Mécanique
Comment ça marche le moteur à explosion
4 temps (Essence)
De toute évidence, le moteur
est la partie principale d'un véhicule automobile. Il n'est autre
qu'une machine thermique transformant la chaleur en travail. Cette
chaleur est fournie par l'explosion d'un mélange gazeux: Air/essence
à l'intérieur d'un cylindre.
Cette explosion provoque un effort mécanique
sur le sommet d'un piston se déplaçant à l'intérieur du cylindre.
Le mouvement rectiligne ainsi créé est transformé en mouvement rotatif
par l'intermédiaire d'un dispositif bielle manivelle appelé
vilebrequin.
Le moteur se compose de divers éléments
( cylindres, bielles, pistons, soupapes, etc….) et d'un certain
nombre d'organes annexes indispensables à son fonctionnement. De nombreux
facteurs différentient les moteurs: nombre de pistons, 2 à 12 pour
les plus courants, la cylindrée, le rapport volumétrique, etc….
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Comme il est présenté sur notre
schéma, le mélange gazeux peut occuper un volume plus ou moins
grand selon la position du piston. Le volume est maximal lorsque
le piston est au point mort bas (PMB) et il est minimal lorsqu'il
est en fin de course ( point mort haut PMH). |
La cylindrée unitaire
du cylindre est le volume compris entre le PMB et le PMH. Elle se
calcule par la formule géométrique suivante:
Volume = Surface de base x Hauteur.
La hauteur est appelée
course du piston et le diamètre intérieur du cylindre
est appelé alésage. Ces dimensions sont exprimées en mm. La
cylindrée d'un moteur est la somme des cylindrées unitaires
et s'exprime en cm3 ou en litres.
DECOMPOSITION DES 4 TEMPS
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- Admission: Le mélange gazeux air / essence est
introduit dans le cylindre lorsque le piston descend jusqu'au
PMB
- Compression: Le piston remonte jusqu'au PMH en
comprimant le mélange gazeux à l'intérieur d'un petit volume
appelé chambre de compression compris entre la surface supérieure
du piston et le haut du cylindre.
- Explosion détente ou temps moteur: A la fin de
la période de compression, une étincelle jaillit de l'électrode
de la bougie dans un environnement gazeux comprimé et l'explosion
repousse le piston vers le PMB.
- Echappement: Le piston remonte, chassant les gaz
brûlés issus de l'explosion vers le conduit d'échappement:
Puis le cycle recommence.
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- Soit V le volume compris entre le PMH et le PMB
- Soit v le volume de la chambre de compression,
- On appelle taux de compression, le rapport:
Tc =( V + v)/ v
