De quoi est composé un moteur à combustion interne ? LA GLACE - qu'est-ce que c'est ? Moteur à combustion interne : caractéristiques, schéma

Moteur ou moteur (du latin moteur qui met en mouvement) est un appareil qui convertit tout type d'énergie en énergie mécanique. Ce terme est utilisé depuis la fin du XIXe siècle avec le mot « moteur », qui depuis le milieu du XXe siècle désigne plus souvent les moteurs électriques et les moteurs à combustion interne (MCI).

Moteur à combustion interne (ICE)- il s'agit d'un type de moteur, moteur thermique, dans lequel l'énergie chimique du carburant (généralement un carburant d'hydrocarbure liquide ou gazeux) brûlant dans la zone de travail est convertie en travail mécanique.

Dans le cas d'une voiture, le carburant est le contenu réservoir d'essence, et le travail mécanique, respectivement, est le mouvement. Alors, comment l’essence ou le diesel conduisent-ils une voiture ?

De quoi est composé un moteur à combustion interne ?

Il faut commencer par de quoi il s'agit Moteur à combustion interne:

-culasse- il s'agit d'une sorte de récipient pour la chambre de combustion du mélange de travail, des vannes de distribution de gaz avec entraînement, des bougies d'allumage et des injecteurs ;

-cylindres- ce sont des pièces creuses à surface intérieure cylindrique, les pistons se déplacent dans les cylindres ;

-piston- ce sont des pièces mobiles qui recouvrent étroitement les cylindres en section transversale et se déplacent le long de leur axe ;

-segments de piston - ce sont des segments ouverts qui sont fermement insérés dans les rainures des surfaces extérieures des pistons ; ils scellent la chambre de combustion, améliorent le transfert de chaleur à travers les parois du cylindre et régulent le débit de lubrifiant ;

-axes de piston servent à articuler le piston avec la bielle, chacun d'eux est un axe par rapport auquel la bielle effectue un mouvement oscillatoire.;

-bielles- il s'agit d'un maillon d'un mécanisme plat, relié à d'autres maillons mobiles par des paires cinématiques de rotation et effectuant un mouvement plat complexe ;

-vilebrequin- il s'agit d'un arbre composé de plusieurs manivelles ;

-volant- une roue rotative massive utilisée comme dispositif de stockage (batterie inertielle) d'énergie cinétique ;

-arbre à cames avec cames- la partie principale du mécanisme de distribution de gaz (GRM), qui sert à synchroniser les courses d'admission ou d'échappement et de fonctionnement du moteur ;

-vannes- ce sont des mécanismes avec lesquels on peut, à volonté, ouvrir ou fermer des trous à des fins diverses ;

-bougie d'allumage Ils servent à enflammer un mélange inflammable ; ils constituent un ensemble d'électrodes entre lesquelles se produit une étincelle.

Mais pour que le moteur à combustion interne fonctionne pleinement, plusieurs systèmes supplémentaires sont nécessaires :

-système d'alimentation du moteur à combustion interne se compose d'un réservoir de carburant, de filtres à carburant, de conduites de carburant, pompe à carburant, filtre à air, système d'échappement et carburateur (si le moteur n'est pas à injection) ;

-système d'échappement du moteur à combustion interne se compose d'une soupape d'échappement, d'un orifice d'échappement, d'un tuyau d'échappement, d'un silencieux, silencieux supplémentaire(résonateur), silencieux principal, pinces de connexion ;

-système allumage du moteur à combustion interne se compose d'une alimentation électrique pour le système d'allumage (batterie et générateur), d'un commutateur d'allumage, d'un dispositif de commande de stockage d'énergie, d'un dispositif de stockage d'énergie (par exemple, bobine d'allumage), d'un système de distribution d'allumage, de fils haute tension et de bougies d'allumage ;

-système de refroidissement GLACE se compose de doubles parois spécialement disposées du bloc-cylindres et des culasses (l'espace entre elles est rempli de liquide de refroidissement), d'un radiateur, vase d'expansion, pompe, thermostat et canalisations ;

Le système de lubrification est constitué d'un puisard, la pompe à huile, filtre à huile, tuyaux, canaux et trous pour l'alimentation en huile.

Mélange de travail ICE

Le nom lui-même GLACE- moteur COMBUSTION INTERNE- laisse entendre que quelque chose y brûle. Et bien sûr, ce n’est pas le carburant lui-même qui brûle, mais seulement sa vapeur mélangée à l’air. Ce mélange est généralement appelé travail. La combustion de ce mélange a une particularité : il brûle, augmentant considérablement de volume, créant, pour ainsi dire, une onde de choc pour les pistons des cylindres.

Le carburateur ou l'injecteur est respectivement chargé de créer le mélange de travail, selon le type de moteur.

Mouvement de voiture

Ainsi, la combustion du mélange de travail crée le mouvement du piston. Mais comment utiliser un piston pour déplacer une voiture ? Pour ce faire, vous devez convertir le mouvement du piston en rotation. Par conséquent, l'axe et la bielle relient le piston à la manivelle. vilebrequin, qui, tout naturellement, commence à tourner à cause de cela. "Enlève" les tours du vilebrequin transmission.

Cycles de fonctionnement ICE

Le diagramme ci-dessus est extrêmement simplifié. Examinons maintenant plus en détail tout ce qui se passe dans le moteur à combustion interne. Le schéma classique de fonctionnement d'un moteur à combustion interne consiste à le diviser en cycles. Afin de considérer chaque coup du moteur, il faut comprendre plusieurs définitions :

Point Mort Haut (PMH)- la position la plus haute du piston dans le cylindre.

Point Mort Bas (BDC)- la position la plus basse du piston dans le cylindre.

Course du piston- distance entre PMH et BDC.

La chambre de combustion- le volume dans le cylindre au dessus du piston lorsqu'il est au PMH.

Cylindrée- le volume au dessus du piston du cylindre lorsqu'il est au PMB.

Cylindrée du moteur- c'est le volume utile total de tous les cylindres.

Taux de compression du moteur à combustion interne est le rapport entre le volume total du cylindre et le volume de la chambre de combustion.

Admission - 1 cycle de fonctionnement du moteur

Lors du premier temps du moteur à combustion interne, la soupape d'admission s'ouvre pour remplir le cylindre avec le mélange de travail. Le degré de remplissage du cylindre est déterminé par la position du piston : le mélange de travail cesse de s'écouler lorsque le piston est en position PMB. Le mouvement du piston commence à faire tourner la manivelle et le vilebrequin tourne, bien qu'il ne parvienne à faire qu'un demi-tour.

Compression - 2ème cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne

La soupape d'admission se ferme lors du deuxième temps du moteur à combustion interne. La vanne de sortie du système est également fermée. Le mélange de travail est situé à l’intérieur d’un cylindre scellé. Le piston commence à bouger et, par conséquent, la compression du mélange de travail commence. À la fin de la compression (et donc du deuxième temps), la pression dans le cylindre est déjà très élevée et la température atteint 500 degrés Celsius.

Course motrice - 3ème cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne

Le troisième temps du moteur à combustion interne est le plus important. C'est lors du troisième coup que l'énergie thermique est transformée en énergie mécanique.

Là où il y a une fine ligne entre le deuxième et le troisième temps, la bougie s'allume : le mélange s'enflamme et le piston se précipite au PMB. Le résultat est une rotation du vilebrequin.

