Le moteur atmosphérique 4 temps

Les objectifs du T.F.E : Mon T.F.E. pour but d’aider de jeunes étudiants à distinguer,à l’aide d’images ou de photographies : les différents éléments présents sous le capot d’une automobile; les différents éléments externes et internes qui composent un moteur; et par la suite ; d’en expliquer leurs rôle; d’expliquer le principe de fonctionnement d’un moteur de type 4 temps essence.

Place du moteur dans une automobile dite à propulsion

Le moteur vu de l'extérieur

Durite de départ du radiateur Bouchon de remplissage d'huile Filtre à air Cache soupapes Carburateur Thermostat Collier de serrage Collecteur d'admission Durite d'arrivée au radiateur Collecteur d'échappement Alternateur Démarreur Filtre à huile Courroie d'alternateur Ventillateur Bouchon de vidange Carter Durite de départ du radiateur

Les organes fixes du moteur

Couvre - culasse Culasse Carter supérieur Vilebrequin Carter inférieur

Le couvre culasse Il peut être fabriqué en tôle ou être coulé en aluminium. Il protège les commandes de soupapes. Il vient s’appliquer sur la culasse avec l’interposition d’un joint appelé joint de culasse.

La culasse Coulée en fonte ou en alliage d’aluminium, son rôle est de fermer les cylindres dans leur partie supérieure. Elle constitue ainsi la chambre de combustion avec l’orifice. Elle contient les conduits d’admission et d’échappement ainsi que les organes de distribution.   

Le joint de culasse Il assure l’étanchéité entre la culasse et bloc cylindres. Il est composé d’une feuille d’amiante renforcée par un fil d’acier très fin avec des cerclages de cuivre entourant les passages des chambres de combustion et les trous.

Le carter supérieur Généralement en fonte ou en alliage d’aluminium, il enveloppe les cylindres. La partie supérieure est conçue pour recevoir la culasse . La partie inférieure reçoit le carter inférieur servant de réservoir d’huile. Il contient les parties qui supportent le vilebrequin, des alésages afin de recevoir l’arbre à cames (dans le cas d’un moteur à arbre à cames latéral) et la fixation de la pompe à huile.

Le cylindre Rôle: Il contient et guide le piston.

Le carter inférieur Il sert de réservoir d’huile lors de la lubrification. Dans celui-ci, plonge une pompe à huile et il possède un orifice de vidange. Le carter est généralement fabriqué en tôle d’acier emboutie et parfois coulé en aluminium. Il est fixé au bloc cylindres avec l’interposition d’un joint.

Le collecteur d’admission Il est composé de conduits qui servent à amener les gaz frais jusqu’aux soupapes d’admission. Il est placé sur l’une des faces latérales de la culasse. Le collecteur d’admission est généralement en alliage léger.

Le collecteur d’échappement Il est composé de conduits qui servent à évacuer les gaz brûlés venant de la combustion. Il est placé sur l’une des faces latérales de la culasse. Le collecteur d’échappement est en fonte ou en acier spécial.

Les organes mobiles du moteur

Le piston Le piston transmet au vilebrequin, par l’intermédiaire de la bielle, l’énergie fournie par la combustion des gaz dans le cylindre. Il est constitué de fonte et d’acier ou par un alliage d’aluminium moulé

Les segments : Ils assurent l’étanchéité et le refroidissement du piston. Ils empêchent les remontées d’huile. Ils sont composés de fonte perlite.

L’axe du piston Il assure la liaison entre le piston et le pied de bielle. Il doit résister à l’effort de la flexion. Il est en acier traité. Il est creux en vue de réduire la masse.

La bielle Elle effectue la liaison entre le piston et le vilebrequin. Elle fait transformer un mouvement rectiligne alternatif en mouvement circulaire continu. Elle est fabriquée en acier et en chrome (parfois en duralumin sur les moteurs spéciaux).

Le vilebrequin Il peut être réalisé : par forgeage en acier nickel chrome ; par moulage en fonte chrome ou silicium. Il reçoit des traitements thermiques. Ses manetons et tourillons sont tournés puis rectifiés. C’est l’organe central du moteur.

Le volant moteur Le volant est en fonte ou en acier, il est indispensable pour uniformiser la vitesse de rotation. Il contribue à l’équilibrage de l’ensemble vilebrequin, bielle et piston. Il sert également à la fixation de l’embrayage et il est pourvu d’une denture pour la mise en marche du moteur.

La vue en coupe du moteur

( moteur à 4 temps essence) Le cycle Beaux de Rochas ( moteur à 4 temps essence)

Premier temps: Admission La soupape d'admission est ouverte,celle d'échappement est fermée. Le piston descend (P.M.B.), aspirant ainsi le mélange (ou l'air dans le cas d‘un moteur diesel) qui vient directement de la tubulure d'admission.

Deuxième temps: Compression La soupape d'admission se ferme. Le piston remonte en comprimant les gaz. Il se produit un échauffement qui amène l'air ou le mélange à une température qui favorise l'explosion.  

Troisième temps : Explosion - détente Les soupapes sont toutes les deux fermées. Le piston comprime le mélange à l’intérieur de la chambre de combustion. L’étincelle de la bougie d‘allumage vient amorcer la combustion du mélange (P.M.H.).

Quatrième temps: Échappement Arrive en fin de détente et en bas du cylindre (P.M.B.), le piston remonte. La soupape d'échappement est ouverte, et les gaz brûlés peuvent s'évacuer par le collecteur d'échappement.

Le matériel didactique utilisé à l'atelier :

Quelques photos de l'atelier garage :

Pont quatre colonne... Equilibreuse de pneumatiques...

La girafe...

Quelques éléments moteurs...etc.

professeur de mécanique automobile M. Dramaix , professeur de mécanique automobile

Les élèves de 3ème et 4ème technique