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Combustion moteur thermique de la chambre
CILCO Otto

Bougies d'allumage usagées
Moteur à essence

Moteur Otto

Moteur Otto

Le moteur Otto est un type de moteur thermique alternatif qui fonctionne sur le cycle Otto. Il s'agit d'un moteur alternatif capable de convertir l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique grâce à une réaction thermodynamique.

En raison des caractéristiques de ce type de moteur thermique, il peut recevoir plusieurs noms.

  • Moteur à essence. En raison du carburant utilisé.
  • Moteur Otto. Parce que cela fonctionne à travers le cycle d'Otto.
  • Moteur à allumage commandé. En raison de la façon de démarrer l'allumage du carburant. L'allumage est déclenché par une étincelle générée par une bougie.

Utilisation du moteur Otto

La plupart des moteurs de sport automobile appartiennent à la catégorie des moteurs Otto (moteur à essence ou moteur à allumage commandé). Bien que ces dernières années, le moteur diesel soit également devenu très populaire. Une grande partie des moteurs pour la traction industrielle, tous les moteurs pour les motos et les avions, et une grande partie des moteurs pour les applications nautiques et agricoles utilisent le cycle Otto.

Le moteur Otto peut fonctionner en cycles de 4 ou 2 temps. Cependant, le cycle Otto à 2 temps est peu utilisé en raison des pertes de mélange qui se produisent à travers l'échappement et la forte consommation de carburant qui en résulte.

Par conséquent, la grande majorité des moteurs Otto fonctionnent selon le cycle de fonctionnement à 4 temps. Le moteur à allumage commandé à 2 temps n'est adopté que dans des cas particuliers, tels que les moteurs hors-bord et les petits moteurs de moto.

Carburant utilisé dans un moteur Otto

Le carburant d'un moteur Otto est l'essence. L'essence est constituée d'hydrocarbures légers à haut pouvoir calorifique, qui s'évaporent facilement. L' essence est dérivée du pétrole, un combustible fossile extrait sous terre.

Le moteur Otto peut également utiliser des combustibles gazeux ou du gaz liquéfié, mais son utilisation est moins pratique et, par conséquent, beaucoup moins répandue.

L' essence est obtenue à partir  du pétrole brut d'  une  raffinerie  . Il est généralement obtenu à partir du  naphta  de  distillation  directe, qui est la plus légère de la fraction liquide  d' huile  ( à l' exclusion des gaz). Le  naphta est  également obtenu à partir de la conversion de fractions lourdes d'hydrocarbures (gazole sous vide) dans des unités de traitement appelées FCC (craquage catalytique fluide de) ou hidrocracatge.

Une série de spécifications requises pour le bon fonctionnement du moteur et d'autres de nature environnementale doivent être respectées, toutes deux réglementées par la loi dans la plupart des pays. La spécification la plus caractéristique est l'  indice d'octane  , qui indique sa tendance à exploser.

Il existe différents types d' essence commerciale, classés en fonction de leur indice d'octane.

Puissance moteur Otto

Les moteurs Otto peuvent être carburés ou alimentés par injection. Dans les moteurs Otto à injection, l'essence est mélangée à l'air en l'injectant dans la conduite d'aspiration à l'entrée de la soupape ou directement dans la chambre de combustion. Parmi les deux méthodes de lamellage du carburant, la plus utilisée est celle alimentée par carburation.

La puissance d'injection du moteur Otto, dans le cas des moteurs multicylindres, présente les avantages suivants:

  • Distribue le carburant uniformément entre les différents cylindres.
  • Insensible à l'accélération
  • Il n'est pas soumis à des formations de glace.

En revanche, ce type d'alimentation en moteur essence présente les inconvénients suivants qu'il est plus compliqué et coûteux, notamment en ce qui concerne la régulation.

Cycle d'Otto

Le moteur Otto est régi par le cycle dit Otto ou cycle Beau de Rochas. Le cycle Otto est le cycle thermodynamique idéal appliqué aux moteurs à allumage par combustion interne (moteurs à essence). Elle se caractérise par le fait que, dans une première approximation théorique, toute la chaleur est fournie à volume constant.

Efficacité du cycle Otto

L'efficacité thermique ou les performances d'un tel moteur dépendent du taux de compression, du rapport entre les volumes maximum et minimum de la chambre de combustion. Ce rapport est généralement de 8 à 1 à 10 à 1 sur la plupart des moteurs Otto modernes. Des rapports plus élevés, tels que 12 à 1, peuvent être utilisés, augmentant ainsi l'efficacité du moteur, mais cette conception nécessite l'utilisation de carburants à indice d'octane élevé pour empêcher la détonation.

Un faible taux de compression ne nécessite pas de carburant à indice d'octane élevé pour éviter ce phénomène, de même, une compression élevée nécessite un carburant à indice d'octane élevé, pour éviter les effets de la détonation, c'est-à-dire que l'auto-inflammation se produit de carburant avant de produire l'étincelle dans la bougie. La performance moyenne d'un bon moteur Otto 4 temps est de 25 à 30%, inférieure à la performance obtenue avec le moteur diesel. Les moteurs diesel atteignent des performances de 30 à 45%, précisément grâce à son taux de compression plus élevé.

Historique du moteur Otto

Nikolaus August Otto - Inventeur du moteur à cycle Otto

Le moteur à allumage commandé a été inventé, pratiquement en parallèle, par deux inventeurs différents: Alphonse Beau de Rochas et Nikolaus August Otto.

Le premier inventeur du moteur Otto, vers 1862, était le français Alphonse Beau de Rochas. Le deuxième, vers 1875, était le médecin allemand Nikolaus August Otto. Comme aucun d'eux n'était au courant du brevet de l'autre jusqu'à ce que les moteurs soient fabriqués dans les deux pays, il y a eu un procès. En fin de compte, De Rochas a gagné une certaine somme d'argent, mais Otto s'est retrouvé avec la renommée et le nom.

Le principe thermodynamique du moteur à quatre temps est encore appelé cycle Otto.

Otto a construit son moteur en 1866 avec son compatriote Eugen Langen. C'est un moteur à essence qui a donné naissance peu après au moteur à combustion interne à quatre temps. Otto a développé cette machine en versions quatre et deux temps. Plus tard, cette machine prendra son nom: moteur cyclique Otto.

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Dernier examen: 3 mai 2018

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