Sortie - 4ème cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne

Lors du quatrième temps du moteur à combustion interne, la soupape d'échappement s'ouvre tandis que la soupape d'admission est fermée. Le piston, revenant au PMH, pousse les gaz d'échappement hors du cylindre dans le canal d'échappement, qui mène directement à l'atmosphère à travers le silencieux.

Les quatre cycles de fonctionnement du moteur à combustion interne sont répétés de manière cyclique. Mais le plus important d’entre eux est certainement le troisième : assurer la course de travail. Les coups restants sont auxiliaires, uniquement pour « l'organisation » du troisième temps, qui déplace la voiture.

Le moteur à combustion interne est aujourd’hui le principal type de groupe motopropulseur automobile. Le principe de fonctionnement d'un moteur à combustion interne repose sur l'effet de dilatation thermique des gaz qui se produit lors de la combustion du mélange air-carburant dans le cylindre.

Les types de moteurs les plus courants

Il existe trois types de moteurs à combustion interne : à piston, à piston rotatif du système Wankel et à turbine à gaz. À de rares exceptions près voitures modernes Des moteurs à pistons à quatre temps sont installés. La raison réside dans le prix bas, la compacité, la légèreté, la capacité multi-carburant et la possibilité d'être installé sur presque tous les véhicules.

Le moteur de la voiture lui-même est un mécanisme qui convertit l'énergie thermique de la combustion du carburant en énergie mécanique, dont le fonctionnement est assuré par de nombreux systèmes, composants et assemblages. Les moteurs à combustion interne à pistons sont à deux temps et à quatre temps. Le moyen le plus simple de comprendre le principe de fonctionnement d'un moteur de voiture est d'utiliser l'exemple d'un groupe motopropulseur monocylindre à quatre temps.

Un moteur à quatre temps est appelé parce qu'un cycle de travail se compose de quatre mouvements de piston (courses) ou de deux tours du vilebrequin :

entrée ;
compression;
course de travail ;
libérer.

Structure générale du moteur à combustion interne

Pour comprendre le principe de fonctionnement du moteur, il faut Plan général imaginez son appareil. Les principales parties sont :

bloc-cylindres (dans notre cas il y a un cylindre) ;
mécanisme à manivelle, composé d'un vilebrequin, de bielles et de pistons ;
culasse avec mécanisme de distribution de gaz (GRM).

Le mécanisme à manivelle assure la conversion du mouvement alternatif des pistons en rotation du vilebrequin. Les pistons se déplacent grâce à l'énergie du carburant brûlant dans les cylindres.

Emploi ce mécanisme est impossible sans le fonctionnement du mécanisme de distribution de gaz, qui assure l'ouverture en temps opportun de l'admission et soupapes d'échappement pour l'admission du mélange de travail et l'évacuation des gaz d'échappement. La distribution se compose d'un ou plusieurs arbres à cames dotés de cames, de soupapes poussoirs (au moins deux pour chaque cylindre), de soupapes et de ressorts de rappel.

Un moteur à combustion interne ne peut fonctionner qu'avec le fonctionnement coordonné des systèmes auxiliaires, qui comprennent :

un système d'allumage chargé d'enflammer le mélange combustible dans les cylindres ;
un système d'admission qui fournit une alimentation en air pour former un mélange de travail ;
un système de carburant qui assure un approvisionnement continu en carburant et un mélange de carburant et d'air ;
un système de lubrification conçu pour lubrifier les pièces frottantes et éliminer les produits d'usure ;
système d'échappement, qui élimine les gaz d'échappement des cylindres du moteur à combustion interne et réduit leur toxicité ;
système de refroidissement nécessaire à l'entretien température optimale pour le fonctionnement du groupe motopropulseur.

Cycle de service du moteur

Comme mentionné ci-dessus, le cycle se compose de quatre mesures. Lors du premier temps, la came de l'arbre à cames pousse la soupape d'admission, l'ouvrant, le piston commence à se déplacer de sa position la plus haute vers le bas. Dans ce cas, un vide est créé dans le cylindre, grâce auquel le mélange de travail prêt à l'emploi, ou l'air, si le moteur à combustion interne est équipé d'un système, pénètre dans le cylindre. injection directe carburant (dans ce cas, le carburant est mélangé à l’air directement dans la chambre de combustion).

Le piston communique le mouvement au vilebrequin via la bielle, le tournant de 180 degrés au moment où il atteint sa position la plus basse.

Lors du deuxième temps - compression - la ou les soupapes d'admission se ferment, le piston inverse son sens de mouvement, comprimant et réchauffant le mélange de travail ou l'air. À la fin de la course, le système d'allumage délivre une décharge électrique à la bougie d'allumage et une étincelle se forme, enflammant le mélange air-carburant comprimé.

Le principe de l'allumage du carburant moteur diesel à combustion interne différent : à la fin de la course de compression, du carburant diesel finement atomisé est injecté dans la chambre de combustion par une buse, où il est mélangé à de l'air chauffé, et le mélange obtenu s'enflamme automatiquement. Il convient de noter que pour cette raison, le taux de compression du diesel est beaucoup plus élevé.

Pendant ce temps, le vilebrequin tournait encore de 180 degrés, ce qui faisait un tour complet.

Le troisième coup est appelé coup de force. Les gaz formés lors de la combustion du carburant, en se dilatant, poussent le piston vers sa position la plus basse. Le piston transfère l'énergie au vilebrequin via la bielle et le fait tourner encore d'un demi-tour.

En atteignant le point mort bas, le coup final commence : le relâchement. Au début de cette course la came arbre à cames pousse et ouvre la soupape d'échappement, le piston monte et expulse les gaz d'échappement du cylindre.

Les moteurs thermiques installés dans les voitures modernes n'ont pas un cylindre, mais plusieurs. Pour un fonctionnement uniforme du moteur en même temps différents cylindres différentes courses sont effectuées et à chaque demi-tour du vilebrequin, une course motrice se produit dans au moins un cylindre (à l'exception des moteurs à 2 et 3 cylindres). Grâce à cela, il est possible de se débarrasser des vibrations inutiles, d'équilibrer les forces agissant sur le vilebrequin et d'assurer le bon fonctionnement du moteur à combustion interne. Les tourillons de bielle sont situés sur l'arbre à des angles égaux les uns par rapport aux autres.

Pour des raisons de compacité, les moteurs multicylindres ne sont pas réalisés en ligne, mais en forme de V ou opposés (la carte de visite de Subaru). Cela permet d'économiser beaucoup d'espace sous le capot.

Moteurs à deux temps

En plus des moteurs à combustion interne à pistons à quatre temps, il existe des moteurs à deux temps. Le principe de leur fonctionnement est quelque peu différent de celui décrit ci-dessus. La conception d'un tel moteur est plus simple. Le cylindre a une fenêtre - une entrée et une sortie, située au-dessus. Le piston, étant au PMB, ferme l'orifice d'entrée, puis, en montant, ferme la sortie et comprime le mélange de travail. Lorsqu'il atteint le PMH, une étincelle se forme sur la bougie et enflamme le mélange. À ce moment-là, la fenêtre d'admission est ouverte et, à travers elle, une autre dose du mélange air-carburant pénètre dans le carter.

