Les différents types de moteurs

23 Juil 2018 | Infos conducteur

Le moteur, comme vous le savez, permet de faire avancer votre voiture. Reste à savoir comment ! Pistons, vilebrequins, admission, explosion et cylindré… Avatacar vous dit tout sur ces machines obscures qui font le cœur de votre auto…

 

QUELQUES INDICATIONS POUR COMMENCER…

Le moteur thermique, ou moteur à combustion et explosion, est similaire à une boîte étanche dans laquelle se trouvent plusieurs tubes appelés cylindres. À l’intérieur de ces tubes coulissent des pistons métalliques entraînant le vilebrequin (manivelle qui permet la transmission de l’énergie de combustion du carburant en énergie mécanique). Ainsi, vos roues tournent et votre véhicule peut avancer !

 

FONCTIONNEMENT DE MOTEUR : 2 TEMPS OU 4 TEMPS

4 temps, 2 temps, 3 temps… non, on ne parle pas de valse mais bien de moteur. Et oui, votre moteur fonctionne lui aussi en temps.

> MOTEUR 2 TEMPS

Vous retrouverez le moteur 2 temps dans votre motocyclette, sur votre tondeuse à gazon mais aussi quelques automobiles. Dans ce cycle de deux temps, les pistons effectuent des mouvements uniquement linéaires à l’intérieur des cylindres.
Le gaz de votre moteur va être soumis à 4 étapes. Ces 4 étapes se font en 1 tour pour les moteurs 2 temps, tandis que ces mêmes étapes se font tous les 2 tours pour les moteurs à 4 temps. C’est-dire que les moteurs à 2 temps combinent deux étapes par demi-tour de moteur.

moteur-2-temps

 

 

 

> MOTEUR 4 TEMPS

Utilisé dans l’automobile et l’aviation, les moteurs 4 temps fonctionnent par cycles comme pour le moteur 2 temps. Ces moteurs à combustion interne (le mélange d’air et carburant brûle à l’intérieur des cylindres) ou explosion sont soumis à 4 étapes identiques à celles du moteur 2 temps mais dans un laps de temps plus long.

Ces 4 étapes sont les suivantes :

1. L’admission

La soupape d’admission permet de faire entrer un mélange d’air et de carburant à l’intérieur du cylindre. Dans le moteur Diesel, uniquement de l’air entre dans le cylindre. Le piston descend dans le cylindre. Ce mouvement provoque une dépression permettant d’aspirer le mélange air-essence dans la chambre à combustion.

soupape-admission

 

2. La compression

La soupape d’admission se referme et le piston remonte dans le cylindre. Cette action a pour effet de compresser les gaz qui se trouvent à l’intérieur de la chambre de combustion.

3. L’explosion

La bougie d’allumage créé une étincelle qui va enflammer les gaz comprimés et provoquer une explosion. Cette action va faire redescendre le piston vers le bas.

bougie d'allumage

 

4. L’échappement

Le piston remonte à nouveau, poussant les gaz brûlés en direction de la soupape d’échappement. Celle-ci s’ouvre pour permettre l’évacuation de ces gaz à l’extérieur du véhicule.

soupape-dechapemment
Durant ce cycle de 4 étapes, la soupape d’échappement est fermée de l’étape 1 à l’étape 3. Quant à la soupape d’admission, elle ne reste ouverte qu’au début de la première étape.

 

cycle-image-4-temps

DIFFÉRENCES ENTRE MOTEURS 2 TEMPS ET 4 TEMPS

Il est important de noter que la durée du cycle des étapes n’est pas uniquement la seule différence entre un moteur 2 temps et un moteur 4 temps. Il en existe d’autres :

1. Dans un moteur 2 temps, l’huile est mélangée à l’essence et par la suite mélangée à l’air. Les moteurs 4 temps fonctionnent différemment, l’essence et l’huile ne se rencontrent jamais: l’essence est mélangée à l’air.
2. Le piston dans un moteur 2 temps fait un seul tour de vilebrequin tandis qu’il en fait 2 dans le moteur 4 temps.
3. Le niveau d’usure d’un moteur à 2 temps est plus important que pour un moteur 4 temps.
4. Le moteur 2 temps a très peu de frein moteur.

 

LES DIFFÉRENTS TYPES DE MOTEUR

Il est important de noter que plus il y a de cylindres à un moteur et plus votre véhicule sera puissant (cela ne veut pas dire que vous devez rouler plus vite !). Cependant la puissance de votre véhicule dépend aussi du régime moteur de votre voiture (la vitesse  de rotation de votre moteur en tour par minute) et du couple moteur (la force du mouvement de rotation de votre moteur).

