Pourquoi les turbos ont un meilleur rendement?

[Invité §lig621wl]

Bonjour,

 

Je cherche une explication (technique, théorique) au fait que les moteurs turbocompressés ont un meilleur rendement que les atmos.

 

D'avance, merci!

[Invité §seb324oc]

Réutilisation d'une partie de l'énergie perdu à l'échappement, d'abords.

Amélioration du remplissage.

[mattt]

La puissance d'un moteur à "explosion" est conditionnée par l'énergie dégagée par la combustion du mélange air/essence, donc du mélange carburant/comburant. Tu as peut-être remarqué qu'une combustion s'intensifie avec l'augmentation du taux d'oxygène dans l'air. Comme on ne peut pas faire augmenter le taux d'oxygène dans l'air ambiant, il reste la solution de faire entrer dans les chambres de combustion de l'air soumis à une pression. Comme un gaz est compressible on peut en augmenter la densité si on le soumet à une pression, et donc on fait artificiellement augmenter la masse d'oxygène admise dans la chambre de combustion. Le but du turbo est de récupérer une part de l'énergie créée par le flux des gaz d'échappement, un peu comme un moulin à aubes utilise le courant d'une rivière, et d'employer cette énergie à comprimer l'air qui va être admis dans les cylindres (à l'aide d'une autre "roue à aubes" reliée à la première par un axe). Un moteur suralimenté fonctionne ainsi avec un air plus dense, donc plus riche en comburant, et la combustion est plus efficace/peut se dérouler avec une masse de carburant plus importante donc dégager plus de puissance dans un volume donné. Par contre la nécessité de préserver un rapport stoechiométrique stable (rapport quantitatif air-essence) peut contraindre à augmenter le débit de carburant admis. Cela signifie que plus de puissance c'est plus d'air et plus de carburant.

[Invité §tec551Yg]

La puissance d'un moteur à "explosion" est conditionnée par l'énergie dégagée par la ...

 

Explication clair et précise

 

[Invité §yoy761Eu]

Bonjour,

 

Je cherche une explication (technique, théorique) au fait que les moteurs turbocompressés ont un meilleur rendement que les atmos.

 

D'avance, merci!

Alternative possible :

Moteur Atmo avec le systeme d'arbre à cames variable BMW Vanos et Valvestronic

une sauce moteur TURBO et moteur Diesel.

 

 

 

[Invité §lig621wl]

Merci matt pour tes explications claires et précises... mais je demandais pourquoi les turbos ont un meilleur RENDEMENT, pas pourquoi ils sont plus puissants...

 

En clair, si on compare par exemple une Golf SDI 68ch à une TDI 100ch, la TDI consomme moins, bien qu'étant plus puissante...

 

Est-ce simplement parce que cela permet d'exploiter le moteur à plus bas régime, où son rendement est meilleurs, où bien le turbo en lui même permet-il vraiment de diminuer la consommation?

 

Merci.

[kgw]

Ils n'ont pas un meilleur rendement en g/ch/h (conso spécifique), ils sortent plus de chevaux au litre parce que le turbo leur fait avaler plus de mélange.

 

Cela peut se traduire par une meilleure conso à faible puissance car le moteur est plus petit.

 

Ton moteur de 100ch ne consomme pas plus parce que tu n'utilises pas les 100ch à parcours/vitesse égaux. Si tu attaques, tu verras que 100ch sont capables de transformer plus de carburant en entropie (chaleur)que 62.

[bc327]

Un moteur turbo diesel a un meilleur rendement parce que le mélange carburant-air est plus pauvre. Ce n'est pas le cas pour le turbo-essence.

[narmer]

Les moteurs turbo ne travaillent plus à la pression atmosphérique.

Dans un cycle thermodynamique, cela revient à une augmentation fictive de la cylindrée.

Pour ne pas tout péter, le rendement est abaissé (baisse du taux de compression, etc ...). Cela permet de passer les normes de pollution.

 

Exemple avec la bmw 535d.

Elle fait 3L avec 2,85 bar (au dessus de la pression atmos.).

