PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU MOTEUR 4 TEMPS
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Avant d'aborder le principe de fonctionnement du moteur à combustion interne Pour permettre le déroulement des 4 temps du cycle
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Définir le principe de fonctionnement du système et comment est gérée l'avance déclencher la combustion à un instant précis du cycle à 4 temps.
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PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU MOTEUR 4 TEMPS
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU MOTEUR 4 TEMPS I:PRINCIPE DE BASE 1-1:Situation problème Lorsque nous voulons déplacer un véhicule manuellement il est plus facile de le déplacer en créant une force sur la périphérie d’une roue qu’en la poussant Nous créons ainsi un couple moteur de rotation qui permet le déplacement du véhicule
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Comme son nom l’indique ce moteur fonctionne en 4 temps différents Le premier temps : l’admission Le deuxième temps : la compression Le troisième temps : l’explosion Le quatrième temps : l’échappement 3 L’explosion Les deux soupapes sont fermées La bougie émet une étincelle qui provoque l’explosion du mélange gazeux
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Quelle Est L’Origine Du Moteur à 4 Temps ?
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Quels sont Les Éléments Mécaniques Indispensables Au Moteur à 4 Temps ?
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Comment FONCTIONNE LE moteur 4 temps ?
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU MOTEUR 4 TEMPS I:PRINCIPE DE BASE. 1-1:Situation problème. Lorsque nous voulons déplacer un véhicule manuellement, il est plus facile de le déplacer en créant une force sur la périphérie d’une roue qu’en la poussant. Nous créons ainsi un couple moteur de rotation qui permet le déplacement du véhicule.
Comment fonctionne le cycle du moteur ?
Le cycle du moteur est dit « à 4 temps », parce qu’il s’effectue en deux allers-retours de piston. Plusieurs phases se succèdent afin de faire fonctionner votre automobile : l’admission, la compression, la détente et l’échappement. Voyons plus en détail chacune de ces 4 étapes : l’admission : elle commence au point mort haut (PMH).
Qui a inventé le moteur ?
Enfin, c’est Rudolf Diesel en 1893 qui apportera encore des améliorations au fonctionnement de ce type de moteur. La Motorwagen, commercialisée par Karl Benz, fut la première voiture à utiliser un moteur à 4 temps, et c’était il y a 135 ans ! Encore aujourd’hui, c’est la motorisation la plus utilisée sur nos véhicules.
Quel est le principe du cycle de fonctionnement des moteurs à combustion interne ?
L'ingénieur français Beau de Rochas a défini, en 1862, le principe du cycle de fonctionnement des moteurs à combustion interne. Quelles sont les applications de ce cycle ? la manière dont ces quatre phases sont réalisées. Les moteurs à quatre temps qui réalisent le cycle en quatre courses de piston et
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PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
DU MOTEUR 4 TEMPS
I:PRINCIPE DE BASE.
1-1:Situation problème.
Lorsque nous voulons déplacer un véhicule manuellement, il est plus facile de le déplacer en
créant une force sur la périphérie d'une roue qu'en la poussant. Nous créons ainsi un couple moteur
de rotation qui permet le déplacement du véhicule. Quel est le système qui crée le couple moteur dans un véhicule ?C'est le moteur à combustion interne
Quel est le principe utilisé ?
Avec le principe du système bielle manivelle
Comment est assuré le déplacement du piston relié au système bielle-manivelle ? En créant une combustion d'un mélange air-essence. Il en résulte une pression importante qui se traduit par une force F0 sur le pistonPAGE 2
II: LES PRINCIPAUX ELEMENTS DU MOTEUR.
