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Le moteur à combustion

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Vu son nom, tu ne seras pas étonné d’apprendre que le moteur à combustion tire son énergie de la combustion de carburant. Il existe en fait deux types de moteurs à combustion : le moteur à essence et le moteur diesel.

Tourner en phases

Le moteur à essence fonctionne comme suit : dans le moteur, on fait brûler un mélange d’air et d’essence à l’aide d’une étincelle produite par une bougie. L’énergie qui s’en libère fait alors tourner les roues de la voiture via un système de pistons et d’axes. Un moteur à combustion tourne en quatre phases, que l’on appelle ‘temps’.

De verbrandingsmotor / Le moteur à combustion

Le moteur aux commandes

Le moteur est la source d'énergie d'une voiture, et donc le coeur du système de transmission. On parle de moteur à combustion s'il tire son énergie de la combustion de carburant (comme l'essence ou le diesel). Dans tous les cas, le moteur est un bijou de technologie, qui transmet sa puissance avec ingéniosité à la boîte de vitesses. Nous t'en présentons toutes les pièces une à une.

Que sont l'essence et le diesel ?

Il y a plusieurs millions d'années, notre planète était recouverte de vastes forêts d'arbres et de plantations. Au fil des siècles, les résidus de ces forêts se sont transformés en pétrole, en gaz et en charbon. Aujourd'hui, on obtient de l'essence et du diesel en raffinant et en transformant le pétrole. Quelle est la différence entre l'essence et le diesel ? Il faut impérativement une étincelle pour faire brûler l'essence. Tandis que le diesel s'enflamme tout seul, dès que la pression est assez élevée.

Le savais-tu ?

Que le moteur diesel n’a pas besoin de bougie.

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Cylindre, piston et bougie

Cylindre
Le cylindre est un compartiment fermé dans lequel le carburant est enflammé. Le plus souvent, un moteur de voiture à quatre ou six cylindres. Tu as déjà entendu parler d'un moteur de 1.8 litres? Eh bien, ce chiffre fait référence à la contenance totale des cylindres et indique la place disponible pour brûler le mélange carburant-air. Ce qui ne veut pas dire que les moteurs de phase grosse cylindrée sont systématiquement plus puissants. Car une technologie intelligente a permis de développer des moteurs de petits cylindres trés puissants, parfois même plus puissants que leur grands frères.

Piston
Un piston est un disque épais de forme circulaire, qui peut bouger de bas en haut dans le cylindre. Autour de piston, on trouve des segments qui empêchent le gaz de s'échapper par en dessous.

Bougie
La bougie produit l'étincelle qui est nécessaire pour allumer le mélange de carburant et d'air dans le cylindre. La bougie est typique du moteur à essence. Le moteur diesel n'a pas besoin de bougie car la pression élevée qui règne dans le cylindre chauffe l'air à tel point que le carburant s'enflamme tout seul.

De verbrandingsmotor / Le moteur à combustion

Soupapes, arbre à cames, vilebrequin et distribution

Soupapes
Chaque cylindre a au moins une soupape d'admission et une soupape d'échappement. Le mélange carburant-air pénètre dans le cylindre via la soupape d'échappement. Dans certains moeurs, chaque cylindre compte même deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement.

Arbres à cames
Les soupapes sont actionnées par l'arbre à cames, sur lequel une came distincte pour chaque soupape. Une came a souvent la forme d'un oeuf. C'est cette came qui détermine avec exactitude quand une soupape s'ouvre, avec quelle amplitude et quand elle se referme. En plus, la came détermine si la soupape s'ouvre et se ferme lentement ou rapidement. C'est très important car un réglage parfait des soupapes est la condition sine qua non pour que les cylindres soient remplis de la quantité idéale de carburant et d'air. Dans un moteur à double arbres à cames, les cames d'admission et les cames d'échappement sont montées sur un arbre séparé.

Vilebrequin
Le vilebrequin convertit le mouvement vertical des pistons en un mouvement de rotation au niveau des roues. Un vilebrequin est une tige ronde qui présente une ou plusieurs protubérances (manivelles) qui sont en connexion avec les pistons mobiles. Lorsque le piston bouge, la manivelle est repoussée et le vilebrequin se met à tourner. Ce mouvement rotatif fait bouger l'intérieur de la boîte de vitesse. Et c'est ainsi que les roues se mettent aussi à tourner. En réalité, ce sont donc les pistons qui font tourner les roues.

Distribution
Le vilebrequin entraîne aussi les arbres à cames via une série de disques et une courroie. C'est se que l'on appelle la distribution. L'arbre à cames tourne toujours à la moitié de la vitesse du vilebrequin. Le rapport entre ces deux vitesses (2:1) est le rapport de distribution. La courroie située entre les deux arbres s'appelle tout simplement la courroie de distribution.

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