Dans un moteur à combustion interne, la pression causée par la combustion du mélange air/carburant applique une force directe à une partie du moteur (par exemple, pour un moteur à piston, la force est appliquée au sommet du piston), qui convertit la pression des gaz en énergie mécanique (souvent sous la forme d’un arbre de sortie rotatif). Cela contraste avec un moteur à combustion externe, où la combustion a lieu dans une partie séparée du moteur à où la pression du gaz est convertie en énergie mécanique.
Moteurs à allumage commandéModification
Dans les moteurs à allumage par étincelle, comme les moteurs à essence (gaz), la chambre de combustion est généralement située dans la culasse. Les moteurs sont souvent conçus de telle sorte que le fond de la chambre de combustion soit à peu près aligné avec le haut du bloc moteur.
Les moteurs modernes à soupapes en tête ou à arbre(s) à cames en tête utilisent le haut du piston (lorsqu’il est proche du point mort haut) comme fond de la chambre de combustion. Au-dessus, les côtés et le toit de la chambre de combustion comprennent les soupapes d’admission, les soupapes d’échappement et la bougie d’allumage. Cela forme une chambre de combustion relativement compacte, sans aucune saillie sur le côté (c’est-à-dire que toute la chambre est située directement au-dessus du piston). Les formes courantes de la chambre de combustion sont généralement similaires à une ou plusieurs demi-sphères (telles que les chambres en forme d’hémisphère, de toit pentu, de coin ou de rein).
L’ancienne conception du moteur Flathead utilise une chambre de combustion en forme de « baignoire », de forme allongée qui se trouve au-dessus du piston et des soupapes (qui sont situées à côté du piston). Les moteurs IOE combinent des éléments des moteurs à soupapes en tête et à tête plate ; la soupape d’admission est située au-dessus de la chambre de combustion, tandis que la soupape d’échappement est située en dessous.
La forme de la chambre de combustion, des orifices d’admission et des orifices d’échappement est essentielle pour obtenir une combustion efficace et maximiser la puissance délivrée. Les culasses sont souvent conçues pour obtenir un certain modèle de « tourbillon » (composante rotative du flux de gaz) et des turbulences, ce qui améliore le mélange et augmente le débit des gaz. La forme du sommet du piston affecte également la quantité de tourbillon.
Une autre caractéristique de conception pour favoriser la turbulence pour un bon mélange carburant/air est le squish, où le mélange carburant/air est « écrasé » à haute pression par le piston qui monte.
L’emplacement de la bougie d’allumage est également un facteur important, car c’est le point de départ du front de flamme (le bord d’attaque des gaz en combustion) qui se déplace ensuite vers le bas en direction du piston. Une bonne conception doit permettre d’éviter les crevasses étroites où les « gaz d’échappement » stagnants peuvent être piégés, ce qui réduit la puissance du moteur et peut entraîner le cognement du moteur. La plupart des moteurs utilisent une seule bougie par cylindre, mais certains (comme le moteur Alfa Romeo Twin Spark 1986-2009) utilisent deux bougies par cylindre.
Moteurs à allumage par compressionModifier
Moteurs à allumage par compression, tels que les moteurs diesel sont généralement classés soit :
- Injection directe, où le carburant est injecté dans la chambre de combustion. Les variétés courantes comprennent l’injection directe unitaire et l’injection à rampe commune.
- Injection indirecte, où le carburant est injecté dans une chambre de tourbillonnement ou une chambre de précombustion. Le carburant s’enflamme lorsqu’il est injecté dans cette chambre et le mélange air/carburant en combustion se propage dans la chambre de combustion principale.
Les moteurs à injection directe permettent généralement une meilleure économie de carburant, mais les moteurs à injection indirecte peuvent utiliser une qualité de carburant inférieure.
Harry Ricardo s’est illustré dans le développement de chambres de combustion pour les moteurs diesel, la plus connue étant la Ricardo Comet.
Turbine à gazEdit
Dans un système à flux continu, par exemple une chambre de combustion de moteur à réaction, la pression est contrôlée et la combustion crée une augmentation de volume. La chambre de combustion dans les turbines à gaz et les moteurs à réaction (y compris les statoréacteurs et les scramjets) est appelée la chambre de combustion.
La chambre de combustion est alimentée en air à haute pression par le système de compression, ajoute du carburant et brûle le mélange et alimente l’échappement chaud à haute pression dans les composants de la turbine du moteur ou par la tuyère d’échappement.
Différents types de chambres de combustion existent, principalement :
- Type can : Les chambres de combustion de type « can » sont des chambres de combustion cylindriques autonomes. Chaque « can » a son propre injecteur de carburant, son revêtement, ses interconnecteurs, son enveloppe. Chaque « can » obtenir une source d’air de l’ouverture individuelle.
- Type canulaire : Comme la chambre de combustion de type can, les chambres de combustion annulaires can ont des zones de combustion discrètes contenues dans des chemises séparées avec leurs propres injecteurs de carburant. Contrairement à la chambre de combustion de type can, toutes les zones de combustion partagent une enveloppe d’air commune.
- Type annulaire : Les chambres de combustion annulaires suppriment les zones de combustion séparées et ont simplement une chemise et une enveloppe continues dans un anneau (l’annulus).
Moteur-fuséeEditer
Si la vitesse du gaz change, une poussée est produite, comme dans la tuyère d’un moteur de fusée.
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