3x3.85= 10.5L

26 ch au litre

 

Clio dci 65ch, 1.05 bar

1,5x2.05=3.1L

21 ch au litre

 

Clio dci 80ch, 1.2 bar

1,5x2.2=3.3L

24 ch au litre

 

SDI 64 ch 1,9L 34ch au litre

 

[narmer]

Les F1.

 

Les 1,5L turbo. Au pif, elles faisaient 2.85 bar.

1,5x3.5=5.25L

1200 ch en qualif

1200/5.25= 228 ch litre.

 

ensuite on est passé au 3,5 atmo de 800 ch.

800/3.5=228 ch au litre.

 

 

[Invité]

Réutilisation d'une partie de l'énergie perdu à l'échappement, d'abords.

Amélioration du remplissage.

 

C'est faux.

[patmaz]

Merci matt pour tes explications claires et précises... mais je demandais pourquoi les turbos ont un meilleur RENDEMENT, pas pourquoi ils sont plus puissants...

 

En clair, si on compare par exemple une Golf SDI 68ch à une TDI 100ch, la TDI consomme moins, bien qu'étant plus puissante...

 

Est-ce simplement parce que cela permet d'exploiter le moteur à plus bas régime, où son rendement est meilleurs, où bien le turbo en lui même permet-il vraiment de diminuer la consommation?

 

Merci.

 

 

Oui enfin il te faut définir ce qu'est le rendement, pour toi apparement c'est le rapport consommation/cylindrée, pour d'autre c'est le rapport puissance/cylindrée

 

Bon ensuite, pour bien comprendre, il va falloir étudier en profondeur les cycles Diesel et Beau de rochas, en trouvant on the web les abaques 'Pression -Volume' ou tu suis les phases admission => échappement, le rendement énergétique est défini alors entre l'énergie que potentiellement ton mélange pourrait fournir et celle que tu récupére réellement.

 

En très gros, un turbo, sur un moteur de cycle diesel qui est une combustion à volume constant, permet d'augmenter la pression maximum (ben oui comme dit, plus d'air non pas en volume, mais en pression, merci le turbo), et de diminuer la pression minimum (celle que tu récupere à l'échappement pour simplifier, parce que ca se fait sur 4 temps, hein , et que le turbo recupere une partie de cette pression) lors de la phase de combustion, quand tu superpose les deux courbes avec et sans turbo, tu t'apercois que la surface du cycle avec turbo est plus grande, plus étirée. D'où plus d'énergie récupérée en pression pour un même volume de carburant injecté => Le rendement énergétique est meilleur. Un intercooleur en plus du turbo par exemple, en baissant la temperature à l'admission, va permettre d'augmenter encore la pression maximum, améliorant encore les rendements.

 

Pour un moteur essence, le cycle n'a rien à voir avec le diesel puisque c'est à pression constante et à étincelle provoquée sur un mélange déjà comprimé, le rapport stoechiometrique air/essence doit être toujours le même (pb de gaz imbrulés, d'oxydation etc..), et pour éviter l'autoallumage, ou cliqueti, on doit baisser le taux de compression du moteur, du coup si on reprend les même courbes, on s'apercoit que la surface est moindre, donc le rendement énergétique est plus faible pour le turbo. Par contre, le rendement en puissance est facilement améliorable en augmentant le volume de mélange, comme si tu augmentais virtuellement la cylindrée.

 

Bon comme ça c'est un peu comme la science raconté à Suzette, mais si tu veux te plonger dessus il y a plein d'ouvrages ou de sites qui traitent du sujet, qui demanderons d'apprendre les principes de thermodynamiques pour y comprendre quelquechose, et il y a tellement d'autres parametres à prendre en compte dans la vie réelle qu'il faut raisonner en n'en faisant varier que deux à la fois , sinon on dépasse les capacités du cerveau humain

 

Par exemple pour ce qui est du couple à bas régime, ce que tu dis est vrai, mais en plus un moteur turbo, essence ou diesel va pouvoir être équiper d'une boite ou d'un différentiel au rapports plus long, limitant l'augmentation de couple au roue d'une coté, mais favorisant la consommation de l'autre...

 

Mais en théorie et dans les mêmes conditions :

- le rendement énergétique pour un moteur turbo diesel est toujours supérieur à son équivallent sans turbo.

- Pour un moteur essence, il ne peut qu'être dégradé.