Puissance absorbée par les frottements et les
ORGANES ACCESSOIRES. RENDEMENT ORGANIQUE. — Dans le moteur parfait, on a admis (§ 107-5°) qu’il n’y avait pas de résistance de frottement et que les organes accessoires (commande des soupapes, de la magnéto, de la dynamo, du ventilateur, des pompes de circulation d'eau et d’huile) n’absorbaient pas de puissance, mais on ne peut concevoir de glissement sans frottement ou des organes se déplaçant sans exiger un effort moteur. Le travail organique est une fraction non négligeable de l’énergie disponible sur le piston. Il faut évidemment tendre
(1) On peut aussi l’appeler « rendement spécifique indiqué ».
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à réduire ce travail le plus possible, par l'emploi de pièces bien polies, de roulements à billes ou à rouleaux, par un graissage convenable des parties frottantes.
Nous appellerons rendement organique, la fraction de l’énergie disponible sur le piston que l’on peut recueillir sur l'arbre .du moteur sous forme de travail utile. De nombreuses mesures de laboratoire montrent que le rendement organique est voisin de 80 %.
113. RENDEMENT net. — Nous avons vu que le cylindre transformait en travail 33.3 % de l’énergie calorifique qui lui est fournie ; en raison du travail organique, on ne pourra recueillir, en travail utile disponible sur l’arbre, que :
de l’énergie calorifique fournie.
Ce nombre qui donne, en tenant compte de toutes les pertes, la fraction de l’énergie fournie transformée en travail, est appelé rendement net du moteur ou rendement thermique effectif.
On peut dire aussi que le moteur ne fournit que les 0,8 X 0,8 = 0,64 (rendement du cylindre X rendement organique) 64 centièmes de ce que fournirait un moteur parfait.
Supposons maintenant un moteur à gaz dont le taux de compression est 8. Le rendement théorique est 46,5 % (Voir § 108). Si nous admettons que dans ce moteur les pertes ont la même importance relative que dans un moteur à essence, le rendement net sera voisin de :
Il est essentiel de noter que ce rendement ne concer ne que le moteur : il caractérise l’utilisation de l’énergie apportée au moteur par le mélange gazeux combustible, sans tenir compte de la façon dont ce gaz a été formé.
Le rendement net de l’installation gazogène-moteur est inférieur au rendement net du moteur, car la transformation du combustible solide en combustible gazeux ne peut se faire sans de nouvelles pertes : imbrûlés, production de gaz carbonique incombustible, chaleur emportée par les cendres et par le gaz, chaleur dispersée par les parois du générateur, etc...
114. CONSOMMATION. — Nous avons montré au paragraphe 22 comment on pouvait évaluer la consommation d’un moteur à essence. Reprenons le calcul par un procédé plus direct :
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On a vu que 1 CV-H correspondait à 635 calories transformées en travail en 1 heure. A un moteur à essence dont le rendement est 26,64 %, on devra fournir :
-- 2.383 calories par heure.
L’essence ayant un pouvoir calorifique de 7.600 cal. kg : 1.,
la consommation horaire sera d’environ := 0 1. 31.
Considérons maintenant un moteur à gaz dont le rendement est 29,76. Pour obtenir 1 CV-H, il faudra fournir :
-= 2.133 calories.
Nous distinguerons deux cas :
Gaz de bois (1) de pouvoir calorifique I.Z5U ca . kg : m3 (mélange air-gaz de pouvoir calorifique -3/U cal. kg. : ml). On devra fournir en une heure :
= 3 m 3 9 de mélange
ou -- = 1 m 3 700 de gaz.
Or des expériences précises montrent que, dans un gazogène, 1 kg. de bois peut donner de 1,5 à 2 m 3 de gaz utilisable dans un moteur. La consommation moyenne d’un moteur serait donc d’environ 1 kg. de bois par CV-H.
Deuxieme cas. — Gaz de charbon de bois (2) de pouvoir calorifique 1. 180 cal. kg. : m 3 (mélange air-gaz de pouvoir
U ) D apres les valeurs des pouvoirs calorifiques, on peut déduire que
1 métré cube de gaz de bois donne - = 2m3 19 de mélange, c’est-à-
dire que le mélange est formé de 1 mètre cube de gaz et 1 m3 2 d’air environ.
(2) De même, 1 m3 de gaz de charbon de bois donne -- = 2 m3
de mélangé environ, c’est-à-dire que ce mélange est formé de 1 mètre cube de gaz et de 1 mètre cube d air. En général, on compte un excès d’air d’environ 10 %.
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calorifique 560 cal. kg. : m 3 ). On devra fournir en une heure
-= 3,9 m 3 de mélange
ou -= 1,8 m 3 de gaz.
Or, dans un gazogène, 1 kg. de charbon de bois peut donner environ 4,5 m3 de gaz utilisable dans un moteur. La consommation de charbon de bois par CV-H serait donc voisine de :
-= 0,400 kg.
Les chiffres indiqués ci-dessus, 1 kg. de bois ou 0.400 kg. de charbon de bois, sont inférieurs aux chiffres donnés par la pratique ; dans de bonnes installations, on atteint généralement, par CV-H :
1,200 kg. de bois ou 0,500 kg. de charbon de bois.
La différence provient de ce que, en pratique, on perd une certaine quantité de combustible au cours des nettoyages du foyer (cendres et mâchefers), et que toute l'eau d’imprégnation n’est pas toujours transformée en gaz.
