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ji_louis

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MessageSujet: rendement   Mar 25 Sep 2007 - 13:10

Quel est le rendement maximal (idéal) possible pour un moteur à explosion à hydrogène comparé à un moteur thermique classique? Et pour un autre type de moteur?
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jibus



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MessageSujet: Re: rendement   Mar 25 Sep 2007 - 21:02

moteur a piston??

je me souviens que hpx disait que les moteurs a piston avaient un rendement maximum de 50%... et ca c'est vraiment le cas idealise. le probleme etant que le piston, d'abord tu le pousses, puis tu le tires, puis tu le pousses... bref, tu l'acceleres et le freines tout le temps...

'jib
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Le Vieux

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MessageSujet: Re: rendement   Mar 25 Sep 2007 - 21:15

Salut

Citation :
e probleme etant que le piston, d'abord tu le pousses, puis tu le tires, puis tu le pousses... bref, tu l'acceleres et le freines tout le temps...

Cela J.Louis le savait certainement .

Je suppose que le moteur à hydrogène doit avoir un rendement supérieur, l'hydrogène prenant plus vite feu, la combustion devrait plus complète, mais je m'avance peut être. D'un point de vue frottement mécanique, cela devrait être pareil, encore que faut voir ....

Il faudrai faire une petite recherche sur la toile et voir si l'on peut grapiller quelques renseignements.

Le Vieux
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Le Vieux

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MessageSujet: Re: rendement   Mar 25 Sep 2007 - 22:14

Salut

Voici toujours deux liens comme apéro :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_hydrog%C3%A8ne

http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/physique-1/d/des-moteurs-a-hydrogene-a-haut-rendement_10469/

D'après ce que j'ai lu, il semblerait que les rendements d'un moteur à piston type diesel et a hydrogène, soient à peu de chose près les mêmes. (exepté si l'on inclus la fabrication de l'hydrogène, dans ce cas il semblerait que l'hydrogène soit perdant d'un point de vue bilant énergétique)



Le Vieux qui cherchera encore un peu.
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Arthas



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MessageSujet: Re: rendement   Mar 25 Sep 2007 - 23:55

Le probléme c'est le moteur à explosion... en matière automobile, le moteur doit être souple, être utilisable à tout régime.
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narduccio



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MessageSujet: Re: rendement   Mar 25 Sep 2007 - 23:59

Il faut déjà tenir compte du rendement théorique calculé avec la formule de Carnot. Or, la température de la source chaude est déterminée par la température de la réaction. Plus cette température est élevée et plus le rendement sera meilleur.
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Steph



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MessageSujet: Re: rendement   Mer 26 Sep 2007 - 0:46

jibus a écrit:
le probleme etant que le piston, d'abord tu le pousses, puis tu le tires, puis tu le pousses... bref, tu l'acceleres et le freines tout le temps...

'jib

Tiens moi je croyais qu'étant entrainés par un arbre à came, l'inertie de rotation compensait ce phénomène (et c'est bien pour ca qu'on utilise un mouvement rotatif).

Stephane, pas spécialiste
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Le Vieux

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MessageSujet: Re: rendement   Mer 26 Sep 2007 - 9:07

Salut

Citation :
Tiens moi je croyais qu'étant entrainés par un arbre à came

L'arbre à came c'est pour les soupapes, ces dernieres ne sont que poussées pour revenir à leur point de départ c'est un ressort qui fait le travail.

Le piston quant à lui est monté sur un vilebrequin par l'intérmédiaire d'une bielle. Le mouvement de va et vient du piston qui coulisse dans un cylindre se transforme en mouvement rotatif par le biais du vilebrequin. Un exemple visible prend un vélo et image que ton genou soit le piston (je sais c'est pas tout à fait cela mais presque) le vilebrequin c'est le pédalier.

tu peux cliquer sur le lien ci-dessous, tu y verras le cylce à 4 temps d'un moteur, l'arbre à cames, sur la figure il y en a 2 c'est ce qui tourne tout au dessus et qui pousse les soupapes celle-ci servent à laisser passer les gaz aussi bien en entrée qu'en sortie qu'a rendre étanche le cylindre au moment de l'exlposion.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/4-Stroke-Engine.gif



Le Vieux
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ji_louis

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MessageSujet: Re: rendement   Mer 26 Sep 2007 - 9:18

Carnot... piste intéressante!

Un moteur a piston à hydrogène est problématique puis que:
- Le mélange hydrogène - oxygène - corps gras est explosif. Bref, le moteur brule les huiles de lubrification.
- Il ne produit pas de gaz d'échappement mais de l'eau (éventuellement de la vapeur).

