La mécanique dans le moteur

La mécanique dans le moteur:

Le système de propulsion du moteur est basé sur un enchainement mécanique utilisant la puissance de l’explosion. Le principe du moteur est basé sur le système de piston présent dans la machine à vapeur.

Le principe du moteur à deux temps et du moteur à quatre temps est inspiré par le mouvement alternatif (va et viens) présent dans les machines à vapeurs tel watt.jpgque celle de James watt inventée en 1769. En effet la machine à  vapeur permettait la translation de pistons dans des cylindres. Ce mouvement pouvait alors être transformé en rotation par certain mécanismes. La translation alternative du piston est transformée en rotation grâce à la présence d’un ensemble constitué par une bielle et un vilebrequin. La bielle a pour effet d’actionner une grande roue qui transmettra sa force suivant l’utilisation, le plus souvent des roues pour une locomotive. On utilise un vilebrequin en forme de manivelle quand le moteur comprend plusieurs pistons. Chaque piston transmet son mouvement au vilebrequin par l’intermédiaire d’une bielle et créé les conditions du mouvement rotatif.

On distingue deux grands type deux moteur a explosion, les moteur a deux temps et a quatre temps, le premier a voir le jour est le moteur a deux temps conçu par l'ingénieur Belge Étienne Lenoir en 1859. Ce moteur deux temps reprend les principes de la machine a vapeur, ses deux temps sont :two-stroke-engine.gif

  • Temps 1 : le piston est au plus haut, la combustion est initié par la bougie et propulse le piston vers le bas, l’entré du mélange dans le carter se ferme, et le piston comprime le mélange présent dans le carter. C’est le seul des temps produisant de l’énergie, c’est la détente. Lorsque le piston arrive au plus bas, les lumières d’admission et d’échappement s’ouvrent, les gaz d’échappement sont chassés de la chambre de combustion par le mélange présent dans le carter.
  • Temps 2 : Ensuite le piston remonte et compresse le mélange dans la chambre de combustion, il crée une dépression dans le carter qui fait entré le mélange air-essence par la soupape d'arrivée.
  • Une fois arrivé à nouveau au point mort haut, le cycle peut recommencer à partir du premier point.

 

Le cycle à quatre temps théorisé en 1858 par Beau de Rochas est basé, comme le moteur deux temps, sur celui de la machine a vapeur. Ainsi le cycle de fonctionnement se décompose en quatre temps ou phases. Le mouvement du piston est initié par la combustion (augmentation rapide de la température et donc de la pression des gaz) d'un mélange de carburant et d'air (comburant) qui a lieu durant le temps moteur. C'est le seul temps produisant de l'énergie ; les trois autres temps en consomment mais le rendent possible.

4-stroke-engine.gif

Le piston se déplace pendant le démarrage grâce à une source d'énergie externe, la batterie, jusqu'à ce qu'au moins un temps moteur produise une force capable d'assurer les trois autres temps avant le prochain temps moteur. Le moteur fonctionne dès lors seul.

Les quatre temps moteurs se décomposent ainsi :

Lors du temps d’admission, le piston descend et la soupape d’admission s’ouvre pour laisser entrer le mélange vaporisé d’essence et d’air. Lors du temps de compression, le piston remonte et la soupape d’admission se ferme. L’étincelle enflamme le mélange comprimé qui en explosant, propulse le piston vers le bas durant le temps d’explosion. Lors de l’échappement, le piston remonte en expulsant, par une seconde soupape, les gaz brulés.

 

 

Si vous n'avez pas encore tout compri, voici une vidéo montrant le fonctionnement d'un moteur a explosion 4 temps:

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