Au cours de la deuxième course, se déplaçant vers le bas sous l'influence des gaz, le piston ouvre la fenêtre d'échappement, à travers laquelle les gaz d'échappement sont expulsés du cylindre avec une nouvelle partie du mélange de travail, qui pénètre dans le cylindre par le canal de purge. Dans ce cas, une partie du mélange de travail sort également par la fenêtre d'échappement, ce qui explique la gourmandise du moteur à combustion interne à deux temps.

Ce principe de fonctionnement permet de réaliser plus de pouvoir moteur avec une cylindrée plus petite, mais cela se fait au prix d'une consommation de carburant plus élevée. Les avantages de ces moteurs incluent un fonctionnement plus uniforme, conception simple, poids léger et densité de puissance élevée. Les inconvénients incluent des gaz d'échappement plus sales, un manque de systèmes de lubrification et de refroidissement, ce qui menace la surchauffe et la panne de l'unité.

L’invention du moteur à combustion interne a permis à l’humanité de faire des progrès significatifs dans son développement. Désormais, les moteurs utilisés pour effectuer travail utile L'énergie libérée lors de la combustion du carburant est utilisée dans de nombreux domaines de l'activité humaine. Mais ces moteurs sont plus répandus dans les transports.

Toutes les centrales électriques sont constituées de mécanismes, de composants et de systèmes qui, interagissant les uns avec les autres, assurent la conversion de l'énergie libérée lors de la combustion de produits inflammables en mouvement de rotation du vilebrequin. C'est ce mouvement qui constitue son œuvre utile.

Pour que ce soit plus clair, vous devez comprendre le principe de fonctionnement d'une centrale à combustion interne.

Principe d'opération

Lorsqu'un mélange combustible composé de produits inflammables et d'air brûle, davantage d'énergie est libérée. De plus, au moment où le mélange s'enflamme, son volume augmente considérablement, la pression à l'épicentre de l'inflammation augmente, en effet, une petite explosion se produit avec libération d'énergie. Ce processus est pris comme base.

Si la combustion a lieu dans un espace fermé, la pression générée lors de la combustion va exercer une pression sur les parois de cet espace. Si l'un des murs est rendu mobile, alors la pression, essayant d'augmenter le volume de l'espace clos, déplacera ce mur. Si vous attachez une sorte de tige à ce mur, il effectuera déjà un travail mécanique - en s'éloignant, il poussera cette tige. En reliant la tige à la manivelle, lors du déplacement elle forcera la manivelle à tourner par rapport à son axe.

C'est le principe de fonctionnement d'un groupe motopropulseur à combustion interne - il y a un espace fermé (chemise de cylindre) avec une paroi mobile (piston). Le mur est relié à la manivelle par une bielle (bielle) ( vilebrequin). Ensuite, l'action inverse est effectuée - la manivelle, faisant un tour complet autour de l'axe, pousse le mur avec la tige et revient ainsi en arrière.

Mais ce n'est qu'un principe de travail avec une explication de composants simples. En fait, le processus semble un peu plus compliqué, car il faut d'abord s'assurer que le mélange pénètre dans le cylindre, le comprimer pour un meilleur allumage, et également éliminer les produits de combustion. Ces actions sont appelées tacts.

Il y a 4 mesures au total :

admission (le mélange entre dans le cylindre) ;
compression (le mélange est comprimé en réduisant le volume à l'intérieur du liner par le piston) ;
course motrice (après l'allumage, le mélange, du fait de sa dilatation, pousse le piston vers le bas) ;
libération (élimination des produits de combustion de la cartouche pour fournir la partie suivante du mélange) ;

Courses du moteur à pistons

Il s'ensuit que seul le coup de travail a un effet utile, les trois autres sont préparatoires. Chaque coup est accompagné d'un certain mouvement du piston. Pendant l'admission et la course motrice, il se déplace vers le bas, et pendant la compression et l'épuisement, il monte. Et comme le piston est relié au vilebrequin, chaque course correspond à un certain angle de rotation de l'arbre autour de l'axe.

La mise en œuvre des cycles dans le moteur se fait de deux manières. Le premier est avec une combinaison de rythmes. Dans un tel moteur, toutes les courses sont effectuées en un tour complet du vilebrequin. C'est-à-dire un demi-tour de genoux. arbre, au niveau duquel le piston monte ou descend et est accompagné de deux courses. Ces moteurs sont appelés 2 temps.

La deuxième méthode consiste à mesurer séparément. Un mouvement du piston s'accompagne d'un seul coup. De ce fait, pour qu’un cycle complet de travail se produise, 2 tours de genoux sont nécessaires. arbre autour de l’axe. Ces moteurs sont désignés 4 temps.

Bloc-cylindres

Maintenant, la structure du moteur à combustion interne elle-même. La base de toute installation est le bloc-cylindres. Tous les composants se trouvent dedans et dessus.

Les caractéristiques de conception du bloc dépendent de certaines conditions : le nombre de cylindres, leur emplacement et la méthode de refroidissement. Le nombre de cylindres combinés dans un bloc peut varier de 1 à 16. De plus, les blocs avec un nombre impair de cylindres sont rares : parmi les moteurs actuellement produits, on ne trouve que des unités à un et trois cylindres. La plupart des unités sont livrées avec une paire de cylindres - 2, 4, 6, 8 et moins souvent 12 et 16.

Bloc quatre cylindres

Les centrales électriques de 1 à 4 cylindres ont généralement une disposition de cylindres en ligne. Si le nombre de cylindres est plus grand, ils sont disposés en deux rangées, avec un certain angle de position d'une rangée par rapport à l'autre, ce qu'on appelle les centrales électriques avec une position des cylindres en forme de V. Cette disposition a permis de réduire les dimensions du bloc, mais en même temps leur fabrication est plus difficile qu'avec une disposition en ligne.

Bloc à huit cylindres

Il existe un autre type de blocs dans lesquels les cylindres sont disposés sur deux rangées et avec un angle entre eux de 180 degrés. Ces moteurs sont appelés . On les trouve principalement sur les motos, bien qu'il existe également des voitures équipées de ce type de groupe motopropulseur.

Mais la condition du nombre de cylindres et de leur emplacement est facultative. Il existe des moteurs 2 et 4 cylindres avec une position des cylindres en forme de V ou opposée, ainsi que des moteurs 6 cylindres avec une disposition en ligne.

Il existe deux types de refroidissement utilisés centrales électriques- air et liquide. Dépend de caractéristique de conception bloc. Bloquer avec air conditionné plus petit en taille et structurellement plus simple, puisque les cylindres ne sont pas inclus dans sa conception.

Un bloc à refroidissement liquide est plus complexe : sa conception comprend des cylindres et une chemise de refroidissement est située au-dessus du bloc avec des cylindres. Le liquide circule à l'intérieur, évacuant la chaleur des cylindres. Dans ce cas, le bloc et l'enveloppe de refroidissement constituent un tout.

Le bloc est recouvert sur le dessus d'une plaque spéciale - la culasse (culasse). C'est l'un des composants qui fournit un espace fermé dans lequel se déroule le processus de combustion. Sa conception peut être simple, sans compter mécanismes supplémentaires, ou complexe.

mécanisme à manivelle

Inclus dans la conception du moteur, il assure la conversion du mouvement alternatif du piston dans le manchon en mouvement de rotation du vilebrequin. L'élément principal de ce mécanisme est le vilebrequin. Il dispose d'une liaison mobile avec le bloc-cylindres. Cette liaison assure la rotation de cet arbre autour de son axe.

