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Comment fonctionne un moteur de voiture ?

Moteur de voiture : comment fonctionne-t-il ?

Le moteur d’une voiture est un mécanisme complexe composé de nombreux éléments, dont chacun remplit une fonction très spécifique et est nécessaire au bon fonctionnement du système.
Le véritable cœur battant de toute voiture est le moteur : un mécanisme particulièrement complexe composé de nombreux éléments indispensables au bon fonctionnement du moteur. Découvrons comment fonctionne un moteur de voiture et les différents types disponibles sur le marché.

A quoi ressemble le moteur de la voiture ?

Le moteur est le composant qui transforme l’énergie chimique du carburant utilisé en énergie mécanique qui est transmise aux roues motrices. La partie principale du moteur de la voiture est le carter, qui contient le vilebrequin, auquel sont reliés les cylindres et la culasse.

En fonction du nombre de pistons dans le moteur, le vilebrequin comporte un certain nombre d’axes auxquels sont reliées les bielles. La liaison entre les bielles et les pistons se fait par l’intermédiaire de l’axe du piston, et tous ces composants sont chargés de faire monter et descendre les pistons à l’intérieur des cylindres.

La culasse contient tous les composants mécaniques de distribution et, à l’intérieur, une partie des tuyaux d’admission et d’échappement qui sont ouverts et fermés par des soupapes champignons, tandis que la partie supérieure du moteur est reliée à la partie inférieure par une chaîne, une courroie ou une cascade d’engrenages.

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Comment fonctionne un moteur de voiture ?

Le moteur de voiture le plus courant sur le marché est le moteur à quatre temps. Dans ce type de moteur, les gaz sont aspirés par des soupapes, puis comprimés une fois les soupapes fermées. Cette procédure provoque une combustion, c’est-à-dire que les gaz se dilatent et génèrent une pression qui pousse le piston vers le bas, lequel agit sur la bielle, qui à son tour fait tourner le vilebrequin.

Lorsque le piston monte, il pousse les gaz hors de la chambre à travers les soupapes d’échappement, et lorsque celles-ci se ferment, le cycle recommence avec une nouvelle phase d’admission.

Il n’y a pas qu’un seul type de moteur, mais on peut les diviser en moteurs à allumage par étincelle, où la combustion est initiée par une étincelle, et en moteurs à allumage par compression, où la combustion se produit spontanément en raison des conditions favorables de pression et de température dans la chambre de combustion. Ce dernier type est typique des moteurs diesel.

Mécanique et structure du moteur de la voiture

Nous avons vu précédemment comment est fabriqué un moteur de voiture, mais il est bon de savoir qu’en plus des différents types de moteur – à deux temps, à quatre temps, à huit temps ou électrique – il existe également des différences dans la disposition.

Celle-ci peut être longitudinale, c’est-à-dire lorsque le moteur est disposé perpendiculairement à l’arbre final de rotation qu’il entraîne ou plus généralement est parallèle/axial au déplacement linéaire qu’il génère, ou transversale, c’est-à-dire lorsque le moteur est disposé parallèlement à l’arbre final de rotation qu’il entraîne ou plus généralement est perpendiculaire au déplacement linéaire qu’il génère.

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Pièces de moteur de voiture

Nous avons déjà décrit certains des composants du moteur de la voiture enfermés dans le bloc moteur, tels que les cylindres, le carter, la culasse et le vilebrequin, mais il convient de souligner que les fluides de lubrification et les liquides de refroidissement sont également nécessaires au bon fonctionnement du moteur pour éviter que le frottement entre les composants ne provoque des dommages irréparables et pour maintenir les températures de fonctionnement sous contrôle.

Il y a également des tuyaux qui permettent à l’eau de circuler pour le refroidissement et le carter, qui est l’élément où l’huile est déposée pour lubrifier l’arbre, les pistons, les bielles et les autres composants mobiles du moteur.

Enfin, le moteur de la voiture dispose de plusieurs filtres à air, à essence et à huile, qui empêchent les impuretés de contaminer le moteur et de nuire à son fonctionnement.

Comment fonctionne un moteur à essence ?

Le fonctionnement d’un moteur à essence est régi par quatre phases : admission, compression, détente et échappement.

Dans la première phase, le piston se déplace vers le point mort bas et le mélange air-essence est aspiré par les soupapes d’admission.

Dans la seconde phase, le piston inverse sa course, comprimant le mélange air-essence et juste avant qu’il n’atteigne le point mort haut, une étincelle est allumée et la combustion commence.

Dans la troisième phase, la bougie d’allumage déclenche l’allumage et la combustion. Dans la quatrième phase, les gaz d’échappement sont évacués par les soupapes et le piston inverse à nouveau sa course en se déplaçant vers le point mort haut.

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Comment fonctionne un moteur diesel ?

Par rapport aux moteurs à essence, où le mélange air-carburant est allumé par une étincelle, dans les moteurs diesel, cet allumage se produit spontanément en raison de la température élevée de l’air comprimé par le piston.

Plus précisément, les étapes du cycle diesel sont : l’admission, la compression, l’injection et l’échappement.

Dans la première phase, le piston s’abaisse et aspire l’air dans le cylindre par la soupape d’admission, tandis que dans la phase de compression, lorsque le piston monte, l’air est comprimé et surchauffe.

Dans la troisième phase, nous avons un injecteur qui pulvérise de minuscules gouttes de carburant diesel et le mélange de celui-ci avec l’air provoque une explosion spontanée qui entraîne l’expansion des gaz de combustion et la descente du piston. La quatrième étape voit les gaz de combustion s’échapper du moteur par la soupape d’échappement lorsque le piston monte.

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Comment fonctionne un moteur électrique ?

Tous les constructeurs produisent désormais des voitures équipées d’un moteur électrique afin de se conformer aux normes d’émissions de plus en plus strictes.

L’énergie électrique stockée dans la batterie est utilisée pour faire fonctionner le moteur, qui est ensuite converti en énergie mécanique nécessaire pour déplacer la voiture.

L’énergie électrique stockée dans la batterie est transférée au moteur électrique via un onduleur, qui convertit le courant continu de la batterie en courant alternatif et l’envoie au moteur.

Lorsque l’on relâche l’accélérateur, le moteur électrique de la voiture fait office de générateur et recharge la batterie, et la même fonction est activée lors du freinage.

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