Rendement d'un cycle Diesel idéal

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Énoncé

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Un cycle Diesel idéal est constitué de :

  1. Compression isentropique de V1V_1 à V2V_2 (taux a=V1/V2a = V_1/V_2).
  2. Combustion isobare de V2V_2 à V3V_3 (taux b=V3/V2b = V_3/V_2).
  3. Détente isentropique de V3V_3 à V4=V1V_4 = V_1.
  4. Refroidissement isochore.

Gaz parfait de coefficient γ\gamma.

Q1. Représenter le cycle dans (P,V)(P,V) et (T,S)(T,S).

Q2. Calculer QcQ_c et QfQ_f.

Q3. Montrer que η=11aγ1bγ1γ(b1)\eta = 1 - \frac{1}{a^{\gamma-1}} \cdot \frac{b^\gamma - 1}{\gamma(b-1)}.

Q4. Comparer au cycle d'Otto à même taux de compression.

Indications

  • Bien distinguer combustion isobare (Diesel) vs isochore (Otto).
  • Le rendement Diesel < Otto à aa égal, mais les Diesels tournent à aa bien plus élevé.
  • Limite b1b \to 1 : on retrouve le rendement d'Otto.

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