La totalite des voitures qui sortent d'usine de nos jours sont
des vehicules equipes de moteurs quatre temps.
Pourquoi
ce nom ?
Simplement parce que pour accomplir un cycle complet, le moteur
passe par quatre phases distinctes. Pour mieux comprendre celles-ci,
une breve explication sur les differents elements qui composent
un moteur quatre temps.
Differents
éléments du moteur :
Le
cylindre :
Comme son nom l'indique, c'est un tube creux. Il est compose d'un
acier particulier, et sa surface a subi un traitement qui le rend
resistant aux temperatures elevees, ainsi qu'aux frottements.
Il est emboite dans un bloc moteur.
Le
piston :
Le piston coulisse dans le cylindre. Il peut etre compose de differents
materiaux. Le plus courant aujourd'hui est un alliage d'aluminium.
Les
segments :
Ils sont fixes autour du piston et font le joint entre celui-ci
et le cylindre. Il y en a plusieurs, et chaqun remplit une fonction
differente, tels que le raclage du surplus d'huile sur le cylindre,
ou l'etancheite entre la chambre de combustion et le carter.
La
bielle et le vilebrequin :
La bielle lie le vilebrequin au piston. L'ensemble permet de transformer
le mouvement longitudinal du piston en un mouvement rotatif, comme
une manivelle le ferait avec notre force. La bielle est liee au
vilebrequin par l'intermediaire de coussinets en bronze. Si le
moteur roule sans huile, la premiere victime est le coussinet.
Il fond et le moteur produit alors un "gla-gla-gla" caracteristique.
On dit alors que l'on a "coule une bielle".
Les
soupapes :
Les soupapes sont les elements qui obstruent l'acces entre le
cylindre et la tubulure d'admission (la ou arrivent les gazs frais)
ou a la tubulure d'echappement. Il y a donc une soupape d'admission
et une soupape d'echappement pour chaque cylindre eventuellement
plusieurs de chaque pour les moteurs multisoupapes.
L'arbre
a cames :
Pour ouvrir les soupapes, on utilise un axe avec des portions
excentriques. C'est l'arbre a cames. La fermeture de la soupape
est provoque par un puissant ressort de rappel. Sans une action
de l'arbre a came, la soupape est fermement en place dans son
logement, et la tubulure qui lui correspond est obstruee. La soupape
s'ouvre lorsque la portion excentrique de l'arbre a came vient
appuyer sur sa queue.
Le
volant moteur :
Fixe au bout du vilebrequin, il a un role double. D'abord, il
est charge de transmettre la force a l'embrayage et sert de surface
de friction a celui-ci. Mais sa seconde tache est celle qui nous
interesse le plus. Il emmagasine de l'energie cinetique grace
a son importante masse. En fait, le volant moteur prend de "l'elan"
lors de l'explosion, et c'est celui-ci qui permet au moteur d'accomplir
le reste de ses cycles. En course, une des particularites des
moteurs est d'avoir un volant moteur de faible masse. Le moteur
est beaucoup plus nerveux, mais supporte assez difficilement les
bas regimes. Par exemple, en F1 le regime de ralenti se situe
aux alentours de 5000 tours/minutes.
Les
quatres temps :
Premier
temps, l'aspiration :
La soupape d'admission est ouverte, celle d'echappement est fermee.
Le piston descend, aspirant ainsi le melange (ou l'air dans le
cas d'un moteur diesel) qui se trouve dans la tubulure d'admission.
Deuxieme
temps, la compression :
La soupape d'admission se ferme. Le piston remonte en comprimant
les gazs. Il se produit un echauffement qui amene l'air ou le
melange a une temperature qui favorise l'explosion.
Troisieme
temps, l'explosion :
Pour un moteur essence, un etincelle vient amorcer la combustion
du melange. Dans le cas du diesel, c'est un injecteur qui projette
du mazout dans la chambre de combustion. Il s'en suit une inflammation
du melange, qui produit une detente de celui-ci. Du coup, le piston
redescend avec une force importante.
Quatrieme
temps, l'echappement :
Arrive en fin de detente et en bas du cylindre, le piston remonte.
La soupape d'echappement est ouverte, et les gazs brules peuvent
s'evacuer par le collecteur d'echappement.
