Étape 3 sur 6
Moteur à quatre temps, étape 3 sur 6 : Temps 2 : compression
Compression, de 180 à 360 degrés : les deux soupapes se ferment et le piston monte, comprimant le mélange dans un dixième de la place qu’il occupait (un taux de compression de 10:1). La pression monte à environ 12 bar.
Outils : aucun, vos mains suffisent
Les 6 étapes
Ce qu’on y trouve
- Piston · avec deux segments de compression et un segment racleur
- Bielle · et l’axe du piston
- Vilebrequin · avec ses contrepoids
- Soupapes d’admission et d’échappement · chacune ouverte par son propre arbre à cames
- Bougie · au milieu de la culasse
- Courroie de distribution · qui fait tourner les arbres à cames à demi-vitesse
Questions
Quels sont les quatre temps d’un moteur ?
Admission, compression, détente et échappement. Le piston descend pour aspirer l’air et le carburant, remonte pour les comprimer, redescend quand le mélange qui brûle le pousse, et remonte pour chasser les gaz brûlés.
Pourquoi le vilebrequin fait-il deux tours à chaque cycle ?
Chaque temps est une course du piston, vers le haut ou vers le bas, soit un demi-tour de vilebrequin ; quatre temps font deux tours. C’est pourquoi les arbres à cames tournent à la moitié de la vitesse du vilebrequin : chaque soupape s’ouvre une fois par cycle.
Qu’est-ce que le point mort haut ?
Le haut de la course du piston, où il s’arrête un instant avant de redescendre. Le point mort bas est le bas de sa course.
Qu’est-ce que le taux de compression ?
Combien de fois l’espace au-dessus du piston est plus petit au point haut qu’au point bas. Celui d’un moteur essence va en général de 8 à 12 pour 1 ; celui-ci est de 10 pour 1.
Que se passe-t-il si la courroie de distribution saute ?
Les soupapes ne s’ouvrent et ne se ferment plus en phase avec le piston. Dans un moteur à interférence, une soupape ouverte peut rencontrer le piston qui monte, ce qui tord la soupape et endommage le piston : c’est pourquoi on change les courroies à l’intervalle indiqué dans le manuel du véhicule.
Sécurité
Ceci est une maquette pour montrer comment fonctionne un moteur. Ne mettez jamais la main dans le compartiment d’un moteur qui tourne, et confiez les travaux sur la courroie de distribution à un garage : une courroie posée avec une dent de décalage peut détruire un moteur à interférence.
À propos de ce guide
Voici un cylindre de moteur essence à quatre temps sous forme de maquette fonctionnelle, aux dimensions du moteur deux litres EA888 de VW (alésage 82,5 mm, course 92,8 mm, bielle 144 mm, d’après les données de MAHLE) : un piston avec deux segments de compression et un segment racleur, une bielle, un vilebrequin avec contrepoids, une soupape d’admission et une soupape d’échappement ouvertes par deux arbres à cames, qu’une courroie crantée fait tourner à la moitié de la vitesse du vilebrequin, et une bougie.
Le calage de la distribution est typique d’un moteur essence, tel que le donne le cours du MIT sur les moteurs à combustion interne : l’admission s’ouvre environ 10 degrés avant le point haut et se ferme 50 après le point bas, l’échappement s’ouvre 50 avant le point bas et se ferme 10 après le point haut. Le taux de compression de 10:1 est typique lui aussi (8 à 12:1). Les pressions affichées sont données à titre d’illustration, pour un moteur à charge partielle.
Sources : MIT OpenCourseWare 2.61 : Moteurs à combustion interne (notes de cours), MAHLE : données du moteur VW EA888, Wikipedia : Moteur à quatre temps.
Les modèles 3D, les dessins et les textes sont les nôtres.