Le moteur à quatre temps

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Le moteur à quatre temps

Cette animation montre comment fonctionne le type de moteur le plus communément utilisé dans les voitures.

Classe 3 – 12

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mozaik3D - Τεχνολογία - Πώς λειτουργεί;

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Scènes

Moteur

bloc moteur - C'est le bloc de métal qui contient les parties du moteur en mouvement.
boîte de vitesses - Elle ajuste le ratio de la transmission qui va du moteur vers l'arbre de transmission. Elle change le nombre de rotation des roues motrices lorsque le vilebrequin fait un tour. Dans les vitesses basses, le moteur travaille beaucoup mais la vélocité est faible et dans les vitesses hautes, l'automobile est plus rapide, utilise moins de carburant mais accélère plus lentement.
filtre à air - L'air arrive dans la chambre de combustion du moteur, qui contient l'oxygène nécessaire au bon déroulement de la combustion. L'air est nettoyé par cette structure.
collecteur d'admission - L'air nécessaire au bon déroulement de la combustion arrive dans le cylindre au travers de cette ouverture.
collecteur d'échappement - Les gaz d'échappement sont rejetés grâce à ce tuyau.
courroie de distribution - Elle transmet la rotation du vilebrequin.
allumeur (ou delco) - Il assure le fonctionnement coordonné des bougies.

Opération

orifice d'admission - L'air arrive dans la chambre de combustion – la partie au-dessus du piston – au travers de cette ouverture.
bougie d'allumage - Elle allume le mélange d'air et de carburant. Le mélange enflammé repousse alors le piston.
orifice d'échappement - Les gaz d'échappement sont rejetés grâce à ce tuyau.
soupape d'admission - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle ouvre dans le premier mouvement, quand le piston crée une diminution de la pression dans le cylindre en descendant, ce qui aspire le mélange d'air et de carburant.
soupape d'échappement - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle s'ouvre lors du quatrième mouvement linéaire, lorsque le piston expulse les gaz d'échappement lors de sa remontée.
piston - Son mouvement alterné fait tourner le vilebrequin. L'explosion du carburant fait descendre le piston. Ensuite, l'inertie du vilebrequin fait remonter le piston, puis descendre, puis remonter etc. Un nouvel allumage s'ensuit.
cylindre - La combustion force le piston à descendre, dans le cylindre.
bielle
vilebrequin - Le mouvement alterné du piston engendre une rotation du vilebrequin.

Mouvement linéaire 1

orifice d'admission - L'air arrive dans la chambre de combustion – la partie au-dessus du piston – au travers de cette ouverture.
bougie d'allumage - Elle allume le mélange d'air et de carburant. Le mélange enflammé repousse alors le piston.
orifice d'échappement - Les gaz d'échappement sont rejetés grâce à ce tuyau.
soupape d'admission - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle ouvre dans le premier mouvement, quand le piston crée une diminution de la pression dans le cylindre en descendant, ce qui aspire le mélange d'air et de carburant.
soupape d'échappement - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle s'ouvre lors du quatrième mouvement linéaire, lorsque le piston expulse les gaz d'échappement lors de sa remontée.
piston - Son mouvement alterné fait tourner le vilebrequin. L'explosion du carburant fait descendre le piston. Ensuite, l'inertie du vilebrequin fait remonter le piston, puis descendre, puis remonter etc. Un nouvel allumage s'ensuit.
cylindre - La combustion force le piston à descendre, dans le cylindre.
bielle
vilebrequin - Le mouvement alterné du piston engendre une rotation du vilebrequin.

Mouvement linéaire 2

orifice d'admission - L'air arrive dans la chambre de combustion – la partie au-dessus du piston – au travers de cette ouverture.
bougie d'allumage - Elle allume le mélange d'air et de carburant. Le mélange enflammé repousse alors le piston.
orifice d'échappement - Les gaz d'échappement sont rejetés grâce à ce tuyau.
soupape d'admission - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle ouvre dans le premier mouvement, quand le piston crée une diminution de la pression dans le cylindre en descendant, ce qui aspire le mélange d'air et de carburant.
soupape d'échappement - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle s'ouvre lors du quatrième mouvement linéaire, lorsque le piston expulse les gaz d'échappement lors de sa remontée.
piston - Son mouvement alterné fait tourner le vilebrequin. L'explosion du carburant fait descendre le piston. Ensuite, l'inertie du vilebrequin fait remonter le piston, puis descendre, puis remonter etc. Un nouvel allumage s'ensuit.
cylindre - La combustion force le piston à descendre, dans le cylindre.
bielle
vilebrequin - Le mouvement alterné du piston engendre une rotation du vilebrequin.

Mouvement linéaire 3

orifice d'admission - L'air arrive dans la chambre de combustion – la partie au-dessus du piston – au travers de cette ouverture.
bougie d'allumage - Elle allume le mélange d'air et de carburant. Le mélange enflammé repousse alors le piston.
orifice d'échappement - Les gaz d'échappement sont rejetés grâce à ce tuyau.
soupape d'admission - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle ouvre dans le premier mouvement, quand le piston crée une diminution de la pression dans le cylindre en descendant, ce qui aspire le mélange d'air et de carburant.
soupape d'échappement - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle s'ouvre lors du quatrième mouvement linéaire, lorsque le piston expulse les gaz d'échappement lors de sa remontée.
piston - Son mouvement alterné fait tourner le vilebrequin. L'explosion du carburant fait descendre le piston. Ensuite, l'inertie du vilebrequin fait remonter le piston, puis descendre, puis remonter etc. Un nouvel allumage s'ensuit.
cylindre - La combustion force le piston à descendre, dans le cylindre.
bielle
vilebrequin - Le mouvement alterné du piston engendre une rotation du vilebrequin.

