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Pièces et composants d'un moteur thermique

Pièces et composants d'un moteur thermique

Dans cette section, nous décrivons les différentes parties d'un moteur thermique. Des moteurs thermiques ont beaucoup de types, cependant nous nous concentrerons sur le moteur diesel et le moteur à essence (cycle d'otto).

Bien qu'étant différents moteurs partagent de nombreuses parties en commun, de sorte que le schéma présenté servira à indiquer la nomenclature de chaque élément.

Les éléments les plus importants des moteurs à combustion interne, communs aux moteurs diesel et à explosion, nous les classons en deux grands groupes:

Schéma d'un moteur thermique

Banque
2. 1.- Cylindre
Plateau 3.-, réservoir d'huile
4.
5. 6. Vilebrequin Bielle

piston Pin 7. piston
8. Les anneaux de joints
9 .- 10. vilebrequin bougie


11. vanne ressort 12. arbre à cames

14.- 13.- soupape d'échappement bascule 15. vanne aspiration

16.- valve Head

Le cylindre est le récipient cylindrique dans lequel le piston se déplace avec un mouvement rectiligne alternatif. Le cylindre fait partie du bloc de cylindres ou monobloc, comme on l'appelait autrefois. Cela, à son tour, fait partie du banc, que nous pouvons considérer comme la structure fondamentale du moteur. Dans de nombreux cas, le bloc-cylindres est séparé du lit, auquel il est fixé par des boulons.

La partie supérieure du cylindre est fermée par la culasse.

Le volume compris dans le cylindre entre la culasse et le piston représente la chambre de combustion, dans laquelle le mélange d'air et de carburant, c'est-à-dire le fluide actif, est brûlé.

 

Eléments fixes d'un moteur thermique

Bloc

Le bloc est l'élément qui contient les cylindres. A l'intérieur du bloc moteur se trouvent les éléments moteurs (pistons, bielles et vilebrequin) qui servent de support ou de banc. Il est généralement fabriqué en fonte grise (alliage de fer avec une teneur en carbone comprise entre 2 et 4,5%) ou en alliage d'aluminium. La forme et les dimensions dépendent du nombre et de la disposition des cylindres.

A l'extérieur du bloc, le reste des éléments de construction du moteur thermique sont fixes: la culasse sur la partie supérieure et le carter sur la partie inférieure. À une extrémité sont situés les éléments de commande de la distribution et des organes auxiliaires du moteur, tels que l'alternateur, le compresseur de climatisation, etc., et à l'extrémité opposée est la boîte de vitesses.

Dans le bloc il y a aussi les éléments d'ancrage du moteur sur le châssis, des supports qui ont des éléments élastiques pour absorber les vibrations du moteur, empêchant ainsi leur transmission à la carrosserie.

Cylindres

Les cylindres sont la partie la plus importante du bloc. Le piston se déplace entre les positions extrêmes du vérin (point mort haut PMS et point mort bas PMI) qu'il occupe pendant son mouvement alternatif.

Selon la procédure utilisée pour obtenir les cylindres, nous distinguons trois types de blocs:

  • Bloc intégral: Les cylindres sont usinés sur le matériau du même bloc.
  • Bloc de cloison sèche: Dans ce cas, un cylindre ou un manchon à paroi mince est monté dans chaque trou du bloc. Ces chemises sont montées par encliquetage, en contact avec la paroi du bloc, afin qu'elles puissent être refroidies.
  • Blocs de chemises humides: Les chemises sont à paroi épaisse et en contact direct avec le liquide de refroidissement, qui constitue le cylindre authentique. Ils sont facilement amovibles et sont munis de joints pour empêcher le liquide de passer au facteur.

Culasse

La culasse est fixée par des vis ou des goujons sur le plan supérieur du bloc. La culasse sert de couvercle étanche aux cylindres puisqu'elle contient tout ou partie de la chambre de combustion, sauf dans le cas où elle est formée dans la tête du piston.

Il installe, entre autres éléments, les soupapes, dans les moteurs à 4 temps, avec les mécanismes pour les faire fonctionner; éléments d'allumage et d'injection, collecteurs d'admission et d'échappement, etc. Dans la culasse, les chambres de refroidissement sont également usinées.

Les culasses sont généralement en alliage d'aluminium, matériau de faible poids spécifique et bonne conductivité thermique, ce qui permet d'évacuer rapidement la chaleur. Les culasses des moteurs thermiques à deux temps (motocyclettes à faible cylindrée) sont plus simples car elles n'ont pas de distribution et beaucoup sont refroidies par air.

Pour assurer une parfaite étanchéité entre la culasse et le bloc-cylindres et en tenant compte des hautes pressions et températures, un joint, appelé joint de culasse, en fibres synthétiques pour remplacer l'amiante, est monté entre les deux éléments, très négatif pour la santé.

