1er avril 2003

Les combustibles

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13 Notions sur la combustion
Dans la plupart des cycles moteurs étudiés au chapitre 9, les quantités de chaleur nécessaires au fonctionnement du cycle sont obtenues par combustion d’hydrocarbures, c.-à-d. par des réactions chimiques d’oxydation exothermiques.
Ce chapitre est consacré à l’analyse des systèmes subissant de telles réactions chimiques, sur base des premier et second principes. On se bornera à considérer des situations d’équilibre, et par conséquent, on n’abordera pas les phénomènes cinétiques. 13.1 Les combustibles
On commencera par une brève présentation des combustibles courants, à savoir les hydrocarbures. On peut les subdiviser en trois classes : le charbon, les hydrocarbures liquides, et les hydrocarbures gazeux. On s’intéressera uniquement à ces deux dernières classes.
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Notions sur la combustion

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Les combustibles

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Les hydrocarbures liquides ou gazeux d’usage courant sont des mélanges de plusieurs hydrocarbures. Ainsi, l’essence est un mélange d’environ 40 hydrocarbures principaux. Les hydrocarbures se divisent en plusieurs familles, dont les plus importantes sont énumérées dans le tableau suivant.
Famille

Formule

Structure

saturés

Alcanes

Cn H2n+2

Acyclique

oui

Alcènes

Cn H2n

Acyclique

non

Alcynes

Cn H2n−2

Acyclique

non

Cyclanes

Cn H2n

Cyclique

oui

Benzéniques

Cn H2n−6

Cyclique

non

Naphtaléniques

Cn H2n−12

Cyclique

non

Aromatiques

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Notions sur la combustion

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Les combustibles

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Leur structure et leur caractère saturé ou non sont illustrés ci-dessous.

Les alcools sont aussi parfois utilisés combustibles dans les moteurs à combustion interne. Ils se caractérisent par le fait qu’un des atomes d’hydrogène est remplacé par un radical OH.
La plupart des hydrocarbures liquides sont obtenus par distillation et crackage du pétrole brut. À partir de ce dernier, on obtient donc une variété de combustibles dont les plus