Qu’est-ce qu’un moteur à essence ?
En raison du type de carburant qu’il utilise, le moteur à allumage commandé ou moteur à essence est un moteur dit à combustion interne. Il peut être à mouvement alternatif, c’est-à-dire à deux ou quatre temps, et à mouvement rotatif.
Lors du fonctionnement, le mélange combustible d’un moteur à essence ne s’enflamme pas spontanément à la différence du moteur Diésel. C’est sous l’action d’une étincelle que la bougie d’allumage provoque cette inflammation.
Le moteur à essence est équipé d’un système d’allumage complet. Ce système est composé :
- D’une bougie grâce à laquelle l’arc électrique enflamme les gaz dans la chambre de combustion ;
- D’une bobine qui permet la production de hautes tensions utiles à la création de l’étincelle ;
- D’un système de commande de l’allumage encore appelé rupteur ou système électronique.
C’est un système capable d’assurer la transformation de l’énergie calorifique contenue dans l’essence en énergie mécanique nécessaire pour le déplacement d’un véhicule. Les caractéristiques d’un moteur sont :
- son couple de rotation ou son moment ;
- la puissance maximale que ce dernier peut fournir ;
Ces deux principes conduisent aussi à deux effets :
- Le couple de rotation du moteur conditionne les reprises sur un rapport donné et les accélérations ;
- La puissance permet de garantir la vitesse de pointe du véhicule.
L’utilisation d’un moteur à essence demande une combustion à 4 temps à l’aide de soupapes.
Quel est le principe de fonctionnement d’un moteur à essence ?
Un moteur à essence utilise le cycle de combustion à 4 temps.
Le premier temps fait intervenir l’admission des gaz frais. L’ouverture de la soupape permet que le piston puisse aspirer l’air au moment de sa descente. Le carburateur permet une injection indirecte de l’essence dans l’aire d’admission ce qui entraîne un mélange gazeux dit carburé. Pour l’injection directe, l’essence est vaporisée dans le cylindre ou la culasse.
Le deuxième temps fait place à la compression. Le piston doit remonter pour comprimer fortement le mélange gazeux concentré dans le cylindre et par la suite la culasse, après que l’admission se soit refermée.
Le troisième temps est constitué de l’allumage, de la combustion et de la détente. Ici, la bougie d’allumage crée une étincelle et sa chaleur permet d’enflammer le mélange gazeux pré-comprimé, lorsque le piston atteint le point mort haut. Ce qui permet une combustion pouvant atteindre des températures de plus de 1000 °C. La pression étant trop élevée, le piston sera repoussé vers son point mort bas. Ce qui entraîne le vilebrequin à effectuer un demi-tour à travers sa liaison par la bielle articulée sur deux pivots. C’est le seul temps moteur important.
Le quatrième temps est consacré à l’échappement. L’inertie de rotation permet au vilebrequin d’entraîner le piston du PMB vers son PMH à travers la bielle. La soupape s’ouvre peu avant le point mort bas en entraînant l’évacuation des gaz d’échappement, cela évite leur compression parasite. Il s’agit de l’avance ouverture échappement (AOE).