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Que sont les moteurs thermiques?

Les moteurs thermiques sont un type de moteur alternatif. Ce sont en fait les moteurs à pistons les plus populaires.

Que sont les moteurs thermiques?

Ce type de moteur utilise l' énergie thermique provoquée par la combustion d'un carburant (généralement du diesel ou de l' essence) pour le convertir en énergie mécanique.

Qu'est-ce qu'une machine à chaleur?

Le concept de moteur thermique est souvent confondu avec celui de moteur thermique. Ces termes sont liés mais ne sont pas exactement les mêmes. Un moteur thermique est un appareil ou un système qui fonctionne en établissant des échanges de chaleur et de travail avec son environnement. Pour y parvenir, la machine transforme une substance par un processus cyclique ou une séquence d'opérations. À la fin de chaque cycle, la substance revient à son état d'origine et un nouveau cycle commence. Il peut fonctionner comme un moteur, s'il convertit la chaleur en travail, ou comme un réfrigérateur ou une pompe à chaleur s'il convertit le travail en chaleur.

Les machines thermiques transforment l'énergie mécanique en énergie thermique et vice versa. S'il convertit la chaleur en travail, il fonctionne comme un moteur. Au lieu de cela, s'il convertit le travail en chaleur, il agit comme une pompe à chaleur.

Les exemples les plus courants de moteurs thermiques que nous rencontrons sont les moteurs thermiques diesel et les moteurs à essence des automobiles. De nombreux systèmes CVC utilisent des pompes à chaleur qui sont également des machines thermiques.

Types de moteurs thermiques

Un moteur thermique peut être classé de différentes manières. Dans l'une de ces classifications, il est possible de distinguer:

  • Moteurs à combustion interne: La combustion se produit dans une chambre interne du moteur lui-même, où des gaz sont générés qui produisent l'expansion causée par le travail. Par exemple, les moteurs de voiture.
  • Moteurs à combustion externe: ce sont ceux dans lesquels la combustion a lieu à l'extérieur du moteur. La chaleur dégagée est transmise à un fluide inerte. Ce flux intermédiaire produit de l'énergie mécanique. Par exemple, la machine à vapeur, où le fluide intermédiaire est la vapeur et le lieu de combustion est la chaudière, qui est à l'extérieur du moteur. Un autre exemple serait les moteurs thermiques des centrales nucléaires qui utilisent l'énergie nucléaire pour la convertir en énergie mécanique.

Moteur à combustion interne

Au sein des moteurs à combustion interne, deux types de moteurs se distinguent: le moteur diesel et le moteur à essence.

La différence entre l'un et l'autre se différencie notamment par la manière d'initier l'allumage de la combustion du carburant. De là, le cycle entre l'un et l'autre est très similaire.

Le piston ou plongeur (équipé d'anneaux de compression qui empêchent la fuite de gaz entre piston et cylindre) transmet la poussée dudit gaz généré lors de la combustion, à travers le boulon, à la bielle. La poussée de la bielle est transmise à la manivelle du vilebrequin ou de l'arbre moteur. La bielle et la manivelle transforment le mouvement linéaire alternatif du piston en mouvement de rotation du vilebrequin. Le vilebrequin tourne entre les roulements principaux, montés sur le lit lui-même.

la soupape d'échappement et le collecteur d'échappement sont les conduits par lesquels les produits de combustion sont évacués vers l'extérieur.

La soupape d'aspiration et la soupape d'échappement sont actionnées par des organes appelés distribution. Un arbre de distribution ou un arbre de camion est entraîné par le vilebrequin au moyen d'une chaîne ou par des engrenages. Les camions montés sur essieu agissent sur un certain nombre de pièces, telles que les poussoirs, les poussoirs et les culbuteurs. Ces pièces transmettent le mouvement à la vanne selon la loi définie par la forme du chariot correspondant. La soupape est maintenue dans son siège par l'action de son ressort.

    Qu'est-ce que le moteur diesel?

    Le moteur diesel est un moteur thermique à combustion interne.

    Ce type de moteur est caractérisé pour fonctionner au moyen du cycle diesel. Il est également appelé moteur à allumage par compression car le carburant est enflammé en le soumettant à une pression très élevée.

    Le carburant est introduit dans le cylindre au moyen d'un injecteur. La quantité de carburant dans un moteur diesel est régulée par la pompe d'injection. Par contre, il n'y a pas de régulation de la quantité d'air qui entre par le conduit et la soupape d'aspiration.

    La combustion étant une conséquence de la température élevée de l'air, intensément comprimé dans le cylindre, la bougie d'allumage n'est pas nécessaire.

    Qu'est-ce que le moteur Otto?

    Les moteurs Otto sont un type de moteur thermique à combustion interne. Ce type de moteur fonctionne selon le cycle Otto, il est également appelé moteur à essence ou moteur à allumage par étincelle.

    Une caractéristique importante du moteur Otto est la façon dont le carburant est enflammé. Dans ce cas, il est produit par une étincelle provoquée par une bougie d'allumage. En raison de cette caractéristique, il peut également être appelé moteur à allumage commandé.

    Dans le moteur Otto, la combustion démarre lorsque l'étincelle saute entre les électrodes de la bougie. 

    Dans le moteur à essence, le mélange est formé dans le carburateur (de nos jours plus utilisé et le mélange est effectué au moyen d'injecteurs dans la chambre de combustion) et pénètre dans le cylindre par le conduit et la soupape d'aspiration. La vanne papillon de carburant est utilisée pour réguler la quantité de mélange entrant.

    Auteur :

    Date de publication : 28 novembre 2016
    Dernier examen : 24 novembre 2017