Fiche de révision : Constitution et motorisation du moteur

📋 Plan du Cours

1. Organes constitutifs du moteur
2. Bloc-cylindre et cylindres
3. Culasse et joint de culasse
4. Pistons et segments
5. Attelage mobile et vilebrequin
6. Particularités des moteurs diesels

📖 1. Organes constitutifs du moteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Constitution du moteur : Les organes présentés dans la constitution du moteur sont le couvre-culasse, l’arbre à cames, les culbuteurs, les ressorts de soupape, les soupapes, la culasse, les chemises et le bloc moteur.

📝 Points essentiels

• Elle comprend aussi :
  • la courroie de distribution
  • les segments
  • le piston
  • la bielle
  • le vilebrequin
  • le volant moteur
  • le carter inférieur

📖 2. Bloc-cylindre et cylindres

★ À maîtriser

• Le bloc-cylindre ne doit pas se déformer sous la contrainte de la combustion et doit permettre l’évacuation d’une partie de la chaleur dégagée.

📌 Avec des chemises humides, les cylindres sont amovibles et au contact du liquide de refroidissement ; sans chemise, ils sont directement alésés dans le bloc.

Compléments

• Les dispositions présentées sont : en ligne, en V, à plat, notamment en flat-twin ou flat-four boxer

• Les chemises sèches sont des fourreaux de faible épaisseur emmanchés dans un bloc en fonte ou en alliage léger.

📖 3. Culasse et joint de culasse

🔑 Notions clés & Définitions

• Culasse : Généralement en alliage léger, sert de couvercle hermétique au haut des cylindres.
• Joint de culasse : Joint métalloplastique placé entre la culasse et le bloc-cylindre.

📝 Points essentiels

• La culasse comporte :

  • les conduits d’admission et d’échappement
  • les soupapes
  • des bougies
  • les éléments de refroidissement
  • les chambres de combustion

• Le joint de culasse assure l’étanchéité aux gaz entre les chemises et la culasse.

• Le joint de culasse assure l’étanchéité à l’huile vers l’extérieur entre la culasse et le bloc-cylindre, ainsi qu’à l’intérieur entre l’huile et l’eau.

📖 4. Pistons et segments

★ À maîtriser

• Les pistons transforment l’énergie due à la combustion en énergie mécanique.

📌 Le segment coup de feu assure l’étanchéité de la chambre de combustion, le segment d’étanchéité contribue à cette étanchéité et évite la consommation d’huile, tandis que le segment racleur empêche les remontées d’huile dans la chambre tout en permettant la lubrification.

Compléments

• Les pistons doivent résister aux contraintes mécaniques et thermiques et être légers pour réduire l’inertie de l’attelage mobile.

• Les segments assurent l’étanchéité entre le piston et le cylindre.

• Les segments doivent étancher la chambre de combustion par rapport au carter afin d’éviter toute perte de compression, guider le piston et résister à l’usure, à la corrosion et aux vibrations.

📖 5. Attelage mobile et vilebrequin

🔑 Notions clés & Définitions

• Attelage mobile : Constitué du vilebrequin et des bielles, transforme le mouvement rectiligne alternatif des pistons en mouvement circulaire continu.

★ À maîtriser

• Le vilebrequin reçoit l’effort transmis par les bielles et fournit un mouvement circulaire à la sortie du moteur.

Compléments

• Les bielles relient les pistons au vilebrequin.

• Le pied de bielle est lié au piston, le corps doit être assez rigide pour ne pas se déformer sous la pression de combustion, et la tête de bielle se lie au vilebrequin au niveau des manetons.

• Les coussinets sont des bagues recouvertes de métal antifriction, et un défaut de lubrification peut entraîner leur fonte.

📌 Les tourillons sont les portées du vilebrequin sur les paliers du bloc-moteur, les manetons sont les manivelles où s’attachent les têtes de bielle, et les flasques relient manetons et tourillons tout en portant les masses d’équilibrage statique et dynamique.

• Le volant moteur est fixé à une extrémité du vilebrequin, où il régule le couple et supporte le mécanisme d’embrayage ainsi que la couronne de démarrage.

📖 6. Particularités des moteurs diesels

★ À maîtriser

• Dans un moteur diesel à injection indirecte, l’injecteur à téton débouche dans une chambre de turbulence située dans une partie non refroidie de la culasse et reliée à la chambre principale par un orifice de petite section et de forme évasée.

• Dans un moteur diesel à injection directe, l’injecteur à trous débouche directement dans la chambre de combustion afin d’améliorer la pulvérisation et la répartition du carburant.

Compléments

• Dans l’injection indirecte, le carburant injecté sur la paroi de la chambre de turbulence reçoit un mouvement tourbillonnaire.

• Le rapport volumétrique d’un moteur diesel à injection indirecte est compris entre 22/1 et 23/1.

• Le démarrage d’un moteur diesel à injection indirecte nécessite des bougies de préchauffage.

• Le rapport volumétrique d’un moteur diesel à injection directe est d’environ 18/1.

• La pression d’injection d’un moteur diesel à injection directe est d’environ 170 b et est plus élevée que celle d’un moteur à injection indirecte.

📌 Le préchauffage est moins nécessaire au démarrage à froid avec l’injection directe qu’avec l’injection indirecte.

📌 Un moteur diesel à injection directe consomme moins de gazole qu’un moteur à injection indirecte, mais il est plus bruyant.

💡 Astuce mémo

Indirecte : chambre de turbulence ; directe : chambre de combustion.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des injections diesel