Mouvement linéaire 4

orifice d'admission - L'air arrive dans la chambre de combustion – la partie au-dessus du piston – au travers de cette ouverture.
bougie d'allumage - Elle allume le mélange d'air et de carburant. Le mélange enflammé repousse alors le piston.
orifice d'échappement - Les gaz d'échappement sont rejetés grâce à ce tuyau.
soupape d'admission - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle ouvre dans le premier mouvement, quand le piston crée une diminution de la pression dans le cylindre en descendant, ce qui aspire le mélange d'air et de carburant.
soupape d'échappement - Son ouverture et sa fermeture sont coordonnées avec le mouvement du piston. Elle s'ouvre lors du quatrième mouvement linéaire, lorsque le piston expulse les gaz d'échappement lors de sa remontée.
piston - Son mouvement alterné fait tourner le vilebrequin. L'explosion du carburant fait descendre le piston. Ensuite, l'inertie du vilebrequin fait remonter le piston, puis descendre, puis remonter etc. Un nouvel allumage s'ensuit.
cylindre - La combustion force le piston à descendre, dans le cylindre.
bielle
vilebrequin - Le mouvement alterné du piston engendre une rotation du vilebrequin.

Construction

radiateur - Lors du fonctionnement du moteur, l'eau de refroidissement se réchauffe et ensuite relâche la chaleur dans l'environnement.
moteur
boîte de vitesses - Elle ajuste le ratio de la transmission qui va du moteur vers l'arbre de transmission. Elle change le nombre de rotation des roues motrices lorsque le vilebrequin fait un tour. Dans les vitesses basses, le moteur travaille beaucoup mais la vélocité est faible et dans les vitesses hautes, l'automobile est plus rapide, utilise moins de carburant mais accélère plus lentement.
arbre de transmission - Il transmet le mouvement rotatif du vilebrequin aux roues motrices.
réservoir à carburant - Le carburant utilisé dans le moteur à quatre temps est l'essence. Une caractéristique importante de l'essence est le nombre d’octane. Plus il est élevé, plus le point d'ignition est élevé, et l'essence peut donc être plus compressée. Le résultat est une plus grande efficacité.
différentiel - Il permet aux roues motrices de tourner à des vitesses différentes lors du passage dans une courbe ou un virage.
arbre de renvoi - La rotation du vilebrequin est transmise aux essieux par l'arbre de transmission.
pot d'échappement - Les gaz d'échappement sont rejetés grâce à ce tuyau.

Cylindres

vilebrequin - Les pistons font fonctionner cette structure. Sa rotation est transmise aux essieux par l'arbre de transmission, et à l'arbre à cames par la courroie de distribution, qui fait fonctionner les valves.
arbre à cames - Sa rotation assure le fonctionnement coordonné des valves. Sa rotation est contrôlée par le vilebrequin grâce à la courroie de distribution.
piston - Son mouvement alterné fait tourner le vilebrequin.
valves - Elles coordonnent l'admission du mélange d'air et de carburant, et l'échappement des gaz d'échappement. Ils sont mis en fonctionnement par le vilebrequin grâce à la courroie de distribution.

Narration Afficher tous

On sait tous que les voitures avancent grâce à un moteur, mais comment exactement est-ce que ça marche? Le mouvement rotatif du vilebrequin d'un moteur est transmis aux roues par l'arbre de transmission.
La boîte de vitesses change le nombre de rotations des roues motrices durant un tour complet du vilebrequin. Dans les vitesses basses, le moteur travaille beaucoup mais la vélocité est faible et dans les vitesses hautes, l'automobile est plus rapide, utilise moins de carburant mais accélère plus lentement.

Le moteur le plus communément utilisé dans les automobiles est le moteur Otto à quatre temps.

Il convertit le mouvement vertical des pistons en mouvement rotatif du vilebrequin. Le vilebrequin entraîne la rotation de l'arbre de transmission et de l'arbre à cames grâce à la courroie de distribution.
L'arbre à cames sert au fonctionnement des soupapes, qui assurent l'approvisionnement en carburant de la chambre à combustion et l'expulsion des gaz d'échappement au travers d'une ouverture/fermeture rythmique et coordonnée.

Le premier mouvement linéaire est l'admission. Le piston bouge vers le bas, ce qui fait diminuer la pression dans le cylindre. La soupape d'admission s'ouvre, et un mélange d'air et de carburant s'introduit à partir du carburateur dans le cylindre.

Le second mouvement linéaire est la compression : les soupapes d'admission et d'échappement sont toutes les deux fermées à ce moment. Le vilebrequin et le contrepoids font remonter le piston, ce qui compresse le mélange d'air et de carburant et, par conséquent, augmente la température de celui-ci.

Le troisième mouvement linéaire est la combustion/détente : la bougie allume le mélange d'air et de carburant compressé et réchauffé, ce qui entraîne une explosion qui pousse le piston vers le bas.

Le quatrième mouvement linéaire est l'échappement : le piston remonte, la soupape d'échappement s'ouvre et les gaz d'échappement sont expulsés du cylindre.

Comme tu peux le voir, le mouvement linéaire du piston est transformé en mouvement de rotation du vilebrequin à l'intérieur du moteur. L'énergie nécessaire au mouvement du piston est fournie par la combustion du carburant. Le moteur à quatre temps utilise de l'essence. Une caractéristique importante de l'essence est son nombre d'octane. Plus il est élevé, plus le point d'ignition est élevé, et l'essence peut donc être plus compressée. Le résultat est une plus grande efficacité.