La mécanique de l'énergie : fonctionnement des moteurs | EngineDIY

Un moteur, également appelé moteur à combustion interne ou simplement moteur thermique, est un dispositif qui convertit l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique pour produire de l'énergie. Son fonctionnement repose sur une séquence précise d'étapes permettant la conversion du carburant en mouvement.

Principe de fonctionnement d'un moteur

Un moteur fonctionne en mélangeant du carburant et de l'air, en comprimant le mélange, en l'enflammant par une étincelle et en utilisant l'expansion explosive pour produire un travail mécanique. Ce processus suit un cycle pour assurer un fonctionnement continu.

Cycle du moteur à quatre temps

Le type de moteur le plus courant, le moteur à quatre temps, fonctionne selon la séquence suivante :

Course d'admission : le piston se déplace vers le bas, aspirant un mélange de carburant et d'air dans le cylindre.

Course de compression : le piston se déplace vers le haut, comprimant le mélange air-carburant pour augmenter l'efficacité.

. Puissance (Combustion) Course : Une bougie d'allumage enflamme le mélange, provoquant une explosion contrôlée qui force le piston vers le bas, générant de la puissance.

Course d'échappement : Le piston se déplace à nouveau vers le haut, expulsant les gaz brûlés par la soupape d'échappement.

Ce cycle se répète en continu, l'inertie du volant et du vilebrequin maintenant la rotation et la stabilité du moteur .

Principaux composants d'un moteur

Plusieurs composants clés fonctionnent ensemble pour assurer le fonctionnement efficace d'un moteur :

1. Vilebrequin

Le principal composant rotatif qui convertit le mouvement alternatif du piston en énergie de rotation .

. Comprend un tourillon principal et des tourillons de bielle pour faciliter le mouvement.

2. Bloc-cylindres

La structure centrale du moteur qui abrite les cylindres où se produit la combustion .

Prend en charge divers composants internes et permet le processus de conversion de puissance .

3. Ensemble piston et bielle

Le piston se déplace de haut en bas dans le cylindre, transmettant la force à travers la bielle au vilebrequin.

Les segments de piston assurent une étanchéité parfaite pour éviter les fuites de gaz .

La bielle relie le piston au vilebrequin, convertissant le mouvement linéaire en mouvement de rotation .

4. Culasse

. Le couvercle qui scelle le haut du cylindre, formant la chambre de combustion.

Fournit des points de montage pour le système de soupapes, les bougies d'allumage et d'autres composants .

5. Volant d'inertie

Une masse rotative qui stocke l’énergie cinétique pour assurer une production d’énergie régulière .

. Aide le moteur à maintenir une vitesse de rotation constante et à surmonter les conditions de surcharge temporaires.

Outils d'assemblage et processus d'installation

L'assemblage correct d'un moteur nécessite des outils spécialisés et une installation minutieuse. Parmi les outils essentiels, on trouve :

Pince à bec effilé, clé à molette, tournevis hexagonaux (différentes tailles), tournevis plat, douilles hexagonales (8 mm, 10 mm) et huile lubrifiante .

Séquence d'installation et réglages de couple 

. Vis de culasse :

. M3*14 : 2 Nm

. M3*12 : 1 Nm

. M2.5*6 : 0,7 Nm

. M2*7 : 0,4 Nm

Vis de bielle :

. M2*7 : 0,7 Nm

Les boulons doivent être serrés progressivement en trois étapes pour assurer une répartition uniforme de la pression .

Points de lubrification ( exemple : moteur bicylindre )

Une lubrification adéquate est essentielle au bon fonctionnement du moteur. Les points clés sont les suivants :

. Ensemble piston et bielle

. Interface chemise de cylindre et piston

. Roulements de vilebrequin

. Culbuteurs et lobes d'arbre à cames

Jeu et calage des soupapes

Le maintien d'un jeu correct des soupapes est essentiel au bon fonctionnement du moteur :

. Jeu idéal : 2 mm entre le culbuteur et le couvre-culasse.

Effets de jeu incorrects :

. Pas de jeu : calage d'admission/échappement incorrect, empêchant le démarrage du moteur.

. Jeu excessif : fonctionnement instable du moteur ou échec d'allumage.

Vérifiez chaque culbuteur selon l' image ci-dessus .

Course du vilebrequin, vis de bielle :

Lors de l'installation de la bielle du piston sur le vilebrequin, celle-ci doit tourner sans à-coups sur le vilebrequin. Après l'installation, le vilebrequin doit tourner sans à-coups dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Vis de bielle : M2*7, couple de serrage 0,7 N · m (appliquer du frein filet).

L'installation de la courroie de distribution suit ces étapes :

Alignez le repère de calage du vilebrequin dans une position verticale vers le bas .

Assurez-vous que le piston du cylindre côté volant est au point mort haut (PMH) .

Alignez le repère de calage de l'arbre à cames verticalement vers le bas .

Installez la courroie de distribution et faites tourner le volant dans le sens inverse des aiguilles d' une montre de deux tours complets pour confirmer l'alignement.

Procédure de démarrage du moteur

Outils requis pour le démarrage :

Module d'allumage, bougie de préchauffage, faisceau de démarrage, batterie 3S, réservoir de carburant, carburant méthanol, tuyau de carburant, vis de terre M3 .

. Douille de bougie (8mm).

Étapes de démarrage :

1. Kit de base de démarrage : Moteur relié à la base bicylindre.

2. Kit d'accessoires de démarrage : Moteur connecté à divers composants de démarrage.

 

Dépannage des problèmes de démarrage courants

1. Panne d'allumage : vérifiez si la bougie de préchauffage reçoit du courant.

2. Problème d'alimentation en carburant : assurez-vous que le carburateur aspire correctement le carburant.

3. Calage incorrect : vérifiez les repères de calage et le jeu des soupapes.

4. Compression insuffisante : Vérifiez si le moteur a une pression de cylindre adéquate.

5. Réglage du carburateur : l'aiguille principale doit être tournée de 3,5 tours ; l'écartement de l'aiguille secondaire doit être de 0,5 mm.

Conclusion

Comprendre le fonctionnement d'un moteur permet d'en apprendre davantage sur sa mécanique complexe et sur l'importance d'un assemblage, d'une lubrification et d'un entretien appropriés. Un moteur bien entretenu garantit des performances fiables, ce qui en fait un composant essentiel dans de nombreuses applications, de l'automobile aux modèles mécaniques. En suivant les procédures d'installation et les techniques de dépannage appropriées, les utilisateurs peuvent optimiser l'efficacité et la longévité du moteur.