UNIVERCITE DAHLEB
DAAD BLDA
Institue de mécanique
Option : ingénieie t!emique et so"aie
REALISER PAR Bou#a$ %o!amed E" &!at!i Be$ane Bi""e"
1-1-Description du banc d’essai : Ce 'anc est équipé d(un moteu main ) FARRYMAN A!* modi+é , quate temps e-oidi , "(eau. a/ec un tau0 de compession /aiant de " :1 , 1# :11 En a"imentation noma"e "e moteu -onctionne , "(essence. au gasoi". au popane ou au ga# natue"1 I" est aussi équipé d(un compesseu de sua"imentation qui peut 2te uti"isé a/ec "es /esions Diese" ou in3ection d(essence1 Le moteu est coup"é diectement , un d4namom5te é"ectique qui set éga"ement , mette "e moteu en mac!e et , "e -aie toune "os des tests de -iction1 Le moteu et "e d4namom5te sont montés tous deu0 su un soc"e igide en acie eposant "i'ement su quate pieds anti/i'atoie1 Deu0 conso"es sont montées dei5e "e moteu et "e d4namom5te 1Ce""e de gauc!e egoupe toutes "es commandes é"ectiques du 'anc d(essai1 La conso"e de doite pote "es instuments de mesues des pe-omances du moteu et de d4namom5te1 Ce""e de gauc!e egoupe toutes "es commandes é"ectiques du 'anc d(essai 1La conso"e de doite pote "es instuments de mesues des pe-omances du moteus $D %1 La cou"eu des ése/ois est con-ome , "a ég"ementation intenationa"e. ouge pou "(essence et "e 'un de gasoi"1Dei5e "e conso"e sont montés d(une pat un dé'itm5te /isqueu0 destiné , mesue "a consommation d(ai du moteu et d(aute pat "e s4st5me de e-oidissement compenant un adiateu . un /enti"ateu et une pompe é eau 1Une Présentation di banc d’essai sera faite lors des travaux pratiques.
1-&- Les instru'ents de 'esure : Les instuments de mesue des pe-omances du moteu sont montés su "a conso"e de doite1 6u cette conso"e on peut "ie "es paam5tes sui/ants : La vitesse du moteur (tours/minute). Le couple ( N/m ). La puissance eective ( kw ). La température du liquide de refroidissement à l’entrée et à la sortie du moteur en °C. La température des a! d’éc"appements en °C. Le débit du liquide de refroidissement ( cm H2O ). La consommation d’air ( mm H2O ). La consommation de carburant ( ml/s ).
1-3-Spécifcation du moteur : #oteur à quatre temps pol$ carburant% à taux de compression variable refroidi par eau. Les caractéristiques tec"niques & 'aux de compression & /1à 11/1 (version essence). 'aux de compression & 12/1 à 1!/1 (version diesel). lésae & "mm ourse & !2 3 $lindrée & !2cm . 2
*éime & 1### à 2## tr/mn. Puissance maximale & $kw ouple maximum & #N%m alae de l’allumae 3#° avant à 1#° apr+s le &'H. ,enturi carburateur & 1" - 23 - et 2mm.
1-(-)ut des essais : Les informations que peut fournir un banc essai universel tel que le *+ (3 sont nombreuses et variées. Les param+tres essentiels mesurés sur ce banc d’essai sur une plae de vitesse variant de 1### à 2##tr/min sont les suivants & ouple perte. Perte par friction. *apport air / carburant Puissance eective du moteur onsommation spécique de combustible. 'empérature des a! d’éc"appement. "aleur absorbée par l’eau de refroidissement. "aleur emportée par les a! d’éc"appement. es param+tres nous permettent de construire les courbes de performance du moteur test% aux diérents réimes de fonctionnement. Les tests peuvent tre eectué à c"are partielle ou à pleine c"are en faisant varier la vitesse de rotation dans la plae indiquée plus "aut à l’aide du d$namom+tre.