Carter de vilebrequin

Le carter est le récipient qui contient l'huile de lubrification du moteur thermique. Il est monté sur la partie inférieure du bloc au moyen de vis et avec l'interposition d'un joint pour faciliter l'étanchéité. Normalement, il est fait de tôle d'acier, bien qu'il puisse également être fait d'alliage d'aluminium, en raison de la bonne conductivité thermique de ce métal et de la réduction du niveau sonore du moteur.

A l'intérieur du carter il y a des cloisons pour arrêter le mouvement de l'huile pendant le mouvement du véhicule. Dans la partie inférieure, un bouchon à vis est ajouté pour drainer l'huile.

Parties mobiles d'un moteur thermique

Piston

le piston est l'élément mobile qui se déplace à l'intérieur du cylindre, avec un mouvement rectiligne alternatif. Ce mouvement est donné, au moment de l'explosion, par la force des gaz et, dans les autres temps, par la bielle. Il se compose de deux parties: la tête et la jupe. La tête reçoit la pression provoquée par l'explosion et travaille à des températures très élevées (de 300 ºC à 400 ºC). Il a des fentes qui abritent les segments qui assurent l'étanchéité à l'air. Il est généralement fait d'aluminium avec des alliages de cuivre, de silicium et de nickel pour le durcir.

Le piston est relié à la bielle par le boulon, ce qui permet un mouvement d'oscillation entre les deux éléments. Le boulon est en acier durci, matériau très dur et la ténacité, et un cylindre creux pour un poids plus léger et donc de réduire l'inertie.

Segments

Ce sont des anneaux élastiques, situés dans un nombre variable sur les rainures pratiquées dans la tête du piston.

Ils remplissent les fonctions suivantes:

  • Assurez l'étanchéité et la lubrification du cylindre.
  • Evacuer la chaleur vers le cylindre.
  • Empêche l'huile de pénétrer dans la chambre de combustion.

Il y a deux types: compression et entrée.

Segments de compression: Généralement deux sont montés, le feu et l'étanchéité:

  • Segment d'incendie: Il est monté sur la partie supérieure de la tête de piston et est soumis à des conditions de travail très difficiles en raison des pressions et des températures élevées auxquelles il est exposé. Pour augmenter sa force, il est généralement recouvert de chrome.
  • Segment d'étanchéité: Il est situé derrière le segment d'incendie et est généralement conique. Le plus grand segment est ci-dessous. Il est soumis à des conditions moins sévères que le segment d'incendie.

Segment Outrigger: Il est situé après le segment d'étanchéité et a une série de

Fentes permettant de recueillir l'huile déposée dans les parois du cylindre lors des déplacements

Du piston et l'envoyer à l'intérieur du piston pour lubrifier le boulon.

Bielle

La bielle transmet au vilebrequin la force avec laquelle l'explosion des gaz pousse le piston. En même temps, il fait partie de l'ensemble qui transforme le mouvement linéaire alternatif en un mouvement rotatif. Il est généralement fabriqué à partir d'un alliage d'acier au carbone avec du chrome, du manganèse ou du molybdène.

Il se compose de trois parties: la tête, le corps et le pied. La tête est la partie qui s'attache au vilebrequin, grâce à l'interposition des demi-coussinets de carter, également appelés antifriction. Le corps a un double profil T ou H; et est soumis à de grands efforts de traction, de compression et de flexion, et la partie supérieure, appelée bielle, constitue l'union avec le piston à travers le boulon et avec l'interposition d'un palier en bronze.

Vilebrequin

Le vilebrequin recueille les forces générées lors de l'explosion et convertit, à travers la bielle, le mouvement linéaire alternatif du piston en mouvement rotatif. Il transmet le mouvement et la force motrice aux éléments de transmission qui lui sont couplés. Il est soumis à des contraintes de torsion et de flexion et présente une structure solide et très résistante. Les vilebrequins, qui peuvent être obtenus par des procédés de fusion ou de forgeage, sont en acier avec des alliages de Cr, Ni, Mo, etc.

Le vilebrequin se compose de supports, normalement cinq pour un moteur à quatre cylindres en ligne, qui sont attachés à la plaque d'assise du bloc. Il a également des coudes appelés des souches où les bielles sont fixées. Dans le prolongement de chaque coude sont les contrepoids, qui servent à équilibrer le vilebrequin. À une extrémité du vilebrequin est monté l'engrenage de distribution et, dans l'autre, le volant.

Volant moteur

Le volant a pour fonction de stocker l'énergie cinétique pour adoucir et réguler la rotation du moteur thermique. Cette énergie s'accumule dans le temps moteur (explosion) et cède pendant les temps passifs ou résistants (admission, compression et échappement).

Le volant d'inertie est en fonte grise et à la périphérie de la porte, monté sous pression, une couronne dentée en acier estampé et cémenté où est couplé le démarreur électrique du véhicule. Son poids et ses dimensions sont parfaitement calculés pour chaque type de moteur.

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Dernier examen: 24 novembre 2017

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