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Auteur(s)
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Michel GRATADOUR : Ingénieur Responsable du Département Énergétique à la société Le Moteur Moderne
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De la manière la plus générale possible, on peut considérer que les dispositifs de suralimentation peuvent être classés parmi les moyens permettant de réaliser des cycles thermodynamiques complexes. Peuvent être regroupés dans cette catégorie tous les systèmes associant divers types de machines (volumétriques ou cinétiques) à un moteur (volumétrique ou cinétique) dans le but d’accroître les performances de ce dernier. Pour être complet, il convient de tenir compte aussi de la présence éventuelle d’organes thermiques (refroidisseurs, échangeurs, chambre de combustion auxiliaire) destinés à refroidir ou à réchauffer les gaz participant au cycle thermodynamique.
Une classification de ces systèmes peut être établie :
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selon la nature des machines qu’ils mettent en œuvre ;
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suivant le type des liaisons établies entre ces machines : liaisons mécaniques (cinématiques) ou fluidiques.
Le nombre de systèmes possibles répondant à ces définitions étant pratiquement illimité, nous nous limiterons à la description des systèmes les plus connus.
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Conséquences de la suralimentation sur le fonctionnement du moteur
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3. Cycles thermodynamiques théoriques du moteur suralimenté
Sur le plan thermodynamique, le moteur suralimenté se présente sous la forme d’une juxtaposition de cycles, cycle moteur et cycles associés (organes de suralimentation) qui doivent respecter entre eux des relations de compatibilité : relations de continuité, énergétiques ou calorimétriques.
En ce qui concerne le cycle moteur proprement dit, on peut retenir les mêmes bases thermodynamiques que celles du cycle atmosphérique. On peut aussi considérer un cycle moteur à suralimentation parfaite. On dispose ainsi de deux cas limites permettant de situer les dispositions étudiées.
3.1 Cycle du moteur atmosphérique (pleine charge)
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Hypothèse : on ne tient pas compte, dans la définition du remplissage en air des cylindres, du volume occupé par le carburant dans le mélange air-carburant. Cette présence réduit d’autant le remplissage en air sur les moteurs à carburation préalable (carburateur, injection indirecte). Dans le cas d’utilisation d’un carburant commercial, la fraction de volume occupée par l’essence vaporisée est voisine de 2 %, ce qui est pratiquement négligeable (même ordre de grandeur que la fraction de vapeur d’eau correspondant à l’humidité ambiante). Par contre, pour certains combustibles gazeux, cette fraction peut être beaucoup plus importante, par exemple 10 % pour le méthane et 30 % pour l’hydrogène.
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Afin de pouvoir déterminer l’apport de la suralimentation, il faut établir la relation entre le remplissage en air du moteur q a et le travail développé par le moteur pmeV0 .
Dans la suite de cet article, toutes les relations seront déterminées avec la cylindrée du moteur V0 = 1 m3.
On a par définition :
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À pleine charge
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