Le fonctionnement d’un moteur diesel

Drew Philp est étudiant au niveau 2. Il a souhaité vous expliquer le fonctionnement du moteur diesel.

Le moteur à combustion interne, ou MCI, était très important pour le développement du XX siècle. Toute la nourriture, votre alimentation à Middlebury, ou probablement votre vie entière, est arrivée dans votre assiette via un camion. Les pierres utilisées pour les bâtiments sont transportées par un véhicule qui utilise un MCI.  Vous êtes peut-être venu.e ici en voiture, ou vous allez monter dans une voiture à un moment donné de votre existence. Le moteur à combustion interne rend le monde actuel possible. 

Mais, comment fonctionne un moteur ? Qu’est-ce qu’il y a à l’intérieur de cette chose qui est très importante pour la vie moderne ? 

En général, un moteur utilise des explosions contrôlées pour faire tourner un arbre et éventuellement, après, une série d’engrenages et une transmission, qui va faire tourner les roues.  Il y a beaucoup de types de moteurs, je vais expliquer le type le plus commun, le moteur à quatre cycles.  Généralement aussi, il y a deux types de carburants : l’essence et le diesel. Nous allons parler du dernier, parce que le diesel est plus commun dans les pays francophones, comme la France ou l’Afrique. Ce qui suit est extrêmement général, et il y a beaucoup de variations.    

Les parties du moteur     

Il y a deux choses nécessaires pour une explosion à l’intérieur d’un moteur : l’air et le carburant.

Chaque moteur a entre un et plusieurs cylindres dans lesquels le piston glisse. Ces cylindres marchent en synchronisation comme dans un concert, l’un après l’autre pour faire tourner le vilebrequin. Finalement, c’est cette force du vilebrequin qui alimente la voiture.  Dans le huit cylindres, entre la tête de piston et la tête du bloc cylindre, se trouve la chambre à combustion où l’air se mélange avec le diesel. Ici, l’explosion pousse rapidement le piston vers le bas ; celui-ci fait tourner alors le vilebrequin.

Dans la chambre à combustion, il y a une pipe d’admission et une pipe d’échappement, où l’air pur entre dans la chambre et où les gaz d’échappement sortent.  Chaque pipe est gardée par une soupape.  Dans le cycle de combustion, les soupapes s’ouvrent et se ferment rapidement, permettant aux gaz d’entrer et de sortir.  

La dernière partie essentielle du moteur est l’injecteur. Cela livre le carburant à la chambre à combustion, et aspire aussi le carburant pour faciliter le mélange entre le diesel et l’air. 

Les 4 phases du moteur

La phase d’admission  

Entre la pipe d’admission et la chambre de combustion, la soupape s’ouvre et permet à l’air d’entrer. Le piston plonge vers le bas dans le cylindre, et aspire l’air à l’intérieur de la chambre à combustion.  

Souvent dans un moteur diesel, cet air est  refroidi par un « intercooler» et la pression de l’air est augmentée par un « turbocompresseur ». Ces deux éléments permettent à plus de molécules d’air d’entrer dans la chambre, et donc permettent une plus forte combustion.   

La phase de compression

Deux phénomènes commencent pendant cette phase : l’air est compressé par le piston, qui bouge vers le haut de la chambre, et le carburant est déchargé dans la chambre de combustion de l’injecteur. Les deux éléments associés donnent un mélange très volatile et prêt à brûler. Lors de cette phase et la prochaine, les soupapes sont fermées. 

La phase combustion      

Contrairement à un moteur à essence, qui utilise une bougie d’allumage pour allumer le mélange de carburant et d’air, un moteur diesel utilise seulement une pression pour créer l’explosion. Pendant cette phase, le mélange d’air et de carburant est comprimé de manière extrêmement forte. Quand le mélange est comprimé, il devient très chaud, et allume le diesel de manière spontanée.   

Cette phase est parfois s’appelle la «phase de poussée ». Le mouvement du piston vers le bas du cylindre fait tourner le vilebrequin qui crée la puissance qui entraîne les roues.

La phase d’échappement  

Dans la dernière phase, la soupape d’échappement s’ouvre, pousse le piston vers le haut et expulse les gaz. On revient alors à la première phase du cycle.

Conclusion 

Ce processus se passe rapidement et de concert avec les autres cylindres. Bien sûr, ce processus est généralement plus compliqué que cette sommaire description : l’arbre à cames ouvre et ferme les soupapes ; la pompe à carburant fait monter le diesel dans les injecteurs; et le vilebrequin fait aussi tourner la pompe à refroidissement qui permet au moteur de rester froid; il y a aussi la pompe à huile qui lubrifie le moteur, et d’autres choses comme le système de climatisation, la direction assistée, et l’alternateur électrique. C’est tout cela à la fois, qui permet au véhicule de bouger.

Chaque système a des fonctions très précises ou le moteur ne fonctionne pas. Mais, chaque moteur fonctionne grâce à ce principe. Cela a été un progrès incroyable quand l’humain a inventé cela. Alors, la prochaine fois que vous êtes dans une voiture, pensez à ce qui se passe dans le moteur. C’est cela qui a rendu le monde moderne possible.  

Bonne route.  

Drew Philp

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