Un volant d'inertie est fixé à une extrémité de l'arbre. Le travail du volant est de transmettre davantage le couple de l'arbre. Étant donné qu'un moteur à 4 temps n'a qu'un demi-tour avec action utile tous les deux tours du vilebrequin - la course motrice, le reste nécessite une action inverse, qui est effectuée par le volant d'inertie. Ayant une masse importante et tournant, de par son énergie cinétique il assure la rotation des genoux. arbre pendant les courses préparatoires.

Le cercle du volant d'inertie comporte une couronne dentée qui sert au démarrage de la centrale électrique.

De l'autre côté de l'arbre se trouve un engrenage d'entraînement pour la pompe à huile et le mécanisme de distribution de gaz, ainsi qu'une bride pour fixer la poulie.

Ce mécanisme comprend également des bielles, qui transmettent la force du piston au vilebrequin et inversement. Les bielles sont également fixées de manière mobile à l'arbre.

Surfaces du bloc-cylindres, genoux. L'arbre et les bielles ne se touchent pas directement au niveau des joints, entre eux se trouvent des paliers lisses - chemises.

Groupe cylindre-piston

Ce groupe comprend les chemises de cylindre, les pistons, les segments de piston et les axes. C'est dans ce groupe que se déroule le processus de combustion et que l'énergie libérée est transférée pour être convertie. La combustion se produit à l'intérieur du revêtement fermé d'un côté par la tête du bloc et de l'autre par le piston. Le piston lui-même peut se déplacer à l’intérieur du revêtement.

Pour assurer une étanchéité maximale à l'intérieur de la chemise, des segments de piston sont utilisés pour empêcher le mélange et les produits de combustion de fuir entre les parois de la chemise et le piston.

Le piston est relié de manière mobile à la bielle au moyen d'un axe.

Mécanisme de distribution de gaz

La tâche de ce mécanisme est de fournir en temps opportun le mélange combustible ou ses composants au cylindre, ainsi que d'éliminer les produits de combustion.

U moteurs à deux temps il n’existe pas de mécanisme en tant que tel. Dans celui-ci, l'alimentation en mélange et l'évacuation des produits de combustion sont réalisées par des fenêtres technologiques réalisées dans les parois du manchon. Il existe trois fenêtres de ce type : entrée, dérivation et sortie.

Le piston, en mouvement, ouvre et ferme l'une ou l'autre fenêtre, ce qui remplit le manchon de carburant et élimine les gaz d'échappement. L'utilisation d'une telle distribution de gaz ne nécessite pas de composants supplémentaires, la culasse d'un tel moteur est donc simple et sa tâche est uniquement d'assurer l'étanchéité du cylindre.

Le moteur 4 temps est doté d'un mécanisme de calage des soupapes. Le carburant d'un tel moteur est fourni par des trous spéciaux dans la culasse. Ces trous sont fermés par des vannes. Lorsqu'il est nécessaire d'alimenter en carburant ou d'évacuer les gaz de la bouteille, la vanne correspondante est ouverte. L'ouverture des soupapes est assurée par l'arbre à cames, qui au bon moment appuie sur la soupape souhaitée avec ses cames et ouvre le trou. L'arbre à cames est entraîné par le vilebrequin.

Entraînement par courroie et chaîne de distribution

La disposition du mécanisme de distribution de gaz peut varier. Les moteurs sont produits avec un arbre à cames inférieur (situé dans le bloc-cylindres) et une soupape en tête (dans la culasse). La transmission de la force de l'arbre aux soupapes s'effectue par l'intermédiaire de tiges et de culbuteurs.

Les moteurs dans lesquels l'arbre et les vannes sont situés en haut sont plus courants. Avec cette disposition, l'arbre est également situé dans la culasse et il agit directement sur les soupapes, sans éléments intermédiaires.

Système d'alimentation

Ce système assure la préparation du carburant pour une alimentation ultérieure des cylindres. La conception de ce système dépend du carburant utilisé par le moteur. Le carburant principal est désormais extrait du pétrole, avec différentes fractions - essence et carburant diesel.

Les moteurs à essence ont deux types Système de carburant– carburateur et injection. Dans le premier système, la formation du mélange s'effectue dans le carburateur. Il distribue et alimente en carburant le flux d'air qui le traverse, puis ce mélange est acheminé vers les cylindres. Ce système se compose d'un réservoir de carburant, de conduites de carburant, d'une pompe à carburant à vide et d'un carburateur.

Système de carburateur

La même chose se fait dans les voitures à injection, mais leur dosage est plus précis. De plus, le carburant présent dans les injecteurs est ajouté au flux d'air déjà dans le tuyau d'admission via la buse. Cette buse atomise le carburant, ce qui assure une meilleure formation du mélange. Le système d'injection se compose d'un réservoir, d'une pompe située à l'intérieur, de filtres, de conduites de carburant et d'une rampe d'injection avec des injecteurs installés sur le collecteur d'admission.

Les diesels ont la même quantité de composants mélange de carburant produit séparément. Le mécanisme de distribution de gaz fournit uniquement de l'air aux bouteilles via les vannes. Le carburant est fourni aux cylindres séparément, par des injecteurs et sous haute pression. Consiste en ce système du réservoir, des filtres, de la pompe à carburant haute pression(pompe à essence) et injecteurs.

Récemment, des systèmes d'injection sont apparus qui fonctionnent sur le principe d'un système de carburant diesel - un injecteur à injection directe.

Le système d'évacuation des gaz d'échappement assure l'élimination des produits de combustion des cylindres et une neutralisation partielle produits dangereux, et réduction du bruit lorsque les gaz d'échappement sont évacués. Il se compose d'un collecteur d'échappement, d'un résonateur, d'un catalyseur (pas toujours) et d'un silencieux.

Système de lubrification

Le système de lubrification réduit la friction entre les surfaces d'interaction du moteur en créant un film spécial qui empêche le contact direct des surfaces. De plus, il élimine la chaleur et protège les éléments du moteur de la corrosion.

Le système de lubrification se compose d'une pompe à huile, d'un réservoir d'huile - d'un carter, d'une prise d'huile, d'un filtre à huile et de canaux à travers lesquels l'huile se déplace vers les surfaces de frottement.

Système de refroidissement

Maintien optimal température de fonctionnement Pendant le fonctionnement du moteur, il est assuré par le système de refroidissement. Deux types de systèmes sont utilisés : à air et à liquide.

Le système d'air produit un refroidissement en soufflant de l'air sur les cylindres. Pour meilleur refroidissement Les cylindres ont des ailettes de refroidissement.

DANS système liquide le refroidissement est effectué par un liquide qui circule dans la chemise de refroidissement en contact direct avec la paroi extérieure des revêtements. Ce système se compose d'une chemise de refroidissement, d'une pompe à eau, d'un thermostat, de tuyaux et d'un radiateur.

Système de mise à feu

Le système d'allumage est utilisé uniquement sur moteurs à essence. Sur les moteurs diesel, le mélange est enflammé par compression, il n'a donc pas besoin d'un tel système.