Je crois que c'est pour ça que tous les moteurs à hydrogène que j'ai vus étaient des turbines ou des chambres à réaction électrolytique. Quelqu'un en saurait plus?
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narduccio



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MessageSujet: Re: rendement   Mer 26 Sep 2007 - 13:43

J'ai un gros doute sur cette histoire de rendement limitée par le cycle moteur. Les moteurs de nos véhicules sont presque tous des 4 temps. Il y a donc, 1 cycle moteur pour 4 cycles. Si on suit ce raisonnement, le rendement d'un moteur 4 temps serait de 25%. Or, les meilleurs moteurs de formule 1 atteignent un rendement de 36% ...
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Michel99



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MessageSujet: Re: rendement   Mer 26 Sep 2007 - 15:03

On ne peut en aucun cas comparer le rendement au mouvement aller/retour du piston, c'est super réducteur.

A l'aller, le piston rencontre une résistance importante (il fait tourner les roues) alors qu'au retour la résistance est risible.


Qu'en est il des moteurs "rotatifs" mis au point par renault ? Ils ont un meilleur rendement que les 4 temps ?
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Steph



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MessageSujet: Re: rendement   Mer 26 Sep 2007 - 16:30

Le Vieux a écrit:

Le piston quant à lui est monté sur un vilebrequin par l'intérmédiaire d'une bielle. Le mouvement de va et vient du piston qui coulisse dans un cylindre se transforme en mouvement rotatif par le biais du vilebrequin. Un exemple visible prend un vélo et image que ton genou soit le piston

OK ca s'appelle pas arbre a came mais vilebrequin, mais le principe reste le même. Le mouvement rotatif a une inertie qui compense l'énergie nécessaire au va-et-vient non?

Stephane
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Le Vieux

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MessageSujet: Re: rendement   Mer 26 Sep 2007 - 17:50

Salut

Citation :
Le mouvement rotatif a une inertie qui compense l'énergie nécessaire au va-et-vient non?

Oui, et comme la masse du vilebrequin ne suffit pas on lui adjoint un gros disque, monté coté embrayage, et c'est ce disque qui absorbe de l'énergie afin d'éviter les cahots du système.

Le Vieux
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pem



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MessageSujet: Re: rendement   Jeu 27 Sep 2007 - 0:23

Et la turbine, cela ne pourrait pas être plus rentable dans une voiture ? Les gaz d'échappements peuvent-ils être ralentis et récupérés efficacement ? Il ne s'agit pas de propulsion à réaction à la BatMobil, mais de générer une rotation comme un moteur classique, mais via une turbine plutôt que de piston. L'avantage est que le cycle donc les efforts est continu.

PeM, mécanicien du 36 du mois
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ji_louis

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MessageSujet: Re: rendement   Lun 29 Oct 2007 - 15:25

le rendement d'une turbine est inférieur à celui d'un moteur à piston, 30% contre 50% pour des éléments de grande taille.

a écrit:
Production d'hydrogène à partir de résidus de panification
Le groupe agroalimentaire Sapporo Beer a présenté une technique permettant de synthétiser à haut rendement de l'hydrogène à partir de résidus de l'industrie boulangère par fermentation induite par du houblon.

Les résidus de la panification sont mélangés à de l'eau puis introduits dans un réacteur. Lorsque celui-ci est chauffé, le glucose compris dans les restes alimentaires subit une fermentation bactérienne et libère de l'hydrogène. L'introduction de houblon à cette étape permet de contrôler le développement et l'activité des bactéries, sans chauffer de nouveau le milieu de culture. Le houblon utilisé peut lui aussi provenir des résidus des brasseries.

Des essais menés sur 180 jours dans des bacs expérimentaux de 900 litres ont démontré que le contrôle des fermentations permet d'atteindre un rendement de 80% dans la transformation de glucose en hydrogène. Les méthodes précédentes ne permettaient pas de dépasser les 50%. Le rendement expérimental obtenu étant jugé suffisant, l'entreprise va maintenant réaliser des essais sur les sites de production afin de voir si la technologie peut être transposée à l'échelle industrielle.

Les chercheurs espèrent enfin coupler à la production d'hydrogène celle de méthane par méthanisation des résidus une fois la première fermentation terminée. Le rendement total en comptant l'énergie dépensée pour le fonctionnement des bacs de réaction se situerait alors aux alentours de 60%. Ce dispositif serait particulièrement adapté à des structures possédant des équipements fonctionnant avec des piles à combustible.

L'entreprise va continuer ses recherches afin de pouvoir utiliser le système avec d'autres matières végétales: résidus de manioc lors de la fabrication de tapioca, feuilles et branchages, etc.

