J. 4792

CONCOURS ESIM Entrepreneur Industrie - Session 2003
Filière MP, PSI

EPREUVE DE PHYSIQUE II
(Chimie - Thermodynamique)
Durde : 3 heures Calculatricesautorides

Premier problème

Moteur diesel
Dans l'étude théorique du moteur Diesel, on fait reposer le fonctionnement sur le cycle de Diesel, dans lequel la combustion est supposée s'effectuer à pression constante. Dans les moteurs actuels, et en particulier dans les moteurs dits rapides, on a cherché à réaliser une combustion procédant des deux régimes, c'est-à-dire commençant à volume constant pour se terminer à pression constante. Ce cycle de combustion, baptisé différemment dans les divers pays selon le nom de celui qui l'a, sinon imaginé, mais du moins propagé (Seiliger en Allemagne, Trinkler en U.R.S.S., Sabathé en France), peut se désigner sous 1, nom de cycle mixte
I

P

L

C
Pc

D

PB

PA
O

Un moteur Diesel à six cylindres fonctionne suivant le cycle mixte, à 4 temps . Le moteur à 4 temps accomplit un cyle tous les deux tours .II présente un rapport de compression volumétrique a = VA/ V et une B A cylindrée B = VA- VB ; V est le volume d'air maximal aspiré ; VB désigne le volume disponible dans le cylindre au moment où commence l'injection du combustible ; VD est le volume lorsque la combustion se termine; le rapport c = Vfl, est le rapport d'injection. Entre A et B, l'air subit une compression adiabatique et entre D et E une détente adiabatique . Le cycle est décrit de façon réversible . On admettra Quele FU est constitué essentiellement d'air et on wurra nkliper la masse de carburant devant celle de l'air mur un cvcle L'air sera assimilé a un PU Darfait On raisonnera sur un cycle fictif fermé : les étapes consistant à évacuer les gaz issus de la combustion (échappement) pour les remplacer par de l'air fiais (admission) sont modélisées par l'évolution isochore E+ A d'un système supposé fermé. PA est la pression de l'air à l'aspiration ; p~ est la pression au moment où