Motorisation thermique

Normes anti-pollution et innovations automobiles

Les normes anti-pollution sont de plus en plus sévères surtout pour les émissions de CO₂ (qui n'est pas un polluant mais contribue au réchauffement climatique).

Les constructeurs développent de nouvelles solutions comme l'utilisation de l'énergie électrique ou la combinaison de différentes énergies.

Les véhicules et matériels sont conçus pour un usage défini 

Principe du moteur thermique

Allure générale des courbes de couple et de puissance d'un moteur

Les motoristes cherchent à obtenir un couple moteur constant et le plus important possible à bas régime.

Caractéristiques dimensionnelles

Calcul de la cylindrée unitaire

Ces caractéristiques permettent de calculer la cylindrée unitaire 

$$Cu=\displaystyle\frac{\pi \times A^{2}}{4} \times C$$

Où 

• Cu  Cylindrée unitaire en cm³
• A  Alésage en cm
• C  Course en cm

Calcul de la cylindrée totale

Pour calculer la cylindrée totale du moteur « Ct en cm³ », il faut multiplier la cylindrée unitaire par le nombre de cylindres « N » 

$$Ct=Cu \times N$$

Le moteur 2 temps

Plus simple technologiquement que le 4 temps, il n'est quasiment plus utilisé car trop polluant. Un cycle moteur correspond à un tour de vilebrequin.

Utilisé sur quelques 2 roues ou matériels avec moteur de faible cylindrée (tronçonneuse…).

Le moteur 4 temps

Nettement plus complexe que le moteur 2 temps, il nécessite un système de distribution qui comprend un arbre à cames et des soupapes d'admission et d'échappement. Il faut 2 tours de vilebrequin pour réaliser un cycle moteur. L'arbre à cames, lui, en effectue qu'un seul. Il tourne à demi-vitesse du vilebrequin.

Le moteur 4 temps à allumage commandé

Son carburant est l'essence d'un mélange gazeux air/essence et l'inflammation du mélange est assurée par une bougie.

Cycle moteur « essence »

Le moteur 4 temps diesel

Il n'est quasiment plus utilisé pour les véhicules légers. On le retrouve plutôt sur les gros utilitaires, camions, tracteurs agricoles… Son carburant est le gazole. C'est un moteur à auto-inflammation, il n'a pas besoin de système d'allumage.

Ce moteur nécessite des systèmes de dépollution très complexes.

Système de distribution

Sur les moteurs diesel de grosse cylindrée, la distribution est assurée par une cascade de pignons :

Système d'alimentation

L'alimentation en gazole est réalisée par le système « Common Rail » ou rampe commune. Les pressions d'injection sont comprises entre 400 et 2000 bar.

La gestion du couple moteur se fait par modulation de la quantité de gazole injectée :

Cycle moteur « Diesel »