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Qu’est-ce qui se passe quand on tourne la clé de contact dans la voiture? Moteur à combustion interne

Est-ce que vous vous êtes déjà demandés ce qui se passe quand , tous les jours, pour aller travailler vous tournez votre clé de voiture pour l’allumer et partir?

Dans cette vidéo on va expliquer les étapes fondamentales, à partir de l’allumage jusqu’au fonctionnement du moteur à combustion interne.

Quand vous montez dans votre voiture, la première chose que vous faites est insérer la clé pour allumer le moteur.
Après qu’on a tourné la clé, le circuit électrique entre la batterie et le démarreur du moteur est fermé.
Le démarreur est un élément important du système d’allumage. Il permet au moteur d’atteindre un nombre de tours par minute suffisant pour garantir l’autosuffisance du fonctionnement du moteur.
Le démarreur donc transforme l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation.

Le démarreur est couplé au VOLANT, qui à son tour transmet le mouvement au VILEBREQUIN et commence le cycle de combustion à l’intérieur des cylindres du moteur, du coup le démarreur est déconnecté.

Mais comment est-ce que se produit la combustion interne dans un moteur? Voyons voir.

Un moteur à quatre temps est un example d’efficience et de synchronisation précise pour convertir les explosions en mouvement. Le but de ce moteur est d’utiliser cette énergie pour créer mouvement et le transférer au roues, afin que le véhicule puisse bouger.

Le fonctionnement ne demande que 4 simples étapes:
Tout se déroule dans le cylindre. En haut on peut trouver la chambre de combustion où les explosions se produisent. À l’intérieur du cylindre il y a le piston qui se déplace en haut et en bas; plus bas, les bielles et le vilebrequin exploitent ce mouvement linéaire pour le transformer en mouvement circulaire pour que la voiture puisse bouger.

Mais comment est-ce que tout ça fonctionne?

Voyons voir ce procédé plus en détail en démontant le moteur.

L’expression "quatre temps" dérive du fait que la combustion se déroule en quatre étapes successives:

Premier temps: ASPIRATION

La soupape d’aspiration s’ouvre et un mélange d’air et carburant précédemment créé (par l’installation d’aspiration de l’air et par les injecteurs d’essence) est aspiré par le piston qui descend. Généralement le rapport entre ces deux est d’environ 14.7 parties d’air pour chaque partie d’essence, puisque l’essence ne peut pas se brûler toute seule. C’est l’oxygène dans l’air qui permet la combustion du carburant, mais qu’est-ce qu’il arrive maintenant au mélange de carburant?
2ème temps: COMPRESSION
La soupape d’aspiration se ferme pour rendre hermétique la chambre de combustion, le piston se soulève pour comprimer le mélange et pour en réduire le volume de 10 fois. La pression augmente rapidement pendant que les molecules d’air et d’essence sont comprimées ensemble et la temperature augmente en même temps. On est prêt pour l’explosion.

3ème temps: COMBUSTION et EXPANSION

Quand le piston arrive au pic de son mouvement, le système électrique fournit de l’énergie à la bougie d’allumage située sur la tête du cylindre qui émet une étincelle capable de brûler le mélange en provoquant une explosion qui libère une grande quantité de chaleur; cette chaleur agite violemment les molecules de gaz qui se dilate en augmentant encore plus la pression à l’intérieur du cylindre, ce qui pousse le piston à nouveau au fond et bouge les bielles, qui tournent le vilebrequin pour convertir l’énergie de l’explosion en mouvement rotatoire pour alimenter les roues.

L’étape finale de ce cycle est le quatrième temps, c’est-à-dire l’ÉCHAPPEMENT.
Le piston se lève à nouveau et la soupape d’échappement s’ouvre; le piston peut donc pousser les gaz d’échappement produits par la combustion à l’extérieur du moteur.

Le cycle à quatre temps est complet mais il ne s’arrête pas; à 6000 tours/minute il se répète jusqu’à 50 fois par seconde pour chaque cylindre, en provoquant jusqu’à 200 explosions à l’intérieur de ce moteur à 4 cylindres.

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En ces 4 étapes, ce moteur crée beaucoup d’énergie et il est très efficient dans un interval de tour très limité. Mais alors comment peut-on l’exploiter pleinement?
Dans la prochaine partie on va expliquer pourquoi une voiture a besoin de changer de vitesse et on va décrire son fonctionnement au service du dynamisme de la voiture.