 

> MOTEUR AVEC CYLINDRES EN LIGNE

Le moteur avec cylindres en ligne est le type de moteur automobile le plus répandu. Il comporte une seule ligne de cylindres, disposés d’un seul côté du vilebrequin.

Il s’agit du moteur le plus simple à mettre en place. Il est par conséquent peu coûteux. S’il prend peu de place en largeur du fait de sa configuration en ligne , ce moteur nécessite en revanche beaucoup d’espace en longueur.

Son principal inconvénient réside dans le déséquilibre provoqué par la disposition des cylindres sur une seule ligne. Le déséquilibre du moteur peut entraîner d’importantes vibrations qui sont très inconfortables pour le conducteur et les passagers. Pour éviter cela, on ajoute un système appelé « arbre d’équilibrage » qui fonctionne comme un contrepoids.

 

> MOTEUR FLAT (À PLAT)

Le moteur à plat, comme son nom l’indique, est totalement plat : les pistons se trouvent sur un seul plan, en général horizontal. Les cylindres sont toujours en nombre pair et sont situés de chaque côté du vilebrequin.

Cette configuration du moteur est très pratique puisqu’elle lui permet de prendre très peu de place en hauteur. Le moteur à plat peut ainsi être positionné très bas sur le châssis. Cela induit un centre de gravité très bas, qui améliore la tenue de route du véhicule.

Aussi, la présence de pistons des deux côtés du vilebrequin entraîne un meilleur équilibre du moteur, ce qui se traduit également par un meilleur équilibre du véhicule sur la route.

En revanche, le moteur à plat est assez difficile à entretenir, notamment s’il faut changer les bougies.

moteur-plat

 

 

> MOTEUR V

Les moteurs en configuration « V » sont ainsi nommés pour leur particularité : ils ont une forme en « V ». Ils sont disposés en deux rangés de plusieurs cylindres. Pour un V8 il s’agira de deux rangées de quatre cylindres, pour un V6 deux rangées de 3 cylindres, pour un V12 deux rangées de 6 cylindres et ainsi de suite… Ces cylindres qui fonctionnent en alternance sont placés au-dessus du vilebrequin.

Ce type de moteur dispose d’un vilebrequin très court et donc relativement léger, ce qui entraîne une réduction des vibrations du véhicule. De plus, le moteur en V offre un couple important dès le bas régime, ce qui permet de faciliter le démarrage et les reprises d’une voiture lourde.

Il s’agit cependant d’un moteur très complexe et dont la fabrication est relativement coûteuse.

moteur v

 

 

> MOTEUR W

Les moteurs en « W » sont identiques et fonctionnent comme les modèles « V », à la différence qu’ils  sont doublés. Les cylindres seront alignés en quinconce. Ce type de moteur est principalement utilisé dans l’aviation ou les voitures haut de gamme.

Les cylindres en configuration « W » peuvent se présenter de deux manières :

1. Disposés en double V « accolé » : 3 rangées de cylindres
2. Disposés en double V « séparé » : 4 rangées de cylindres

Le principal avantage du moteur en W est qu’il peut comporter un grand nombre de cylindres sur un minimum de place, puisque le vilebrequin est plus court que sur un moteur en V. En revanche, le moteur prend plus de place en largeur.

Encore une fois, il s’agit d’un moteur très complexe, notamment au niveau des culasses. Il a par conséquent un coût élevé.

moteur-w

 

CONSEILS

Si vous souhaitez acheter un véhicule ou tout simplement vérifier l’état de votre moteur voici quelques conseils à retenir :

1. Vérifiez la jauge d’huile ! Un niveau surélevé est nocif pour votre moteur.
2. Vérifiez la rouille au niveau du vase d’expansion.
3. Vérifiez le joint de culasse, s’il est défectueux vous risquez une panne moteur !

Pour ne pas user votre moteur trop rapidement, évitez de rouler en bas régime trop souvent. Cependant ne cherchez pas à passer vos vitesses trop vite ! Dans l’idéal, il faudrait laisser à votre moteur le temps de chauffer en roulant doucement durant dix bonnes minutes avant de commencer à solliciter fortement le moteur par des accélérations brusques. Enfin, veillez à respecter le calendrier d’entretien de votre véhicule en utilisant des produits de qualité (notamment pour l’huile).

Vous pouvez aussi utiliser des produits d’entretien en prévention, cela évitera les mauvaises surprises !

 

Images: L’Argus, Motorservice, auto-innovations.com, Motoculture-jardin.com, Wikipédia, Dominique Raflegeau, Designmoteur, news-autoplus

 

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