Dans les voitures à essence, l'allumage s'effectue par une étincelle qui saute à un certain moment entre les électrodes d'une bougie de préchauffage installée dans la culasse afin que sa jupe se trouve dans la chambre de combustion du cylindre.

Le système d'allumage se compose d'une bobine d'allumage, d'un distributeur (distributeur), d'un câblage et de bougies d'allumage.

Équipement électrique

Alimente cet équipement en énergie électrique réseau de bord voiture, y compris le système d'allumage. Cet équipement démarre également le moteur. Il se compose d'une batterie, d'un générateur, d'un démarreur, d'un câblage et de divers capteurs qui surveillent le fonctionnement et l'état du moteur.

C'est toute la structure d'un moteur à combustion interne. Bien qu'il soit constamment amélioré, son principe de fonctionnement ne change pas ; seuls les composants et mécanismes individuels sont améliorés.

Développements modernes

La tâche principale à laquelle les constructeurs automobiles sont confrontés est de réduire la consommation de carburant et les émissions de substances nocives dans l'atmosphère. Par conséquent, ils améliorent constamment le système alimentaire, le résultat est l’apparition récente systèmes d'injection avec injection directe.

Des carburants alternatifs sont recherchés dernier développement Dans cette direction, on utilise jusqu'à présent des alcools ainsi que des huiles végétales comme carburant.

Les scientifiques tentent également d'établir la production de moteurs avec un principe de fonctionnement complètement différent. Il s'agit par exemple du moteur Wankel, mais jusqu'à présent, il n'y a pas eu de succès particulier.

Poireau automatique

Un moteur à combustion interne est un type de moteur dans lequel le carburant est enflammé dans la chambre de travail à l'intérieur, et non dans un milieu externe supplémentaire. GLACE convertit la pression de la combustion carburant dans le travail mécanique.

De l'histoire

Le premier moteur à combustion interne a été Unité de puissance De Rivaza, du nom de son créateur François de Rivaza, originaire de France, qui l'a conçu en 1807.

Ce moteur avait déjà un allumage par étincelle, il avait une bielle, avec un système de piston, c'est-à-dire qu'il s'agissait d'une sorte de prototype de moteurs modernes.

57 ans plus tard, Etienne Lenoir, compatriote de Rivaz, invente un moteur à deux temps. Cette unité avait une disposition horizontale de son unique cylindre, avait un allumage par étincelle et fonctionnait avec un mélange de gaz d'éclairage et d'air. A cette époque, le travail du moteur à combustion interne était déjà suffisant pour les bateaux de petite taille.

Après encore 3 ans, l'Allemand Nikolaus Otto est devenu un concurrent dont l'idée était déjà un quatre temps. moteur atmosphérique avec un cylindre vertical. Le rendement dans ce cas a augmenté de 11 %, contrairement au rendement du moteur à combustion interne Rivaz, il est devenu de 15 pour cent.

Un peu plus tard, dans les années 80 du même siècle, le designer russe Ogneslav Kostovich a lancé pour la première fois une unité de type carburateur, et les ingénieurs allemands Daimler et Maybach l'ont améliorée pour en faire une forme légère, qui a commencé à être installée sur des motos et des véhicules.

En 1897, Rudolf Diesel a introduit le moteur à combustion interne à allumage par compression, utilisant de l'huile comme carburant. Ce type de moteur est devenu l’ancêtre des moteurs diesel encore utilisés aujourd’hui.

Types de moteurs

Les moteurs à essence de type carburateur fonctionnent avec du carburant mélangé à de l'air. Ce mélange est pré-préparé dans le carburateur puis entre dans le cylindre. Dans celui-ci, le mélange est comprimé et enflammé par une étincelle provenant de la bougie d'allumage.
Les moteurs à injection diffèrent en ce que le mélange est fourni directement des injecteurs à collecteur d'admission. Ce type dispose de deux systèmes d'injection : mono-injection et injection distribuée.
DANS moteur diesel l'allumage se fait sans bougies. Le cylindre de ce système contient de l'air chauffé à une température supérieure à la température d'inflammation du carburant. Le carburant est fourni à cet air par une buse et l'ensemble du mélange est enflammé sous la forme d'une torche.
Un moteur à combustion interne à gaz a un principe de cycle thermique ; le carburant peut être soit gaz naturel, et les hydrocarbures. Le gaz entre dans le réducteur, où sa pression est stabilisée à la pression de fonctionnement. Ensuite, il entre dans le mélangeur et finit par s'enflammer dans le cylindre.
Les moteurs à combustion interne gaz-diesel fonctionnent sur le principe des moteurs à gaz, mais contrairement à eux, le mélange n'est pas enflammé par une bougie, mais Gas-oil, dont l'injection s'effectue de la même manière qu'un moteur diesel classique.
Les types de moteurs à combustion interne à piston rotatif se distinguent fondamentalement des autres par la présence d'un rotor qui tourne dans une chambre en forme de huit. Pour comprendre ce qu'est un rotor, vous devez comprendre que dans ce cas, le rotor joue le rôle de piston, de courroie de distribution et de vilebrequin, c'est-à-dire qu'il n'y a aucun mécanisme de distribution spécial ici. Avec un tour, trois cycles de travail se produisent à la fois, ce qui est comparable au fonctionnement d'un moteur six cylindres.

Principe d'opération

Actuellement, le principe de fonctionnement à quatre temps du moteur à combustion interne prédomine. Cela s'explique par le fait que le piston traverse le cylindre quatre fois - de haut en bas en quantités égales, deux à la fois.

Comment fonctionne un moteur à combustion interne :

Le premier coup - le piston aspire le mélange carburé à mesure qu'il descend. Dans ce cas, la soupape d'admission est ouverte.
Une fois que le piston a atteint le niveau inférieur, il se déplace vers le haut, comprimant le mélange combustible qui, à son tour, prend le volume de la chambre de combustion. Cette étape, incluse dans le principe de fonctionnement du moteur à combustion interne, est la deuxième consécutive. Les valves, en même temps, sont fermées, et plus elles sont serrées, meilleure est la compression.
Au troisième coup, le système d'allumage est activé, car c'est là que le mélange carburé s'enflamme. Dans le cadre du fonctionnement du moteur, cela est appelé « travail », car cela commence le processus de mise en service de l'unité. Le piston commence à descendre à la suite de l'explosion du carburant. Comme lors du deuxième coup, les vannes sont fermées.
Le temps final est le quatrième, la graduation, qui indique clairement ce qu'est l'achèvement d'un cycle complet. Le piston évacue les gaz d'échappement du cylindre à travers la soupape d'échappement. Ensuite, tout se répète à nouveau de manière cyclique ; vous pouvez comprendre le fonctionnement d'un moteur à combustion interne en imaginant le fonctionnement cyclique d'une horloge.

Appareil à glace

Il est logique de considérer la structure d'un moteur à combustion interne à partir du piston, puisque c'est l'élément principal de fonctionnement. C'est une sorte de « verre » avec une cavité vide à l'intérieur.

Le piston comporte des fentes dans lesquelles sont fixés les segments. Ces mêmes segments sont chargés de garantir que le mélange inflammable ne s'échappe pas sous le piston (compression), ainsi que de garantir que l'huile ne pénètre pas dans l'espace au-dessus du piston lui-même (racleur d'huile).

