Physique de fonctionnement des moteursMOT/PHYM

Pour qui ?

  • Cette formation permet de concevoir et développer un moteur à combustion interne.
Public :
  • Cette formation est particulièrement recommandée pour une reconversion interne ou externe.
  • Elle s’adresse aussi aux ingénieurs et techniciens R&D, BE, essais, chefs de projet moteur, GMP, architectes.

Niveau : Fondamentaux

Programme

  • SEMAINE 1

      • Fonctionnement thermodynamique du moteur (1,5 jour)
      • Historique.
      • Notions de thermodynamique : premier et deuxième principe, limites de rendement d’un moteur. Énergie interne, enthalpie, entropie. Cycles thermodynamiques, cycle Beau de Rochas.
      • Architecture du moteur - Paramètres de performances et de rendement (2 jours)
      • Paramètres géométriques : alésage, course, rapport volumétrique, diagramme de distribution.
      • Pression moyenne : PME, PMI, PMF.
      • Rendement global : analyse par le produit des 4 rendements et influence des paramètres de réglage.
      • Richesse, coefficient de remplissage, rendement volumétrique, pouvoir calorifique, énergie spécifique d’un mélange air-carburant.
  • SEMAINE 2

      • Mécanique du moteur (1,5 jour)
      • Acyclisme : efforts dus à la pression des gaz et aux efforts d’inertie. Conséquences de l’acyclisme et solutions pour atténuer leur impact.
      • Équilibrage : efforts d’inertie dus aux masses rotatives et aux masses alternatives. Utilité des contrepoids et des arbres d’équilibrage.
      • Distribution : description des différents types de commande de soupape, loi de levée.
      • Boucle d’air (2 jours)
      • Lien entre remplissage et performances.
      • Remplissage en air : utilisation des ondes de pression dans les conduits d’admission et d’échappement.
      • Distribution variable : présentation des principales technologies et de leurs applications.
      • Suralimentation par turbocompresseur : fonctionnement, technologie, adaptation.
  • SEMAINE 3

      • Combustion (2 jours)
      • Équation de combustion.
      • Combustion essence : propagation du front de flamme, influence de la turbulence ; influence du HLC et du calage (CA50) sur le rendement ; combustions anormales (cliquetis, préallumage, rumble).
      • Combustion Diesel : délai d’auto-inflammation, flammes de prémélange et de diffusion ; formation des polluants (PM, NOx, HC, CO), systèmes d’injection ; nombre de swirl ; EGR.
      • Carburants (0,5 jour)
      • Familles d’hydrocarbures : indice d’octane et de cétane, viscosité, teneur en soufre…
      • Biocarburants : mélanges essences-éthanol, huiles végétales, esters d’acides gras.
      • Post-traitement des gaz d’échappement (1 jour)
      • Constitution et fonctionnement des catalyseurs d’oxydation (Diesel) et trifonctionnels (essence). Amorçage, efficacité. Mécanismes de vieillissement. OSC (Oxygen Storage Opacity). Sondes à oxygène. Pièges à NOx, réduction sélective (SCR). Filtration des particules.
  • SEMAINE 4

      • Matériaux - Tenue mécanique (1,5 jour)
      • Outils de base du métallurgiste : diagramme fer/carbone, TTT, TRC. Caractéristiques des alliages utilisés dans l’automobile : fontes, aciers, aluminiums. Procédés de fabrication des pièces brutes. Traitements de surface.
      • Propriétés mécaniques des pièces : module d’Young, limite élastique, résistance à la rupture. Analyse des pièces constitutives du moteur menant au choix du matériau et du procédé de fabrication.
      • Modes de dégradation des pièces (1 jour)
      • Dégradation d’origine thermique, d’origine mécanique : diagramme de Goodman, aspects vibratoires. Dégradations d’origine tribologique : viscosité d’une huile, paramètres de lubrification, courbe de Stribeck.
      • Vibro-acoustique (1 jour)
      • Grandeurs définissant une onde, mode de propagation. Vocabulaire du vibro-acousticien (dB, dBA, harmonique, résonance.
      • Création et acquisition du signal. Analyse et interprétation (sonagramme, tracking).
      • Bruits et vibrations du groupe motopropulseur, atténuation.

Objectifs

  • À l’issue de la formation, les participants pourront :
  • concevoir une road map sur les principales tendances technologiques (pièces et fonctions principales) des moteurs à combustion interne,
  • traduire les attendus en terme de prestation sous forme de technologie à intégrer dans le moteur ou à développer,
  • définir les principaux critères des fonctions constitutives du moteur (pièces, fonctions, contraintes auxquelles est soumis le moteur),
  • spécifier l’architecture d’un moteur à combustion interne,
  • calculer et quantifier les principales spécificités d’un moteur (architecture, nombre de cylindres, nature de la combustion, caractéristiques géométriques et de performances, etc.).

Pédagogie

  • Cette formation est illustrée par de nombreux exercices pratiques issus de cas réels.