Qu'est-ce qu'une chambre de combustion?
Une chambre de combustion est la zone d'un moteur où le carburant est brûlé. Dans un moteur à combustion interne, le carburant est brûlé dans l'espace directement au-dessus de ses pistons. Les moteurs à combustion interne sont largement utilisés dans les petits véhicules mobiles. Dans le moteur de combustion externe, le carburant est brûlé dans un espace physiquement séparé des parois de ses cylindres. Les moteurs à combustion externe ont été largement utilisés au 19e siècle pour alimenter de grands navires à vapeur et des trains.
La chambre de combustion d'un moteur à combustion interne est délimitée en partie par la surface d'un piston. Lorsque le carburant est enflammé dans cette chambre de combustion, les gaz chauds peuvent directement agir sur le piston pour le pousser vers le bas. Étant donné que la pression du gaz est élevée, elle se dilate rapidement pour suivre le piston et continuer à le pousser. Au moment où la pression de gaz est à nouveau basse, le gaz a poussé le piston à sa position inférieure. Un vilebrequin relié aux pistons tournera à mesure que les pistons oscillent.
Une application répanduedu moteur à combustion interne est l'alimentation des véhicules mobiles, tels que les automobiles, les bateaux et les avions d'hélice. La chaleur dans une chambre de combustion interne est créée à l'intérieur du moteur lui-même, il peut donc rapidement agir sur les pistons du moteur. Cette efficacité relative permet aux moteurs à combustion internes d'être plus petits et plus légers que leurs homologues à combustion externe. Pour cette raison, les moteurs à combustion interne sont largement utilisés pour les applications mobiles ayant des besoins en puissance relativement faible.
La machine à vapeur, en revanche, est un moteur à combustion externe. Cela signifie que la chambre de combustion est située à l'extérieur des cylindres. Les moteurs à combustion externe nécessitent un transfert de chaleur à travers les parois solides du moteur. Le transfert de chaleur à travers un objet solide stationnaire est appelé conduction. La conduction peut être un processus lent lorsque les différences de température sont petites, donc les moteurs à vapeur utilisent généralementDe grandes chambres de combustion qui produisent beaucoup de chaleur.
Dans le moteur à vapeur, le charbon est brûlé dans une chambre de combustion connue sous le nom de foyer pour produire de la chaleur. La chaleur circule à travers les murs d'un autre récipient plein d'eau connue sous le nom de chaudière. Lorsque l'eau bouillonne, la vapeur à haute pression est temporairement dirigée vers un ou plusieurs cylindres pour agir sur un piston. Le mouvement linéaire du piston est converti en mouvement circulaire d'un vilebrequin pour conduire le moteur.
Les moteurs de combustion internes et externes sont des formes de moteur alternatif. Ces moteurs convertissent finalement l'énergie chimique en travaux mécaniques, la chaleur étant la forme intermédiaire d'énergie. Même dans des conditions idéales, ils ne peuvent pas convertir 100% de l'énergie chimique stockée en travail mécanique car une certaine chaleur échappera toujours au système.