CHAPITRE II : PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
II.1 Principe de fonctionnement du moteur à 4
temps
Le moteur à 4 temps correspond à deux tours du
vilebrequin qui regroupent les quatre temps. Phase d'admission où le
piston descend et la soupape d'admission s'ouvre et l'air frais s'engouffre
dans le cylindre. Phase de compression où la soupape d'admission se
ferme et le piston remonte. L'air ou bien les charges fraiches sont
comprimées et s'échauffent fortement. Pour les moteurs diesel
lorsque le piston atteint les 9/10éme de sa course environ une
quantité de carburant est alors injectée. Phase de détente
où les soupapes sont fermées, le mélange d'air et de
carburant contenu dans le cylindre est sous pression et la température
est suffisamment élevée pour que ce mélange s'enflamme en
créant une surpression qui pousse le piston vers le bas. Phase
d'échappement où la soupape d'échappement s'ouvre et le
piston remonte en chassant les gaz brulés vers le circuit
d'échappement. Dans le cas d'un moteur à quatre cylindres chacun
des pistons effectue les 4 phases décrites précédemment et
est décalé de 180° par rapport aux autres pistons suivant
l'ordre d'allumage 1342. Ainsi, pendant que le premier piston est en fin de
phase de compression, le troisième est en fin de phase d'admission
début de compression, le quatrième en fin de phase
d'échappement début d'admission et le deuxième en fin de
phase de détente début d'échappement.
II.1-1 Moteur à allumage commandé
Le moteur à essence est alimenté avec un
mélange air-essence et le dosage est réalisé soit par
carburateur, soit dans le cylindre par injection directe ou indirecte. La
quantité d'air admise est modulée par un papillon situé
entre le carburateur et la tubulure d'admission. Le rapport entre la masse
d'air et la masse de carburant est important et constitue un indicateur de ce
que l'on appelle la richesse du mélange carburé et est
généralement de l'ordre de 16 : 1.
Au cours d'un fonctionnement type automobile, le taux de
remplissage n = 0.2?1 (atmosphérique) soit 20% à faibles
charges jusqu'à 100% à pleine charge pour des moteurs à
aspiration naturelle. Le taux de remplissage du cylindre qui représente
la masse réellement introduite dépasse largement l'unité
soit 3 à 4 dans le cas du moteur suralimenté n = 1?4
(turbo).
A l'intérieur du cylindre, l'air et le carburant
vaporisé se transforment en un mélange gazeux homogène et
combustible. L'allumage peut être alors déclenché en
provoquant une élévation
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locale de la température, créant ainsi un noyau
enflammé puis un front de flamme se propageant dans la chambre.
Le moment d'allumage est donc contrôlable d'où la
dénomination de ce type de moteur. Le moyen universellement choisi pour
ce faire est de provoquer une étincelle électrique en un point de
la chambre à l'aide d'une bougie d'allumage.
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Figure 3 : Cycle de fonctionnement d'un moteur essence
à 4 temps
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