I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion Les moteurs 2 temps et 4 temps appartiennent aux moteurs à combustion interne Ils fonctionnent sur le même principe 3

Moteur 2 temps � � � Moteur 4 temps Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion admission piston bielle vilebrequin 4

Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 5

Fonctionnement d’un moteur 2 temps � � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps Son cycle s’effectue en 2 temps : - admission / compression - combustion-détente / échappement sur un seul tour du vilebrequin COMPRESSION III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 6

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps EXPLOSION Point Mort Haut (PMH) : Lorsque le piston a atteint sa position maximale II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 7

� � � Intro DETENTE I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 8

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps ECHAPPEMENT Point Mort Bas (PMB) : lorsque le piston a atteint sa position minimale II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 9

Exemples d’utilisation Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 10

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 11

Fonctionnement d’un moteur 4 temps � � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction Son cycle s’effectue en 4 temps : - admission - compression - explosion et détente - échappement sur deux tours du vilebrequin Point Mort Bas ADMISSION IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 12

COMPRESSION � � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction EXPLOSION IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 13

� � � Intro DETENTE I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling ECHAPPEMENT Conclusion 14

� � � Intro Exemples d’utilisation I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 15

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps Rendement Rapport entre le travail fourni par le moteur et la quantité de chaleur qu’il a fallu lui apporter. II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Pour une voiture : -De 30% pour les moteurs essence -De 35% pour les moteurs Diesel Conclusion Valeurs théoriques annoncées par les constructeurs 16

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps Puissance Capacité du moteur à fournir un travail dans un temps donné II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 17

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps Exprimée en W ou ch. (cheval-vapeur) - 1 ch. = 736 W Puissance(W)=couple(m. N) х vitesse de rotation(rad/s) III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Couple : travail produisant la rotation d’un axe Conclusion 18

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion Vitesse de rotation ou vitesse angulaire : - pour un moteur 2 temps : de 3000 à 4500 tours/minute - pour un moteur 4 temps : de 5000 à 10000 tours/minute Puissance : Moteur 2 temps Puissance moteur de l’ordre de 1 CV pour 25 cc Moteur 4 temps Puissance moteur de l’ordre de 1 CV pour 50 cc 19

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III Moteur à réaction III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 20

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps A) Principe du réacteur Basé sur le principe d’action réaction d’Isaac Newton. Moteur destiné à la propulsion. II/ Les moteurs 4 temps Deux grands types de propulseurs à réaction : III/ Les moteurs à réaction -Matière projetée provenant du corps de l’engin. (Moteur-fusée…) IV/ Les moteurs Stirling Conclusion -Matière projetée provenant de l’extérieur. (statoréacteur…) 21

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps Seconde loi de Newton La force propulsive est la dérivée temporelle de la quantité de mouvement. II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion est le vecteur force résultant sur le véhicule et sont la masse du véhicule et son vecteur vitesse et sont la masse éjectée et sa vitesse est le temps. 22

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps B) Naissance du réacteur II/ Les moteurs 4 temps Angleterre : Franck Whittle Inventeur du réacteur breveté en 1930 Premier prototype de réacteur en 1937 III/ Les moteurs à réaction Allemagne : Hans von Ohain Début de ses recherches en 1935 IV/ Les moteurs Stirling Conclusion Heinkel. He 178 Premier avion à voler grâce à un turboréacteur en 1939 23

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling C) Différents Types de réacteurs -Moteur aérobie : Utilise l’oxygène de l’air comme comburant ou oxydant -Moteur anaérobie : Emporte le comburant et le carburant de la réaction Conclusion -Moteur non chimique : Utilise une réaction non chimique 24

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps 1. Moteur aérobie Utilisable seulement en atmosphère. Statoréacteurs (missiles) et pulsoréacteurs (V 1) Turboréacteurs (avions) II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Superstatoréacteurs (Expérimental) Conclusion 25

2. Moteur anaérobie � � � Intro I/ Les moteurs 2 temps Utilisable en dehors de l’atmosphère, consommation forte. Propulseurs à carburant solide (booster de fusée) Propulseurs à carburant liquide (fusées, missiles) II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion Le propergol contient à la fois le combustible et le comburant Convient à des alternances accélération/coupure 26

3. Moteur non chimique � � � Intro I/ Les moteurs 2 temps Puissance faible, consommation faible, accélération de très longue durée Moteur ionique Moteur Photonique Moteur atomique -Réaction nucléaire (fission nucléaire) II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion -Diffusion de radioactivité. -Le carburant est ionisé. -Pression des radiations émises par les étoiles -Les ions sont accélérés. -Propulsion faible. -La force d’accélération des ions est alors la cause d’une force de sens opposé de réaction. -Ne permet pas de quitter la surface d’une planète. -En cas d’accident, retombée écologique catastrophique. -Ne peut fonctionner qu’en milieu atmosphérique ou liquide. -Résistance très faible des composants face aux chocs et aux efforts mécaniques imposés. 27

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV Moteur Sterling IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 28

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps A) Principe de fonctionnement Robert Stirling 1916 : moteur à énergie externe. II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 29

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps Cycle sterling 4 phases Détente isotherme II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction 2 1 Refroidissem ent isochore Chauffage isochore IV/ Les moteurs Stirling Conclusion 3 4 Compression isotherme 30

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction IV/ Les moteurs Stirling Conclusion B) Avantages et Inconvénients Avantages : Peu de vibration, silencieux. Rendement : 40% Multi-source. Pollution potentiellement faible. Inconvénients : Étanchéité stricte. Conception délicate. Difficile a commander. Manque de variation dans le régime du moteur. Plus cher qu’un moteur à combustion interne. 31

� � � Intro I/ Les moteurs 2 temps C) Applications Des domaines variés Électronique Armement II/ Les moteurs 4 temps III/ Les moteurs à réaction Domestique IV/ Les moteurs Stirling Conclusion Militaire Transport 32

Conclusion 33