Mode opératoire

Lorsque le mélange carburé pénètre dans le cylindre, le piston effectue les quatre courses décrites ci-dessus et le mouvement alternatif du piston met l'arbre en mouvement.
L'ordre supplémentaire de fonctionnement du moteur est le suivant : la partie supérieure de la bielle est fixée à un axe situé à l'intérieur de la jupe du piston. La manivelle du vilebrequin sécurise la bielle. Le piston, lorsqu'il se déplace, fait tourner le vilebrequin et celui-ci, en temps voulu, transmet le couple au système de transmission, de là au système d'engrenages puis aux roues motrices. Dans la conception de moteurs de voitures avec À traction arrière L’arbre de transmission sert également d’intermédiaire aux roues.

Conception de glace

Le mécanisme de distribution de gaz (GDM) du moteur à combustion interne est responsable de l'injection de carburant ainsi que de la libération des gaz.

Le mécanisme de distribution se compose d'une soupape en tête et d'une soupape inférieure et peut être de deux types : à courroie ou à chaîne.

La bielle est le plus souvent réalisée en acier par emboutissage ou forgeage. Il existe des types de bielles en titane. La bielle transmet les forces du piston au vilebrequin.

Un vilebrequin en fonte ou en acier est un ensemble de tourillons de bielle et de bielle. À l'intérieur de ces tourillons se trouvent des trous chargés de fournir de l'huile sous pression.

Le principe de fonctionnement du mécanisme à manivelle des moteurs à combustion interne est de convertir les mouvements du piston en mouvements du vilebrequin.

La culasse (culasse) de la plupart des moteurs à combustion interne, comme le bloc-cylindres, est le plus souvent en fonte et moins souvent en divers alliages d'aluminium. La culasse contient des chambres de combustion, des canaux d'admission et d'échappement et des trous de bougies d'allumage. Il y a un joint entre le bloc-cylindres et la culasse, assurant une parfaite étanchéité de leur liaison.

Le système de lubrification, qui comprend un moteur à combustion interne, comprend un carter, une prise d'huile, une pompe à huile, filtre à l'huile et un refroidisseur d'huile. Tout cela est relié par des canaux et des autoroutes complexes. Le système de lubrification est chargé non seulement de réduire la friction entre les pièces du moteur, mais également de les refroidir, ainsi que de réduire la corrosion et l'usure, augmentant ainsi ressource moteur.

La conception du moteur, selon son type, type, pays de constructeur, peut être complétée par quelque chose ou, au contraire, certains éléments peuvent manquer pour cause d'obsolescence modèles individuels, Mais appareil général Le moteur reste inchangé, tout comme le principe de fonctionnement standard d'un moteur à combustion interne.

Unités supplémentaires

Bien entendu, un moteur à combustion interne ne peut exister en tant qu'organe distinct sans unités supplémentaires qui assurent son fonctionnement. Le système de démarrage fait tourner le moteur et le met en état de marche. Il existe différents principes de démarrage selon le type de moteur : démarreur, pneumatique et musculaire.

La transmission vous permet de développer la puissance dans une plage de régime étroite. Le système électrique fournit Moteur à GLACE petite électricité. Il comprend batterie d'accumulateurs et un générateur qui fournit un flux constant d’électricité et une charge de batterie.

Le système d'échappement assure la libération des gaz. Tout dispositif de moteur de voiture comprend : un collecteur d'échappement, qui collecte les gaz dans un seul tuyau, un convertisseur catalytique, qui réduit la toxicité des gaz en réduisant l'oxyde d'azote et utilise l'oxygène résultant pour brûler les substances nocives.

Le silencieux de ce système sert à réduire le bruit provenant du moteur. Les moteurs à combustion interne des voitures modernes doivent être conformes aux normes légales.

Type de carburant

Vous devez également vous rappeler de l'indice d'octane du carburant utilisé par différents types de moteurs à combustion interne.

Le plus haut indice d'octane carburant - donc plus de diplôme compression, ce qui entraîne une augmentation du rendement du moteur à combustion interne.

Mais il existe aussi des moteurs pour lesquels une augmentation de l'indice d'octane au-dessus de celui fixé par le constructeur entraînera une panne prématurée. Cela peut se produire en brûlant les pistons, en détruisant les segments ou en provoquant de la suie dans les chambres de combustion.

L'usine fournit son propre indice d'octane minimum et maximum requis par un moteur à combustion interne.

Réglage

Ceux qui aiment augmenter la puissance des moteurs à combustion interne installent souvent (si cela n'est pas prévu par le constructeur) différents types de turbines ou de compresseurs.

Compresseur allumé ralenti Produit peu de puissance mais maintient un régime stable. La turbine, au contraire, serre Puissance maximum quand vous l'allumez.

L'installation de certaines unités nécessite la consultation de spécialistes possédant une expérience dans un domaine restreint, comme la réparation, le remplacement d'unités ou l'ajout d'un moteur à combustion interne. options additionelles- il s'agit d'un écart par rapport à l'objectif de fonctionnement du moteur et réduit la durée de vie du moteur à combustion interne, et des actions incorrectes peuvent entraîner des conséquences irréversibles, c'est-à-dire que le fonctionnement du moteur à combustion interne peut être définitivement interrompu.

Dans la conception d'un moteur, le piston est un élément clé du processus de travail. Le piston est réalisé sous la forme d'un verre creux métallique, situé avec un fond sphérique (tête de piston) vers le haut. La partie de guidage du piston, autrement appelée jupe, comporte des rainures peu profondes conçues pour y maintenir les segments de piston. Le but des segments de piston est d'assurer, en premier lieu, l'étanchéité de l'espace au-dessus du piston, où, pendant le fonctionnement du moteur, une combustion instantanée du mélange essence-air se produit et le gaz en expansion résultant ne pourrait pas contourner la jupe et se précipiter sous le piston. . Deuxièmement, les segments empêchent l'huile située sous le piston de pénétrer dans l'espace au-dessus du piston. Ainsi, les segments du piston agissent comme des joints. Le segment de piston inférieur (inférieur) est appelé segment racleur d'huile, et le segment supérieur (supérieur) est appelé segment de compression, c'est-à-dire qu'il fournit un degré élevé de compression du mélange.

Lorsqu'un mélange air-carburant ou carburant pénètre dans le cylindre à partir d'un carburateur ou d'un injecteur, il est comprimé par le piston lorsqu'il se déplace vers le haut et enflammé par une décharge électrique de la bougie d'allumage (dans un moteur diesel, le mélange s'enflamme automatiquement en raison de compression soudaine). Les gaz de combustion résultants ont un volume nettement plus grand que le mélange de carburant d'origine et, en se dilatant, poussent fortement le piston vers le bas. Ainsi, l'énergie thermique du carburant est convertie en mouvement alternatif (de haut en bas) du piston dans le cylindre.

Ensuite, vous devez convertir ce mouvement en rotation de l’arbre. Cela se passe comme suit : à l'intérieur de la jupe du piston se trouve un axe sur lequel est fixée la partie supérieure de la bielle, cette dernière est fixée de manière pivotante à la manivelle du vilebrequin. Le vilebrequin tourne librement roulements de support, qui sont situés dans le carter du moteur à combustion interne. Lorsque le piston bouge, la bielle commence à faire tourner le vilebrequin, à partir duquel le couple est transmis à la transmission puis via le système d'engrenages aux roues motrices.