2--*ra,ail eectuer : .e ta0leau des essais :
'empérature ambiante & 1" Pression ambiante & 1#13 0ar ρ
'aux de compression arburant & 4asoil
1 1
.Calcule des param5tres & 06apport air / car0urant * 1 débit massique d’ir / débit massique de carburant 'elle que & Le débit massique d’air est donné par la courbe d’étalonnae du débitm+tre visqueux. Le débit massique de carburant est fourni par l’équation suivante &
3
ρ c
×
8 × 10
3
−
t ( kg / sec onde)
'c 7 ρ
c
7 "a masse /o"umique du com'usti'"e en ()*+ 8 e""e est éga"e , !,#% pou "e gasoi"1 0.84 × 8 × 10
−3
6,72 ×10
3
−
t
t
'c
7 En tans-ome "e temps de consommation )unité est en &g9 seconde au &g 9 !eu* : ! >
;<==s ts
.Calcule du dé0it massi7ue : 2’apr+s la courbe du débit d’air en a & (T + 114) (T )2.5
×
'air 7 masse ca"cu"e ;1?<@a ×
Pa : "a pession atmosp!éique éga"e , atmosp!5e ) 1 at' 1,!1 =; 'bar*1 $ : "a tempéatue am'iant éga"e , 1./0 AN : 19 + 273 + 114
;1?<@
×
×
1=; =;
×
( 288) 2.5
7 1=;=< ×
×
'air 7 masse d(ai ca"cu"e 1=; =< ×
%asse d(ai ca"cu"e7"a manométie de HO masse /o"umétique de HO
.Calcule de consommation 8oraire : C8 94/8; La consommation !oaie : éga"e , "a masse du com'usti'"e1 0.84 × 8 × 10 t
−3
6.72 ×10
3
−
t
0 'c .a consommation spécif7ue: C S 94/w%8;
4
C h P eff
%rein
&ar'uran!
(ir
0S .e dé0it d
ρ
e T m + p ! a r r u e e d s a d c + a p p e m n e ! &
e a ' o ! n e m e d n e
e u i r ! + m u o ! n e m e d n e
0 5 5
3 5 2 , 0
4 7 3 , 0
0 5 5
6 5 2 , 0
6 2 3 , 0
5 6
0 4 4 , 3 4 2
0 5 5
7 5 2 , 0
4 7 2 , 0
5 6
9 3 2 , , 5 3 4 2
0 2 5
8 7 2 , 0
4 2 2 , 0
0 7
5 , 0 3 5 2 5 , 4
0 0 5
6 3 3 , 0
2 4 1 , 0
5 6
1 , 0 3 4 2 5 , 4
0 3 4
*au
n ) o N ( i s n s × o e r i p ! ) a meau 1 meau calculer (3.4454.44467t m ! o r o c e ! de débit d’ea e d n d e meau calculer & est déterminer par le rap"e a x s r s u u e a ! ' i r T a c / r i a ! e $ r d # o p x " e n n n m r ) p u e o . i e a a i a ! e N e 2 r T ) + a i m ) ! o n r n " r c ! m o m e $ 8 / i o n n s s m m n e e ( n e s o o e e e m $ e i s p s r e ( ! ( r r r u e n u ! a u p ! c n e n o o ! e r a e n m a m ! & & r s r a ! 3 m o + i m + s p 0 c p s a o ' p m i ! 1 s + N o m u m o e m ) n n e : ρ e T o a . T T & & ) & 0 0 5 2
6 1 ; p
0 0 0 2
0 5 7 1 0 0 6 5 1 1 ; ρ 0 5 3 1
0 0 0 1
9 1
/
6 1
2 7 , 1
5 9 , 7 3 3
5 , 9 1
$ABLEA2 / DE ME2S2R 5 , 5 1
2 2
5 , 6 1
5 2 5 2 /
4 2
1 2
/
/
0 2
0 5 4 , 1 6 6 4 , 1 9 0 2 , 1
1 4 , 7 3 3 5 1 , 0 2 3 2 0 , 8 0 3
5 , 3 2
6 5 7 , 0
8 , 4 5 2
2 3
8 3 0 , 1
1 2 , 3 1 4
3 9 , 7 1
5 1
9 8 , 3 1
1 1
5 2 , 0 1
5 , 7
5 , 5
4
7 1 , 7 9 9 0 , 7 2 1 , 5
5
5 8 , 1 1 4 0 , 9 9 9 , 6 3 9 , 5 2 4 , 5 3 9 , 3
0 3
5 4
0 4
5 3
5 4
5 4
0 0 4 , 4
5 5
0 7
n e u a e d ! i ' + : n i m / s e r ! i
5 , 2 2 5 , 0 1
9 1 8 , 3
4 0 2 , 0
0 4 2 , 0
.Calcule de rendement 4lo0al : Pe
η g
mc
× Pci
1 Pci 1 86444 9:/9 pour le moteur diesel ρ
vitesse η g <
674 4 66% =
644 4 68% ;
1 3;7 374 4 4 6;% 68% 6 3
3<7 4 6;
344 4 6=% >
.6endement ,olumétri7ue 9le tau= de remplissa4e; η v
1 (débit d’air)/ masse d’air occupant le volume du c$lindre aux conditions atmosp"ériques) La masse d’air nécessaire pour remplir le volume du moteur '28< de c$lindrée éale a 7>6cm< par unité de temps est & 6
ρ a
×
582 × 10
6
−
×
nc
mair 'elle que & Pa
ρ a
=
rTa
& #asse volumique de l’air ambiant N
120
nc 1
& ?ombre de c$cle par seconde pour un moteur 8 temps.
