Depuis l’invention de l’automobile, la plupart des voitures reposent sur un moteur à essence à quatre temps sous le capot. Également appelée moteur à combustion interne, cette invention ingénieuse exploite les forces et l’énergie naturelles pour transformer des éléments uniques tels que le carburant, l’air, l’étincelle et la pression en un mouvement puissant capable de propulser un véhicule entier. Le fonctionnement interne est une danse brillamment chorégraphiée où chaque pièce joue un rôle essentiel dans le système lui-même tout en étant également entraînée par celui-ci. Une explication complète est plus que ce qui peut être couvert ici, mais il est utile de comprendre les bases.

Installation

Le processus est piloté par deux arbres synchronisés pour fonctionner à l’unisson: le vilebrequin en bas et le plus petit arbre à cames en haut. Les deux tournent à des points fixes à chaque extrémité de l’arbre, mais chacun utilise une conception décalée de lobes ou de contrepoids qui traduisent le mouvement de rotation fixe de l’arbre en un mouvement linéaire de haut en bas des composants connectés perpendiculairement. Le vilebrequin déplace les pistons lourds de haut en bas tandis que l’arbre à cames actionne deux soupapes (parfois plus) par piston, ouvertes et fermées. Un moteur à quatre temps fait référence à chaque course distincte effectuée par un piston. Bien qu’il puisse sembler qu’un piston n’a que deux mouvements – de haut en bas – il se passe beaucoup plus avec la position des soupapes et dans le processus global lui-même.

1. Admission

Le piston commence au « point mort haut » avec peu d’espace entre lui et les deux soupapes. Cet espace s’appelle la chambre. Dans la première course, la soupape d’admission s’ouvre lorsque le piston descend, aspirant de l’air et du carburant dans la chambre en expansion à travers la soupape ouverte. Le mélange air-carburant a déjà été optimisé par le moteur pour produire le moins de déchets possible tout en offrant une puissance maximale par la suite.

2. Compression

Lorsque le vilebrequin décalé tourne, le piston est alors repoussé vers les soupapes, qui sont maintenant toutes deux fermées, créant ainsi de la pression et de la chaleur. N’ayant nulle part où aller, l’air et le carburant sont comprimés. Cela augmente leur réactivité et leur capacité à s’enflammer, les préparant pour l’étape suivante.

3. Combustion

Une fois que le piston est de retour en haut, une étincelle temporisée enflamme le mélange volatil et l’explosion contrôlée renvoie le piston avec une grande force. Durant cette étape, les deux soupapes restent fermées, et le contenu de la chambre subit une réaction chimique les rendant inertes et les transformant en gaz d’échappement. Cette étape est l’endroit où le moteur obtient sa puissance. L’explosion force le piston à descendre si fort qu’il fait tourner le vilebrequin et « rebondit » à nouveau. Les moteurs automobiles ont plusieurs pistons d’affilée réglés pour brûler à des moments différents, de sorte que les mini-explosions créent une sensation équilibrée qui entraîne le vilebrequin sans trop de secousse.

4. Échappement

À ce stade, la soupape d’échappement s’ouvre et le piston est envoyé vers le haut, repoussant tous les gaz «utilisés» dans le système d’échappement sans créer de pression. Après cela, le piston est de retour au point mort haut, la soupape d’échappement se ferme, la soupape d’admission s’ouvre et le processus recommence. Parce que la procédure fournit un lien direct entre ce qui se passe dans le moteur et ce qui sort du tuyau d’échappement, il est possible de diagnostiquer certains problèmes de moteur par la couleur de la fumée émise.

Comprendre le fonctionnement de votre véhicule peut rendre un voyant lumineux ou un voyage chez le mécanicien un peu moins stressant.