Le moteur à combustion
Ces moteurs sont aussi appelés « moteurs thermiques », car ils transforment une explosion dégageant énormément de chaleur en énergie mécanique. En effet, l’énergie dégagée par l’explosion d’un mélange de carburant et d’air dans la chambre met en mouvement les pistons du moteur, qui transmettent cette énergie à leur bielle. Celle-ci actionne le vilebrequin, et transforme le mouvement linéaire alternatif en un mouvement circulaire continu. Les résidus de l’explosion du mélange sont ensuite évacués par les tuyaux d’échappement.
Les voitures à essence actuelles utilisent un moteur à combustion à 4 temps. Ces 4 « temps » représentent en fait 4 étapes dans le cycle de rotation du moteur. Ce cycle est ensuite répété à une fréquence et une intensité plus ou moins élevées, afin d’obtenir la puissance et le régime désirés. Les 4 étapes sont l’admission (où l’air et l’essence entrent dans la chambre), la compression (où le mélange est compressé par le piston qui remonte avec élan), l’explosion (où le mélange est allumé par la bougie, et le piston repoussé vers le bas), et l’échappement (où les restes du mélange détonné sont évacués par la sortie d’échappement).
Il existe beaucoup de types de moteurs à explosion, les principales variables étant la cylindrée (volume total des chambres), le nombre de pistons, le nombre de soupapes et l’agencement et les proportions des pièces (en V, en ligne, à plat, etc.…). Suivant ces caractéristiques, le caractère, la force, et la puissance du moteur varient. Cela permet d’obtenir une variété très importante de motorisations.
Comme vous avez pu le constater sur le schéma de la page précédente, le moteur ne travaille que pendant un seul temps (l’explosion), les 3 autres temps ne servant qu’à l’admission et à l’évacuation du mélange d’air et de carburant. Il requiert par conséquent une fréquence de rotation élevée pour délivrer de la puissance de manière constante et sans à-coups. Actuellement, les moteurs à essence ont un rendement (rapport d’efficacité entre l’énergie fournie et l’énergie utile) de l’ordre de 20 à 30%. Autrement dit, les deux tiers de l’énergie consommée sont gaspillés (transformés en chaleur principalement). En effet, le moteur à essence est grand consommateur d’énergie. Heureusement, cette énergie peut être stockée en grandes quantités.
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