Spécifications du moteur.Caractéristiques du moteur Lors du mouvement de haut en bas, le piston a deux positions appelées points morts. Le point mort haut (PMH) est le moment de levée maximale de la tête et de l'ensemble du piston vers le haut, après quoi il commence à descendre ; le point mort bas (BDC) est la position la plus basse du piston, après quoi le vecteur de direction change et le piston se précipite vers le haut. La distance entre le PMH et le PMB est appelée course du piston, le volume de la partie supérieure du cylindre lorsque le piston est au PMH forme la chambre de combustion, et le volume maximum du cylindre lorsque le piston est au PMB est généralement appelé le total. volume du cylindre. La différence entre le volume total et le volume de la chambre de combustion est appelée volume utile du cylindre.
La cylindrée totale de tous les cylindres d'un moteur à combustion interne est indiquée en spécifications techniques moteur, exprimé en litres, donc dans la vie de tous les jours on l'appelle cylindrée du moteur. Deuxième la caractéristique la plus importante de tout moteur à combustion interne est le taux de compression (CC), défini comme le quotient du volume total divisé par le volume de la chambre de combustion. U moteurs à carburateur CC varie entre 6 et 14, pour les moteurs diesel - de 16 à 30. C'est cet indicateur, ainsi que la cylindrée du moteur, qui détermine sa puissance, son efficacité et l'exhaustivité de la combustion du mélange air-carburant, ce qui affecte le toxicité des émissions pendant fonctionnement du moteur à combustion interne.
La puissance du moteur a une désignation binaire - en puissance(ch) et en kilowatts (kW). Pour convertir les unités de l'une à l'autre, un coefficient de 0,735 est utilisé, soit 1 ch. = 0,735 kW.
Le cycle de travail d'un moteur à combustion interne à quatre temps est déterminé par deux tours de vilebrequin - un demi-tour par course, correspondant à une course de piston. Si le moteur est monocylindre, on observe alors des irrégularités dans son fonctionnement : une forte accélération de la course du piston lors de la combustion explosive du mélange et un ralentissement à l'approche du PMB et au-delà. Afin d'arrêter ces irrégularités, un disque de volant massif à haute inertie est installé sur l'arbre à l'extérieur du carter du moteur, grâce à quoi le couple de l'arbre devient plus stable dans le temps.

Principe de fonctionnement d'un moteur à combustion interne
Voiture moderne, le plus souvent, est entraîné par un moteur à combustion interne. Il existe une grande variété de moteurs de ce type. Ils diffèrent par le volume, le nombre de cylindres, la puissance, la vitesse de rotation, le carburant utilisé (moteurs à combustion interne diesel, essence et gaz). Mais, en principe, la structure du moteur à combustion interne est similaire.
Comment fonctionne le moteur et pourquoi est-il appelé moteur à combustion interne à quatre temps ? C’est clair pour la combustion interne. Le carburant brûle à l'intérieur du moteur. Pourquoi 4 temps de moteur, c'est quoi ? En effet, il existe également des moteurs à deux temps. Mais ils sont extrêmement rarement utilisés sur les voitures.
Un moteur à quatre temps est appelé parce que son travail peut être divisé en quatre parties égales. Le piston traversera le cylindre quatre fois – deux fois vers le haut et deux fois vers le bas. La course commence lorsque le piston est à son point le plus bas ou le plus haut. Pour les mécaniciens automobiles, on parle de point mort haut (PMH) et de point mort bas (BDC).
Le premier coup est le coup d'admission

La première course, également connue sous le nom de course d'admission, commence au PMH (point mort haut). En descendant, le piston aspire dans le cylindre mélange air-carburant. Cette course fonctionne lorsque la soupape d'admission est ouverte. À propos, il existe de nombreux moteurs équipés de plusieurs soupapes d'admission. Leur nombre, leur taille et le temps passé à l’état ouvert peuvent affecter considérablement la puissance du moteur. Il existe des moteurs dans lesquels, en fonction de la pression sur la pédale d'accélérateur, il y a une augmentation forcée du temps d'ouverture des soupapes d'admission. Ceci est fait pour augmenter la quantité de carburant aspirée, qui, une fois enflammée, augmente la puissance du moteur. La voiture, dans ce cas, peut accélérer beaucoup plus vite.

Le deuxième coup est le coup de compression

Le prochain coup du moteur est le coup de compression. Une fois que le piston a atteint le point bas, il commence à monter, comprimant ainsi le mélange entré dans le cylindre pendant la course d'admission. Le mélange carburé est comprimé au volume de la chambre de combustion. De quel type d'appareil photo s'agit-il ? L'espace libre entre le haut du piston et le haut du cylindre lorsque le piston est au point mort haut est appelé chambre de combustion. Les soupapes sont complètement fermées pendant ce cycle de fonctionnement du moteur. Plus ils sont fermés hermétiquement, meilleure est la compression. Dans ce cas, l’état du piston, du cylindre et des segments de piston est d’une grande importance. S'il y a de grands écarts, une bonne compression ne fonctionnera pas et, par conséquent, la puissance d'un tel moteur sera bien inférieure. La compression peut être vérifiée avec un appareil spécial. Sur la base du niveau de compression, nous pouvons tirer une conclusion sur le degré d'usure du moteur.

Le troisième coup est le coup de force

Le troisième coup est celui qui fonctionne, commençant au PMH. Ce n'est pas un hasard s'il est appelé ouvrier. Après tout, c’est dans ce rythme que se produit l’action qui fait bouger la voiture. A ce moment, le système d'allumage entre en fonctionnement. Pourquoi ce système s’appelle-t-il ainsi ? Oui, car il est chargé d’enflammer le mélange carburé comprimé dans le cylindre dans la chambre de combustion. Cela fonctionne très simplement : la bougie d'allumage du système produit une étincelle. En toute honnêteté, il convient de noter que l’étincelle est produite au niveau de la bougie d’allumage quelques degrés avant que le piston n’atteigne le point haut. Ces degrés, dans un moteur moderne, sont régulés automatiquement par le « cerveau » de la voiture.
Une fois que le carburant s'est enflammé, une explosion se produit - son volume augmente fortement, obligeant le piston à descendre. Les soupapes de cette course du moteur, comme de la précédente, sont fermées.

Le quatrième coup est le coup de libération

Le quatrième temps du moteur, le dernier est l'échappement. Ayant atteint le point bas, après la course motrice, la soupape d'échappement du moteur commence à s'ouvrir. Il peut y avoir plusieurs soupapes de ce type, comme les soupapes d'admission. En montant, le piston élimine les gaz d'échappement du cylindre à travers cette soupape et le ventile. Le degré de compression dans les cylindres, l'élimination complète des gaz d'échappement et la quantité requise du mélange air-carburant d'admission dépendent du fonctionnement précis des soupapes.

Après le quatrième temps, c'est au tour du premier. Le processus est répété de manière cyclique. Et à cause de quoi la rotation se produit - le travail du moteur à combustion interne pendant les 4 temps, qu'est-ce qui fait monter et descendre le piston pendant les courses de compression, d'échappement et d'admission ? Le fait est que toute l’énergie reçue lors de la course de travail n’est pas dirigée vers le mouvement de la voiture. Une partie de l’énergie sert à faire tourner le volant. Et lui, sous l'influence de l'inertie, fait tourner le vilebrequin du moteur, déplaçant le piston pendant la période de courses « non travaillées ».