ρ
nc η v <
64% > <;% 8
3=% = <6% =
38% 7 6;% 8
1 36% 33% 7 6 66% 38% 8 6
>%< 68
.a puissance eecti,e ρ
1
/ites
&"
&!
se e)$
!! !! "! !! "! %5% %56 %5" 5. &5.
!! &5"
*
3
1
!
13
3
1"
&
14
1!
>6?&H@ N:#1 :cm1A 19N;
7
C!at Tit"e 1G 1< 1@ 1 =1G =1< =1@ =1 ?=
===
F?=
?==
;==
= ===
E0p"ication : "a /aiation de coup"e dans "es deu0 cas est paa'o"ique a/ec un optimum et "es /aiations sont pesque "es m2me
>6?&H@ N :#2 :&e1A9N; C!at Tit"e ;= ? = ? = ?
?=
===
F?=
?==
;==
@=plication
8
= ===
uand on c!ange "e tau0 de comp"étion on emaque qu(i" 4a pas 'eaucoup de /aiante ente "a puissance eecti/e des deu0 tau0 . et e""e démine a/ec "a /itesse de otation1
>6?&H@ N°3 :C s1A9N; C!at Tit"e ;= ? = ? = ?
?=
===
F?=
?==
;==
= ===
@B&C?*ON : La consommation de moteu est /aie d(une -aJon iégu"i5e dans "es deu0 cas de "(e0péience. i" p"us possi'"e que "a cause est "e s4st5me d(in3ection 'esoin de "a maintenance
KRAHE N@ :A9C7-)N* : C!at Tit"e ;= ? = ? = ?
?=
===
F?=
?==
;==
9
= ===
E>LICATION :
"e gap!e monte que "e appot coit "inéaiement pou "e tau0 de compession ? et i" décoit pou "e tau0 7
KRAHE N? :M g 7-)N* C!at Tit"e ;= ? = ? = ?
?=
===
F?=
?==
;==
= ===
E>LICATION Le gap!e monte que "e endement de moteu pende "eu ma0 dans "a moities de "a c!age qui peut "a suppoté. "e tau0 de compession é"e/ée donne un endement mei""eu
KRAHE N< :M /7-)N* :
C!at Tit"e ;= ? = ? = ?
?=
===
F?=
?==
10
;==
= ===
E>LICATION : "e gap!e monte que "(admission de moteu est p"us impotant si "a c!age est moins. a/ec un tau0 de compession de on a/oi un endement /o"umétique mei""eu pa appot "e cas de ?
L’in7uence de tau8 de per9or'ances du 'oteur :
co'pression
sur
+es
La /aiation de coup"e moteu et "a puissance est t5s apide dans "e cas a/ec tau0 de compession . mais e""e ne cée pas des po'"5mes pa ce que "es /aiations a/ec et ? sont pesque identique et de m2me -aJon )-ome de cou'e* ou "a consommation on a/oi des quantités p"us impotant a/ec un tau0 de compession in-eieu Le endement g"o'a" dans "e cas a/ec un tau0 de compession ? est mei""eu que "e cas a/ec
CONCLU6ION : Le -onctionnement d(un moteu diese" peut a/oi des pe-omances mei""eues a/ec un tau0 de compession é"e/ée1 Le s4st5me d(in3ection de moteu 'esoin d(une é/ision de maintenance Les petes énegétiques sont t5s impotantes
11