Le Moteur à combustion interne
Le Moteur 4 temps.
Un
moteur est une boite étanche, creusée de plusieurs puits
appelés cylindres dans lesquels montent de manière étanche
des pistons métalliques. Ce mouvement de va et vient entraîne
une manivelle (le vilebrequin) qui communique ensuite son mouvement rotatif
à un arbre de transmission qui, lui même va communiquer sa
rotation aux roues motrices.
La
plupart des moteurs à allumage commandé, ou moteurs à
explosion, sont à deux temps ou à quatre temps. Cependant,
en raison de leur rendement nettement supérieur, les moteurs à
quatre temps constituent la grande majorité de ces dispositifs.
Le
moteur 4 temps est probablement le plus répandu dans le monde de
la moto du particulier car pour la compétition il en va autrement,
le moteur deux temps étant plus compétitif.
Principe du Cycle à 4 temps.
Tout
d'abord pourquoi est-ce un moteur 4 temps? Parce que un cycle est formé
de deux aller-retour du piston.
Alors
comment ça marche? Le cycle se décompose en 4 étapes
:
Ier
temps : L'Admission
Durant
l'admission, la soupape d'admission est ouverte (la soupape d'échappement
reste fermée) et le piston descend. Il aspire ainsi, dans le cylindre,
le mélange d'air et de carburant se trouvant dans le carburateur.
2ème
temps : La Compression
A
cette étape, les deux soupapes sont alors fermées rendant
la culasse hermétique.
Le
piston remonte et comprime le mélange gazeux (air/essence) qu'il
vient d'aspirer.
Cette
simple compression va élever le mélange carburé à
une température de 300°C environ. Si la température s'élève
encore de 100°C supplémentaire, le mélange risque de
s'enflammer spontanément. C'est ce qu'on appelle l'autoallumage.
3ème
temps : L'Explosion
Lorsque
le piston est en fin de course à son point le plus haut et que le
volume de la chambre de combustion est à son minimum, le mélange
est enflammé par les éléctrodes de la bougie, explose,
se dilate et exerce une pression sur le piston qui est refoulé vers
son point le plus bas. A ce moment, les deux soupapes sont toujours fermées.
4ème
temps : L'Echappement
Ensuite,
la soupape d'échappement s'ouvre et le piston se déplace
vers la tête du cylindre en chassant les gaz brulés qui s'échappent
par la soupape
Le
cylindre est alors prêt pour un nouveau cycle.
Deux
tours de vilebrequin sont nécessaires pour que le moteur à
4-temps réalise son cycle complet, répartissant ainsi les
quatre phases en quatre courses de piston. Sur les quatre courses du cycle,
un seul produit du travail, les trois autres consomment de l’énergie.L’entrée
et la sortie des gaz est déterminée par les ouvertures des
soupapes. Elles s’ouvrent et se ferment à des moments précis,
déterminés par la géométrie de l’arbre à
cames. L’ouverture et la fermeture des soupapes sont synchronisées
avec le mouvement du piston grâce à l’entraînement de
l’arbre à cames par le vilebrequin reliés par une chaîne
ou une pignonèrie.
vilebrequin
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