Bonjour,

Je voudrais calculer la force moyenne exercée sur une bielle dans un moteur thermique cylindrique pour calculer le travail en joules par la formule suivante :

Le travail W de la force (F) pour un tour de vilebrequin : F x 2 Pi x R (rayon de bras de manivelle )

et pour calculer ensuite le couple moteur pour 5000 tr/min par le biais de la formule suivante :

Le couple moteur en Newtons mètre C = Force moyenne (F) x R

J’ai fait les calculs suivants :

Aire du piston

A = π x R² = 3,14 x 6,25 = 19,625 cm²

La force exercée sur le piston par une pression de 50 bars

F = p.s

•P : pression en pascal

•F : force en newton

•S : aire en mètre carré

50 bar = 5000000 Pa

F = 5000000 x 0.0019625 = 9812,5 N

La course = 6,37 cm

Rayon de la manivelle = 3,185 cm

la longueur de la bielle = 9,555 cm

Je n’ai pas pu parvenir à la force moyenne sur la bielle, est-ce que vous pouvez m’aider ?

Bonsoir, 

Si tu pouvais préciser ce que tu cherches à calculer d’après la  figure jointe ....Les forces sur la bielle en A et B sont colinéaires à AB et leur direction varie constamment, fonction de l'angle \(\theta=\omega t\). C'est calculable mais pas très simple en fonction de la force \(F_p\) exercée sur le piston ( la grosse flèche jaune) et la géométrie à chaque instant du triangle ABO. Par ailleurs tu parles  du couple C=FR. Si F st la force de la bielle elle n'est pas perpendiculaire au rayon sauf en 2 points particuliers , il faut la projeter ce qui n 'est pas non plus très simple.

La façon la plus simple de faire le lien entre  couple exercé et la force sur le piston est d'écrire l'égalité des puissances ( en supposant un rendement 1) \(Fv=C\omega\), v étant la vitesse du point B. On calcule OB par un petit exercice trigo et al-Kashi dans le triangle et \(v=\frac{dOB}{dt}=\frac{dOB}{d\theta}\frac{d\theta}{dt}=\omega \frac{dOB}{d\theta}\).

Par cette méthode, calculer l'effort dans la bielle ne sert à rien ( elle ne fait que transmettre la puissance au rendement prés), sauf évidemment si objectif est un dimensionnement de la pièce pour sa résistance mécanique. 

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Edité par Sennacherib 22 août 2018 à 17:00:23