Avant d'aborder le principe de fonctionnement du moteur à combustion interne, il est important de connaître les principaux éléments du moteur.Compléter le schéma ci-dessous
Pour permettre le déroulement des 4 temps du cycle, il faut commander l'ouverture et la fermeture des soupapes.C'est la fonction du système de distribution
Pour diminuer les frottements et éviter le grippage, il faut graisser les pièces en mouvement.C'est la fonction du système de lubrification
Pour assurer la tenue des pièces du moteur, il est nécessaire d'évacuer une partie de la chaleur
dégagée lors de la combustion. C'est la fonction du système de refroidissement Pour amener l'air et l'essence au moteur, un certain nombre d'éléments sont nécessaires.C'est la fonction du système d'alimentation
Couvre culasse
Soupape
d'échappementCulasse
Chambre de
combustionPiston
Liquide de
refroidissementVilebrequin Bougie
Soupape
d'échappementJoint de
culasseCarter
cylindresBielle
Carter
inférieurPAGE 3
III:LE CYCLE DE FONCTIONNEMENT.
¾ Première phase: ADMISSION
Fonction :
Admettre dans le cylindre, le mélange gazeux air- essenceFonctionnement :
- La soupape d'admission s'ouvre quand le piston est au PMH - La soupape d'échappement est fermée - Le piston descend du PMH vers le PMB - Le volume dans le cylindre augmente - La pression dans le cylindre diminue - La soupape d'admission se ferme quand le piston est au PMB¾ Deuxième phase : COMPRESSION
Fonction :
Comprimer le mélange gazeux air-essence
Fonctionnement :
- La soupape d'échappement est fermée - La soupape d'admission est fermée - Le piston remonte du PMB vers le PMH - Le volume dans le cylindre diminue - La pression dans le cylindre augmente PMH PMBPAGE 4 Troisième phase:
COMBUSTION DETENTE
Fonction :
Créer un travail à partir de la combustion du mélange :C'EST LE TEMPS MOTEUR
Fonctionnement :
- La soupape d'échappement est fermée - La soupape d'admission est fermée - Quand le piston est PMH, l'étincelle électrique fournie par la bougie enflamme le mélange - La pression dans le cylindre augmente sur le piston - Le piston descend du PMH vers le PMBQuatrième phase:
ECHAPPEMENT
Fonction :
Evacuer les gaz brûlés hors du cylindre
Fonctionnement :
- La soupape d'échappement s'ouvre quand le piston est au PMB - La soupape d'admission est fermée - Le piston remonte du PMB vers le PMH - Le volume dans le cylindre diminue - Les gaz brûlés sont chassés par le piston vers l'extérieur - La soupape d'échappement se ferme quand le piston est au PMHPAGE 5Remarques
Quelle est la valeur angulaire d'un temps ?
180°
Quelle est la valeur angulaire d'un cycle ?
4 x 180° = 720° soit 2 tours moteur
Combien de fois s'est ouverte chaque soupape pendant un cycle ?1 fois
Pendant un cycle, combien de tours doit faire l'organe mécanique qui commande chaque soupape ?1 tour
Comment s'appelle cet organe ?
L'arbre à came
L'ingénieur français Beau de Rochas a défini, en 1862, le principe du cycle de fonctionnement
des moteurs à combustion interne.Quelles sont les applications de ce cycle ?
Les applications de ce cycle peuvent amener à des types de moteurs différents selon la manière dont ces quatre phases sont réalisées.Les différents types de moteurs
Il existe trois types de moteurs :
Les moteurs à quatre temps qui réalisent le cycle en quatre courses de piston et deux tours de vilebrequin, Les moteurs à deux temps qui réalisent ce cycle en deux courses de piston et un seul tour de vilebrequin, Les moteurs rotatifs dont le mouvement rectiligne alternatif du piston classique est remplacé par la rotation d'un organe jouant le rôle d'un piston. Il réalise le cycle en un tour de piston.PAGE 6
IV: DIAGRAMME ET EPURE.
4-1:Diagramme théorique.
Compléter l'échelle des valeurs des pressions dans le cylindre et les positions PMB et PMHPAGE 74-2:L'épure circulaire.
Tracer l'épure circulaire théorique
Compléter le texte ci-dessous.
