2-RESULTATS
Le
but de ce programme et de déterminer l'évolution des paramètres
physiques dans le moteur. Pour cela, on fixe la vitesse de rotation du
moteur ainsi que les conditions d'entrée et de sortie. Ce n'est
donc pas l'explosion dans le moteur qui entraîne le piston.
Pour
simplifier les calculs, on considérera que le piston connaît
un déplacement sinusoïdal c'est-à-dire qu'on ne considérera
pas de brusque accélération lors de l'explosion dans le moteur.
Le volume balayé par le piston est de 125 cm3.
Courbes
d'évolution des débits de transfert
Les débits transférés vont dépendre avant
tout des surfaces de transfert qui seront découvertes ou obstruées
selon la position du piston :
On notera
que l'on ne considérera pas une ouverture en heaviside mais on considérera
que la surface d'admission dépendra également de la position
du piston devant celle-ci.
On obtient alors
la courbe des débits de transferts :
Ou Qa et le débit d'admission, Qt le débit de trtansfert
et Qe le débit d'échappement.
On remarquera
que le transfert et l'échappement se font quasiment en même
temps. Il faudra alors que la lumière de transfert et le piston
aient des formes particulières de manière à ce qu'il
n'y ait que les gaz brûlés qui sortent et non le carburant.
On considéra ce cas dans notre problème. Cette supposition
n'étant tout à fait vraie dans un cas réel, on pourrait
fixer une certaine fraction de mélange qui s'échappe.
Un autre problème qui peut intervenir est que, lorsque la pression
dans le cylindre est supérieure à celle dans le carter et
que la lumière de transmission est ouverte, le débit de transmission
soit négatif, c'est-à-dire que des fumées partent
dans le carter. Des essais montrent que ce cas était en réalité
très faible et on considère alors qu'il ne peut pas y avoir
de transfert négatif.
Combustion
La fraction massique évolue grossièrement comme une fonction
triangle tronqué.
La première phase est l'admission du mélange dans
le cylindre. Ensuite, les lumières de transfert et d'échappement
sont fermées : La fraction massique dans le cylindre reste constant
. Puis survient la phase de combustion où la fraction massique chute
brusquement. La fraction massique dans le carter reste constante. On remarquera
sur les essais effectués que la fraction massique dans le cylindre
n'atteint pas la fraction d'admission dans le carter. Dans notre cas, elle
n'a en fait pas le temps d'atteindre cette limite pendant que la lumière
de transfert est ouverte.
Courbe d'évolution des températures et des pressions
Les courbes d'évolution des températures et des pressions
varient suivant quatre phases :
1) elles augmentent uniquement à cause de la compression et
du transfert
2) elles augmentent brusquement du fait de la combustion
3) elles décroissent à cause de la détente
4) elles décroissent plus rapidement au moment de l'échappement
Courbes des températures
:
Cette
courbe connaît un pic à environs 1800 °C. Ceci se vérifie
de manière analytique.
Courbes des pressions :
Cette courbe sera assez semblable à la courbe des températures.
On remarque évidemment les très faibles variations de pression
dans le carter. Lorsque la pression dans le cylindre est à son minimum,
elle est inférieure à la pression dans le carter ce qui permet
bien le transfert de mélange. A partir d'un certain moment lors
du transfert, les pressions tendent à s'équilibrer.