Source: BE Japon numéro 460 (19/10/2007) - Ambassade de France au Japon / ADIT
L'image et le titre contiennent des liens vers les articles en question.

Dans la phrase que j'ai mise en rouge, il me semble qu'ils déclarent un rendement global de 60%, cela veut dire qu'il faut apporter 40% d'énergie de plus que ce que l'on en retire, non? Si oui, alors quel intéret de faire ça?
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Steph



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MessageSujet: Re: rendement   Lun 29 Oct 2007 - 19:40

ji_louis a écrit:


Dans la phrase que j'ai mise en rouge, il me semble qu'ils déclarent un rendement global de 60%, cela veut dire qu'il faut apporter 40% d'énergie de plus que ce que l'on en retire, non? Si oui, alors quel intéret de faire ça?

Je peux me tromper, mais selon moi tu peux très bien partir d'une certaine quantité d'énergie (potentielle, ici des déchets) et en retirer 60%. En effet, le 100% c'est l'énergie contenue dans les déchets+l'énergie nécessaire au chauffage.
Ceci dit, si les bactéries consomment des hydrates de carbones et produisent de l'hydrogène, elles produisent immanquablement également du CO2!!!

Stephane
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narduccio



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MessageSujet: Re: rendement   Lun 29 Oct 2007 - 21:36

ji_louis a écrit:
le rendement d'une turbine est inférieur à celui d'un moteur à piston, 30% contre 50% pour des éléments de grande taille.

Le rendement d'un moteur à piston de 50%, je pensais que c'était une impossibilité théorique d'après Carnot.
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ji_louis

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MessageSujet: Re: rendement   Lun 29 Oct 2007 - 23:43

C'est pourtant le rendement des moteurs cathédrale des trés gros navires de commerce.


Je crois que l'impossibilité est à 100% Wink
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narduccio



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MessageSujet: Re: rendement   Mar 30 Oct 2007 - 0:32

Quelle est la température de la source froide et celle de la source chaude ? SVP
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ji_louis

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MessageSujet: Re: rendement   Mar 30 Oct 2007 - 13:05

narduccio a écrit:
Quelle est la température de la source froide et celle de la source chaude ? SVP
Où ça?
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MessageSujet: Re: rendement   Mar 30 Oct 2007 - 14:25

ji_louis a écrit:
narduccio a écrit:
Quelle est la température de la source froide et celle de la source chaude ? SVP
Où ça?

Pour calculer un rendement théorique avec Carnot on se sert de sa formule ou apparaissent ces 2 valeurs. La température de la source froide étant rarement inférieure à 0°C, soit 273°C Kelvin, pour avoir un rendement de 50%, il faut une température de combustion, de la source chaude, donc très élevé. Or, pour moi, la température de la combustion dans un moteur diesel doit être d'environ 500-600°C, donc trop bas pour dépasser 40%.
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lgda



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MessageSujet: Re: rendement   Mar 30 Oct 2007 - 15:03

http://people.bath.ac.uk/ccsshb/12cyl/
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narduccio



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MessageSujet: Re: rendement   Mar 30 Oct 2007 - 20:04

lgda a écrit:
http://people.bath.ac.uk/ccsshb/12cyl/

Je lis "50% thermal efficienty". Dois-je traduire par 50% de rendement thermique. Si c'est le cas, c'est pas 50% de rendement théorique au titre de Carnot. Mais 50% de ce même rendement. Donc, environ 20% de rendement théorique...
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ji_louis

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MessageSujet: Re: rendement   Mar 30 Oct 2007 - 20:10

Tu n'as lu qu'à moitié:
Citation :
At maximum economy the engine exceeds 50% thermal efficiency. That is, more than 50% of the energy in the fuel in converted to motion.
Traduction (perso)
Au régime le plus économique, le moteur a un rendement de plus de 50%. Cela signifie que plus de 50% de l'énergie du carburant est convertie en mouvement.
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narduccio



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MessageSujet: Re: rendement   Mar 30 Oct 2007 - 20:20

ji_louis a écrit:
Tu n'as lu qu'à moitié:
Citation :
At maximum economy the engine exceeds 50% thermal efficiency. That is, more than 50% of the energy in the fuel in converted to motion.
Traduction (perso)
Au régime le plus économique, le moteur a un rendement de plus de 50%. Cela signifie que plus de 50% de l'énergie du carburant est convertie en mouvement.

Je répète ma question : température de la source chaude ou plutôt: température de combustion dans les chambres. Après, je ferais le calcul et ça m'étonnerait que l'on arrive à 50%. Ou alors, il utilise un carburant qui a besoin d'une très haute température pour bruler.
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