Mécanisme de distribution de gaz

Le mécanisme de distribution de gaz (GRM) est conçu pour l'injection de carburant et l'évacuation des gaz d'échappement dans les moteurs à combustion interne. Le mécanisme de distribution de gaz lui-même est divisé en soupapes inférieures, lorsque l'arbre à cames est situé dans le bloc-cylindres, et en soupapes en tête. Le mécanisme des soupapes en tête signifie que l'arbre à cames est situé dans la culasse (culasse). Il existe également d'autres mécanismes de calage des soupapes, tels qu'un système de calage à manchon, un système desmodromique et un mécanisme à phase variable.
Pour les moteurs à deux temps, le mécanisme de calage des soupapes est réalisé à l'aide des ports d'entrée et de sortie du cylindre. Pour les moteurs à quatre temps, le système le plus courant est la soupape en tête, qui sera discutée ci-dessous.

Dispositif de chronométrage
Au sommet du bloc-cylindres se trouve une culasse (culasse) sur laquelle se trouvent un arbre à cames, des soupapes, des poussoirs ou des culbuteurs. La poulie d'entraînement d'arbre à cames est située à l'extérieur de la culasse. Pour éviter les fuites l'huile de moteur Sous le couvercle de soupape, un joint d'huile est installé sur le tourillon d'arbre à cames. Le couvercle de soupape lui-même est installé sur un joint résistant au pétrole et à l'essence. La courroie ou la chaîne de distribution s'adapte sur la poulie d'arbre à cames et est entraînée par le pignon de vilebrequin. Des rouleaux tendeurs sont utilisés pour tendre la courroie et des patins tendeurs sont utilisés pour la chaîne. Généralement, la courroie de distribution entraîne la pompe à eau du système de refroidissement, manche intermediaire pour le système d'allumage et l'entraînement de la pompe haute pression (pour les versions diesel).
Du côté opposé de l'arbre à cames, par transmission directe ou au moyen d'une courroie, peut être entraîné surpresseur de vide, direction assistée ou alternateur de voiture.

L'arbre à cames est un axe sur lequel sont usinées des cames. Les cames sont situées le long de l’arbre de manière à ce que lors de la rotation, en contact avec les poussoirs des soupapes, elles soient pressées exactement en fonction des courses motrices du moteur.
Il existe des moteurs avec deux arbres à cames (DACT) et un grand nombre de soupapes. Comme dans le premier cas, les poulies sont entraînées par une seule courroie et chaîne de distribution. Chaque arbre à cames ferme un type de soupape d'admission ou d'échappement.
La soupape est pressée par un culbuteur (anciennes versions de moteurs) ou un poussoir. Il existe deux types de poussoirs. Les premiers sont des poussoirs, où l'écart est ajusté par des rondelles de calibrage, les seconds sont des poussoirs hydrauliques. Le poussoir hydraulique adoucit le coup porté à la valve grâce à l'huile qu'il contient. Il n'est pas nécessaire d'ajuster le jeu entre la came et le haut du poussoir.

Principe de fonctionnement de la courroie de distribution

L'ensemble du processus de distribution de gaz se résume à la rotation synchrone du vilebrequin et de l'arbre à cames. En plus d'ouvrir les soupapes d'admission et d'échappement à un certain endroit des pistons.
Pour positionner avec précision l'arbre à cames par rapport au vilebrequin, des repères d'alignement sont utilisés. Avant de mettre la courroie de distribution, les repères sont alignés et fixés. Ensuite, la courroie est mise en place, les poulies sont « relâchées », après quoi la courroie est tendue par le(s) galet(s) tendeur(s).
Lorsque la soupape est ouverte par un culbuteur, il se passe ce qui suit : l'arbre à cames « tourne » avec une came sur le culbuteur, qui appuie sur la soupape ; après avoir passé la came, la soupape se ferme sous l'action d'un ressort. Dans ce cas, les vannes sont disposées en forme de V.
Si le moteur utilise des poussoirs, alors l'arbre à cames est situé directement au-dessus des poussoirs, lorsqu'il tourne, appuyant ses cames sur eux. Les avantages d'une telle courroie de distribution sont son faible bruit, son prix bas et sa facilité d'entretien.
DANS moteur à chaîne l'ensemble du processus de distribution de gaz est le même, uniquement lors de l'assemblage du mécanisme, la chaîne est placée sur l'arbre avec la poulie.

mécanisme à manivelle

Le mécanisme à manivelle (ci-après abrégé en CSM) est un mécanisme de moteur. Le rôle principal du vilebrequin est de transformer les mouvements alternatifs d'un piston cylindrique en mouvements de rotation vilebrequin dans un moteur à combustion interne et vice versa.

Appareil KShM
Piston

Le piston a la forme d'un cylindre en alliages d'aluminium. La fonction principale de cette pièce est de convertir les changements de pression du gaz en travail mécanique, ou vice versa, d'augmenter la pression due au mouvement alternatif.
Le piston se compose d'un fond, d'une tête et d'une jupe réunis, qui remplissent des fonctions complètement différentes. Le fond du piston, plat, concave ou convexe, contient une chambre de combustion. La tête présente des rainures découpées où sont placés les segments de piston (compression et racleur d'huile). Les anneaux de compression empêchent les gaz de souffler dans le carter moteur et les anneaux racleurs d'huile de piston aident à éliminer l'excès d'huile des parois intérieures du cylindre. Il y a deux bossages dans la jupe qui assurent le placement de l'axe de piston reliant le piston à la bielle.

Une bielle en acier embouti ou forgé (moins souvent en titane) est dotée de joints articulés. Le rôle principal de la bielle est de transmettre la force du piston au vilebrequin. La conception de la bielle suppose la présence d'une tête supérieure et inférieure, ainsi que d'une bielle à section en I. La tête supérieure et les bossages contiennent un axe de piston rotatif (« flottant »), et la tête inférieure est amovible, permettant ainsi une connexion étroite avec le tourillon d'arbre. Technologie moderne la division contrôlée de la tête inférieure permet une grande précision dans l'assemblage de ses pièces.

Le volant moteur est installé à l'extrémité du vilebrequin. Aujourd'hui, les volants bimasse, qui se présentent sous la forme de deux disques reliés élastiquement, sont largement utilisés. La couronne dentée du volant moteur participe directement au démarrage du moteur via le démarreur.

Bloc et culasse

Le bloc-cylindres et la culasse sont en fonte (plus rarement en alliages d'aluminium). Le bloc-cylindres est équipé de chemises de refroidissement, de lits pour vilebrequin et arbres à cames, ainsi que des points de montage pour les appareils et les composants. Le cylindre lui-même sert de guide aux pistons. La culasse contient une chambre de combustion, des orifices d'admission et d'échappement, des trous filetés spéciaux pour les bougies d'allumage, des bagues et des sièges emboutis. L'étanchéité de la liaison entre le bloc-cylindres et la culasse est assurée par le joint. De plus, la culasse est fermée par un couvercle estampé et entre eux, en règle générale, un joint en caoutchouc résistant à l'huile est installé.

En général, le piston, la chemise de cylindre et la bielle forment le cylindre ou le groupe cylindre-piston du mécanisme à manivelle. Moteurs modernes peut avoir jusqu'à 16 cylindres ou plus.