Définition :
Le moteur transforme l’énergie contenue dans le
carburant en énergie mécanique. Pour libérer l’énergie chimique potentielle, il
est nécessaire d’effectuer une transformation appelée « combustion ». Par la
combustion, le carburant est transformé en énergie calorifique puis en énergie
mécanique qui est ensuite appliquée aux roues motrices par l’intermédiaire de
la transmission.
Remarque: La transformation
d’énergie en chaleur se produisant à l’intérieur du moteur, on l’appelle «
moteur thermique à combustion interne »
Problème
posé :
assurer la combustion d’une charge ( carburant
+ comburant ) à l’intérieur d’une enceinte de volume variable.
- L’accroissement de pression « P » dû à la combustion crée un effort « F »
sur la surface « S » de l’élément mobile de l’enceinte ( le piston
) tel que F = P * S .
- La force «
F » peut être convertie en travail mécanique « W » par le déplacement « l » du piston tel
que W = F * l
- La détente des gaz dans le cylindre
provoque le déplacement du piston
- C’est la combustion et la détente des
gaz qui produit cette phase motrice ( ou temps moteur ) et non une « explosion » comme on a improprement qualifié
ce processus à son origine.
- On remarque que la pression « P »
évolue dans l’enceinte selon le déroulement contigu et contradictoire de la
combustion et du déplacement du piston ( le déroulement de la combustion tend à
faire croître la pression, mais la descente du piston fait croître le volume,
donc tend à faire chuter la pression )
- Avant de brûler la charge, 4 temps
sont nécessaires :
- un temps pour l’introduction de la
charge dans le cylindre (admission )
- un temps pour ramener le piston au début de sa course en comprimant la
charge (compression )
- Il faut ensuite initier la combustion
( allumage )
- Enfin,
une fois la combustion – détente achevée, il faut évacuer les gaz brûlés (échappement) avant de recommencer un cycle.
- On
appelle cycle la succession des phases suivantes :
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