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Parties et composants d'un moteur thermique

Parties et composants d'un moteur thermique

Dans cette section, nous décrivons les différentes parties d'un moteur thermique. Les moteurs thermiques ont de nombreux types, mais nous nous concentrerons sur le moteur diesel et le moteur à essence (cycle Otto).

Bien qu'ils soient différents, ils 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, sont classés en deux groupes principaux:

 Schéma d'un moteur thermique

1.- Le banc.
2.- Le cylindre.
3.- Plateau, réservoir d'huile
4.- Le vilebrequin.
5.- Bielle
6.-
Axe de piston 7.- Le piston.
8.- Bagues de compression
9.- Vilebrequin
10.- La bougie d'allumage.
11.- Ressort de soupape
12.-
Arbre à cames 13.- Culbuteur 14.- Soupape d'
échappement
15.- Soupape d'aspiration
16.- Tête de soupape

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

La partie supérieure du cylindre est fermée par la culasse.

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

Quels sont les éléments fixes d'un moteur thermique?

Bloc moteur

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 en fonte grise (alliage de fer avec une teneur en carbone allant de 2 à 4,5%) ou en alliage d'aluminium. La forme et les dimensions dépendent du nombre et de la disposition des cylindres.

En dehors du bloc, le reste des éléments de construction du moteur thermique sont fixes: la culasse en haut et le carter en bas. À une extrémité se trouvent les éléments de commande de la distribution et les organes auxiliaires du moteur, tels que l'alternateur, le compresseur de climatisation, etc., et à l'extrémité opposée se trouve la boîte de vitesses.

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

Cylindres de moteur

Les cylindres sont la partie la plus importante du bloc. A l'intérieur du cylindre, le piston se déplace entre les positions extrêmes (point mort haut PMS et point mort bas PMI) qu'il occupe lors de son mouvement alternatif.

Dans le cas du moteur à essence (cycle Otto), la présence de la bougie est nécessaire. Dans ce cas, la bougie sera chargée de générer une étincelle à l'intérieur du cylindre pour démarrer l'allumage du carburant, dans ce cas, de l' essence.

Selon la procédure utilisée pour obtenir les cylindres, on distingue trois types de bloc:

  • Bloc intégral: les cylindres sont usinés sur le matériau du même bloc.
  • Bloc de revêtement sec: dans ce cas, un cylindre ou un revêtement à paroi mince est monté dans chaque trou du bloc. Ces chemises sont ajustées par pression, en contact avec la paroi du bloc, afin de pouvoir être réfrigérées.
  • Bloc de revêtement humide: Les revêtements sont à paroi épaisse et en contact direct avec le liquide de refroidissement, qui constitue le véritable cylindre. Ils sont facilement amovibles et sont équipés de joints d'étanchéité pour empêcher le liquide de passer au facteur.

Culasse de moteur

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

Les soupapes sont installées, entre autres éléments, dans le moteur 4 temps, avec les mécanismes pour les actionner; 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, un matériau de faible poids spécifique et de bonne conductivité thermique, qui permet d'évacuer rapidement la chaleur. Les culasses pour le moteur 2 temps (motos à petit cylindre) 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 compte tenu du fait qu'il doit résister à des pressions et températures élevées, un joint, appelé joint de culasse, est réalisé entre les deux éléments, en fibres synthétiques pour remplacer l'amiante, très négatif pour la santé.

Carter

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

À l'intérieur du carter, il y a des cloisons pour arrêter le mouvement de l'huile lorsque le véhicule se déplace. En bas, un bouchon à vis est ajouté pour vidanger l'huile.

Quels sont les éléments 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, à d'autres moments, 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 rainures où les segments qui assurent l'étanchéité sont logés. Normalement, il est fait d'aluminium avec des alliages de cuivre, de silicium et de nickel pour le durcir.

Le piston est fixé à la bielle à travers le boulon, permettant un mouvement oscillant entre les deux éléments. Le boulon est en acier cimenté, un matériau d'une grande dureté et ténacité, et sous la forme d'un cylindre creux pour alléger son poids et, par conséquent, pour réduire l'inertie.

Segments

Ce sont des segments élastiques, situés en nombre variable sur les rainures pratiquées dans la tête de piston.

Ils remplissent les fonctions suivantes:

  • Assurer l'étanchéité et la lubrification du cylindre.
  • Évacuez la chaleur vers le cylindre.
  • Empêchez l'huile de passer dans la chambre de combustion.

Il existe deux types: compression et ontaje.

Segments de compression: généralement deux sont montés, celui du feu et celui de l'étanchéité:

  • Segment incendie: il est monté sur la partie la plus haute de la tête de piston et est soumis à des conditions de travail très sévères en raison des pressions et des températures élevées auxquelles il est exposé. Pour augmenter sa résistance, il est généralement recouvert de chrome.
  • Segment étanche: il est situé après le segment de feu et est généralement conique. Le segment le plus important est ci-dessous. Il est soumis à des conditions moins sévères que le segment incendie.

Segment de pommade: Il est situé après le segment de scellement et a à la périphérie une série de

Des fentes qui permettent à l'huile déposée sur les parois du cylindre d'être collectée pendant le déplacement

Du piston et l'envoyer dans le piston pour lubrifier le boulon.

blanc

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

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

Vilebrequin

Le vilebrequin récupère les forces générées lors de l'explosion et convertit, à travers la bielle, le mouvement linéaire alternatif du piston en un 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 possède une structure solide et très résistante. Les vilebrequins, qui peuvent être obtenus par des procédés de moulage ou de forgeage, sont en acier avec des alliages de Cr, Ni, Mo, etc.

Le vilebrequin se compose de supports, généralement cinq pour un moteur à quatre cylindres en ligne, qui sont fixés au lit de bloc. Il a également des coudes appelés tourillons où les bielles sont fixées. Dans le prolongement de chaque coude se trouvent les contrepoids, qui servent à équilibrer le vilebrequin. À une extrémité du vilebrequin, le pignon de distribution est monté et à l'autre, le volant moteur.

Volant

le volant a pour fonction de stocker l'énergie cinétique pour lisser et régulariser la rotation du moteur thermique. Cette énergie l'accumule dans le temps de conduite (explosion) et la transfère pendant les temps passifs ou résistants (admission, compression et échappement).

Le volant est en fonte grise et, à la périphérie, une porte montée sous pression, une couronne dentée en acier estampé et cimenté, où est fixé 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 mars 2020

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