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- Diagramme de Sankey
Diagramme de Sankey :
Le diagramme de Sankey (également appelé « diagramme du bilan thermique ») montre les pertes d'énergie du moteur à combustion. Le diagramme de Sankey découle (et est calculé) du processus Seiliger.
Le carburant fourni au moteur à combustion est mélangé à l'air et enflammé. Toute l’énergie issue de la combustion n’est pas utilisée pour entraîner le moteur (et les roues). Plus de la moitié de l’énergie de combustion est perdue, entre autres :
- Pertes d'entraînement (pensez à l'entraînement de la pompe de liquide de refroidissement, de la pompe de climatisation, de la distribution et d'autres composants mécaniques)
- Pertes d'engrenage (conversion d'un mouvement de translation du piston en mouvement de rotation du vilebrequin)
- Pertes de chaleur (la chaleur de la combustion est perdue par rayonnement et réflexion sur les pièces du moteur)
L’énergie utile qui reste s’appelle l’efficacité effective.
La figure montre le diagramme de Sankey. Le diagramme montre que 35 % du carburant est perdu sous forme de chaleur provenant des gaz d'échappement, ainsi que 30 % de perte de refroidissement (chaleur perdue dans le liquide de refroidissement), 8 % de perte mécanique (pertes de propulsion et de transmission) et 6 % de rayonnement.
Ce schéma représente un moteur à essence. Un moteur à essence a un rendement relativement faible, d'environ 21 %. Cela signifie que seulement 21 % d’un litre de carburant est utilisé pour « rouler ». Un moteur diesel a un rendement plus élevé (jusqu'à 35 %). Ici, par exemple, les pertes par refroidissement et par rayonnement sont plus faibles, mais les pertes mécaniques sont légèrement plus élevées. Un moteur diesel a donc un diagramme Sankey différent d'un moteur essence.
Pour réduire les pertes par refroidissement, par exemple, en tant que motoriste, vous pouvez choisir d'utiliser une pompe à liquide de refroidissement à vitesse réglable (qui peut également être désactivée) ou d'utiliser plusieurs circuits de refroidissement. Une conception adaptée peut garantir que moins de liquide de refroidissement s'écoule le long des parois du cylindre, et donc moins de chaleur est absorbée par le liquide de refroidissement.
En utilisant un turbo à gaz d'échappement, les pertes de gaz d'échappement peuvent être réduites. Le rendement effectif augmente. Avec un compresseur mécanique, la perte mécanique augmente (un composant supplémentaire doit être entraîné), mais le rendement effectif augmente plus rapidement. Par exemple, le rendement effectif des 5 % de perte mécanique supplémentaire est augmenté de 10 %.
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