ADMISSION : La soupape d'admission étant ouverte pendant ce 1 er temps, le cylindre se trouve à la pression atmosphérique soit à environ 1 bar. C'est la sectionAB du diagramme.
COMPRESSION : Les soupapes sont fermées et le piston remonte. Le mélange est comprimé, sa pression atteignant environ 10 bars en fin de compression. C'est la sectionBC du diagramme.
COMBUSTION : Quand le piston est au PMH, l'étincelle jaillit et déclenche la combustion qui a lieu instantanément. La pression atteint une valeur de 50 à 60 bars. C'est la section CD. DETENTE : Cette forte pression repousse le piston qui redescend. La pression chute jusqu'à environ 4 bars, c'est la sectionDE du diagramme.
ÉCHAPPEMENT : Quand le piston est au PMB, la soupape d'échappement s'ouvre, la pression chute de 4 bars à la pression atmosphérique soit 1 bar.C'est la section
EB, puis le piston remonte, et quand il arrive au PMH la soupape d'échappement se ferme. C'est la sectionBA du diagramme. Et le cycle recommence.
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V: LES DIFFERENTS TYPES DE MOTEURS.
5-1:Les différents types d'énergie.
Il existe deux familles de moteurs en automobiles.5-2:Les moteurs à essence.
Les moteurs à essence dans lesquels la combustion de l'essence est amorcée par l'étincelle d'une
bougie, ils possèdent un système d'allumage commandé, le mélange d'air et d'essence pouvant se faire
Soit par injection.
Soit par carburateur (depuis le 01/01/93, tous les véhicules neufs vendus en Europe sont équipés d'un système d'injection).5-3: Les moteurs Diesel.
Les moteurs Diesel, dont la combustion est déclenchée par l'injection de gazole sous pressiondans de l'air fortement comprimé (T° élevée) ; il se produit alors une auto-inflammation, ce qui
signifie que le mélange s'enflamme spontanément.MOTEUR ESSENCE MOTEUR DIESEL
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VI: ORDRE DE FONCTIONNEMENT.
On présente ci-dessous le schéma très simplifié du système bielle manivelle d'un moteur
quatre cylindres Complétez les phrases suivantes en vous aidant du schéma ci-dessus : Les pistons des deux cylindres 1 et 4 se trouvent ensemble au PMH. Si le cylindre 1 est enfin de compression, l'autre cylindre 4 est en fin d'échappement. Où si le cylindre 4 est en fin de
compression. l'autre cylindre 1 est en fin d'échappement. Les pistons des deux autres cylindres 2 et 3 se trouvent ensemble au PMB. Si le cylindre 2 est en fin d'admission l'autre cylindre 3 est en fin de combustion détente. Lorsque le cylindre 1 descend pour le temps admission, le cylindre opposé 4 descend pour le temps combustion détente. C'est le temps MOTEUR. Lorsque le cylindre 2 monte pour le temps compression, le cylindre opposé 3 monte pour le temps échappement. C'est un temps MORTPAGE 10Déterminer l'ordre d'allumage
1 ;3 ;4 ;2
6-1:Grille de fonctionnement du moteur 4 cylindres (1,3,4,2).
Cylindre 1 Cylindre 2 Cylindre 3 Cylindre 4
0°180° ADM COMP ECH INF-DET
180°
360° COMP INF-DET ADM ECH
360°
540° INF-DET ECH COMP ADM
540°
720° ECH ADM INF-DET COMP
6-2: Grille de fonctionnement du moteur 6 cylindres (1,5,3,6,2,4).
Cylindre 1 Cylindre 2 Cylindre 3 Cylindre 4 Cylindre 5 Cylindre 6 0°INF-DET ADM
60°
COM ECH
120°
ADM INF-DET
180°
ECH COM
240°
INF-DET ADM
300°
COM ECH
360°
ADM INF-DET
420°
ECH COM
480°
INF-DET ADM
540°
COM ECH
600°
ADM INF-DET
660°
720° ECH
COMINF-DET ADM
ECH COM
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