1.3-Caractéristiques d'un moteur

A : Cylindrée unitaire (V)
B : Cylindrée totale (Vt)
C : Rapport volumétrique (ρ)
D : Taux de compression (Tx)
E : Couple moteur (C)
F : Puissance moteur (P)
G : Récapitulatif notions de base
H : Cycle à 4 temps
I : Epure de distribution

A - Cylindrée unitaire (V)

La cylindrée unitaire (V) est le volume balayé par le déplacement du piston d'un moteur pendant un cycle.
Elle se calcule en multipliant la surface du cylindre par la course du piston définie par le maneton du vilebrequin.

π = 3.14159 A= Alésage (diamètre interne du cylindre) C = Course du piston
Note: Surface d'un cercle = π x R²  = (π x D² )/4

B - Cylindrée totale  (Vt)

La cylindrée totale du moteur est la cylindrée unitaire multipliée par le nombre n de cylindres.

V = Cylindrée unitaire n = Nombre de cylindre

C - Rapport volumétrique (ρ)

Le rapport volumétrique est le rapport des volumes du cylindre lorsque le piston est au point mort bas (PMB - volume maximum) et lorsque le piston est au point mort haut (PMH - volume minimum). Par volume du cylindre, on entend le volume total accessible aux gaz contenus dans le cylindre, chambre de combustion (v) comprise.

Ce chiffre est souvent théorique car il ne tient pas compte de l'ouverture/fermeture des soupapes. 

V = Cylindrée unitaire v = Volume chambre de combustion

D - Taux de compression (Tx)

Le taux de compression est le rapport volumétrique...

Plus il est élevé plus le mélange est comprimé donc plus l'explosion est forte, donc difficile à gérer (cliquetis, choc mécanique, température, etc.) mais plus le rendement du moteur est élevé.

E - Couple moteur (C)

Le couple moteur est la force (et non pas la puissance) du mouvement de rotation du moteur. Il est lié au régime moteur, c’est à dire à la vitesse de rotation du moteur(tr/min). Plus le régime moteur est haut, plus il tourne vite, plus le couple est élevé. C’est le couple d’une voiture qui la fait avancer, il traduit la force des roues sur le sol et, par conséquent, sa force d'accélération.

Le couple exprimé en newtons mètre (Nm) correspond au degré d'effort fourni pour progresser.

Il se calcule en fonction de la force du mouvement de rotation et de la distance parcourue (lié à la position du maneton par rapport axe de vilebrequin) soit :

Couple (Nm) = Force (N) x Distance (m)

ou

Couple (Nm) = Puissance (cv) / Régime (tr/min) 

En moyenne, le couple d'un moteur se situe entre 100 et 300 Nm, mais cela reste variable en fonction de la dimension de la cylindré

Avec un couple faible, vous serez obligé de monter dans les tours/mn lors des dépassements par exemple, et de changer de vitesse, pour pouvoir accélérer en puissance.

F - Puissance moteur (P)

Puissance (cv) = Couple (Nm) x Régime (tr/min) 

1cv = 0.736kW

1HP = 0.746kW

G - Récapitulatif notions de base

Notions de base

H - Cycle à 4 temps

1. Admission:
   Le piston en descendant crée une baisse de dépression favorisant l'aspiration des gaz.
    
2. Compression:
   Le piston comprime les gaz jusqu'à ce qu'ils n'occupent plus que la chambre de combustion (pression + chaleur).
    
3. Explosion/Détente:
   L'étincelle d'une bougie (ou l'injection de gazole comprimé) enflamme le mélange. La chaleur dégagée dilate les gaz qui repoussent violemment le piston vers le bas.
    
4. Échappement:
   En remontant, le piston chasse les gaz brûlés. Le moteur est à nouveau prêt à recommencer le cycle.
    

I - Epure de distribution

C'est la représentation graphique circulaire permettant de visualiser les caractéristiques de fonctionnement du moteur.

• AOA, Avance Ouverture Admission :

La soupape d'admission s'ouvre AVANT le Point Mort Haut. (ROA si elle s'ouvre après le PMH).

• RFA, Retard Fermeture Admission :

La soupape d'admission se ferme en RETARD, lorsque le piston remonte après le Point Mort Bas (PMB).

• AOE, Avance Ouverture Échappement :

La soupape d'échappement s'ouvre AVANT le PMB pour faire baisser la pression dans le cylindre avant la remontée du piston.

• RFE, Retard Fermeture Echappement :

La soupape d'échappement se ferme après le PMH car combiné avec AOA, pour favoriser le remplissage du cylindre.

• AA, Avance Allumage :

L'étincelle à la bougie est AVANT le PMH pour palier aux délais d’inflammation.

Note: L'avance à l'allumage n'apparait pas sur l'épure d'un moteur diesel puisque la combustion s’opère grâce à la compression.

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