Etude thermique d'un moteur a quatre temps

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CALCUL THERMIQUE D’UN MOTEUR A QUATRES TEMPS

I- DONNEES DE BASE:
Type: moteur multicylindre à quatre temps.
Refroidissement:• par soufflante
Cylindrée : 47 cm3 .
Alésage : 74mm .
Course: 59 mm.
Taux de compression: 9.
Puissance 56 ch à 6500 tr / mn.
Température ambiante To=35°c=308 °K
Pression atmosphérique Po= 1 bar
Masse molaire de l'air µair= 28,97 Kg/K mole .

II- LES COMPOSANTS DU FLUIDE MOTEUR:
Pour le calcul thermique du moteur, il est important de savoir la composition élémentaire du combustible et son pouvoirca1orifique. La composition élémentaire d'un combustible est en fonction de 1'origine du carburant et des, modalités de la production. Pour le calcul préalable on peut, utiliser la compositionsuivante :
Teneur en carbone : C = 84.5 %
Teneur en hydrogène : H = 13.5 %
Teneur en oxygène : O = 1.5 %
Teneur en souffre : S = 0.5 %
Le pouvoir calorifique inférieur de l’essencepeut être calculé d’après la formule suivante :
Hu = 33.91 C + 125.6 H -10.79 (O-S) – 2.51
= 33.91 * 0.845 + 125.6 * 0.135 – 10.79 (0.015-0.005) – 2.51(9*0.135)
=42.4514 MJ / Kg = 4251.5 KJ/Kg
La quantité d'air théorique nécessaire pour brûler un Kg d'essence dépend de la composition chimique de cette dernière.



La quantité réelle du mélangefrais qui peut être préparé à l’aide d’un Kg d’essence est la suivente:
M1 =a Lo + I/Mt
a : coefficient d'excédent d'air il est égal au rapport de .la quantité réel1e du mélange frais"introduite par Kg de _combustible à la quantité d'air qui est théoriquement nécessaire.
Pour les moteurs à essence on recommande d’avoir a entre 0,7- 1,18 pour notre cas on peutchoisir a= 0.97.
Mt : La masse moléculaire moyenne de 1’essence : Mt= 115 Kg/mole
M1= 0,97 * 0,497 + 1/115 = 0,490 K mole mélange /Kg essence.
III- LES PRODUITS DE COMBUSTION:
Puisque a
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