Lorsqu’on actionne le démarreur, le moteur se met en route. Comment expliquer ce petit miracle ? Un moteur de voiture fonctionne sur le principe du moteur à explosion. Il va transformer l’énergie thermique du moteur en énergie mécanique. Après avoir détaillé sa structure, nous allons étudier de quelle manière il fonctionne.
Comment est fait un moteur ?
Le moteur est constitué de cylindres (en moyenne 4) dans lesquels coulisse un piston. Sur chaque piston est reliée une bielle, une petite pièce métallique qui transforme le mouvement de va-et-vient du piston en un mouvement rotatif qui est transmis au vilebrequin sur lequel il est relié.
C’est ce mouvement de rotation du vilebrequin qui, transmis à la boîte de vitesse, mettra en mouvement la voiture.
Mais revenons à nos pistons. Les hauts de cylindres sont fermés par une culasse dotée de deux ouvertures fermées pour l'une par une soupape d’admission, et pour l'autre par une soupape d’échappement.
Le moteur 4 temps
Lors du démarrage (tour de clé), le démarreur électrique actionne le vilebrequin à travers une série de roues dentées, et c’est le vilebrequin qui mettra en mouvement les pistons et déclenchera le temps moteur qui permettra au moteur de fonctionner seul. Il se déroule selon le schéma suivant :
- 1er temps : l’admission; la soupape d’admission s’ouvre et le piston descend dans le cylindre en aspirant un mélange d’air et d’essence préparé par le carburateur ou l’injection.
- 2e temps : la compression; la soupape d’admission se ferme et le piston remonte en comprimant le mélange.
- 3e temps : la combustion; lorsque le piston arrive au plus haut, la bougie provoque une étincelle et le mélange explose, repoussant le piston vers le bas. C’est le temps moteur.
- 4e temps : l’échappement; la soupape d’échappement s’ouvre et le piston remonte, expulsant au passage les gaz brulés vers le collecteur d’échappement. Puis, un nouveau cycle recommence.
Les variantes
Le moteur 4 temps diesel
Il reprend le même principe de fonctionnement que le moteur essence, à la différence que lors du cycle d’admission, seul de l’air entre dans le cylindre, le gazole étant injecté lors du cycle de combustion. Il s’auto-enflamme sans l’aide de bougies d’allumage.
Le moteur 2 temps Sa conception est différente car s'est le piston lui-même qui va fermer ou ouvrir, en se placant devant les lumières d'admission et d'échappement.
- 1er temps : le piston en position haute comprime le mélange qui, après explosion, est repoussé vers le bas. En descendant, le piston comprime les gaz et les fait remonter sur le principe des vases communiquants.
- 2e temps : la pression remontant, l'échappement s'ouvre et évacue les gaz brûlés. Lorsque le piston remonte, l'ouverture se referme et le mélange frais entre par le bas.
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