Un peu d histoire 1862 : M. BEAU DE ROCHAS invente le cycle à 4 temps 1864 : premier moteur à 4 temps, par M.OTTO 1870 : industrialisation de la voiture 1881 : première voiture électrique par M. JEANTAUD (c est d ailleurs une voiture électrique qui atteindra la première la vitesse de 100 km/h) 1893 : premier moteur diesel par M. DIESEL 1895 : 300 voitures sont vendues dans l année 1900 : l exposition universelle expose des voitures 1970 : création de la Sécurité Routière 2005 : 33 millions de voitures en France (38 à 39 millions de véhicules camions, motos ) (ou chaîne du mouvement) Roue Demi-arbres Demi-arbres de de roues roues Moteur Embrayage Boîte de vitesse Pont Roue Les moteurs Les différents types Thermiques : diesel, GPL, essence, hydrogène, 2 temps, 4 temps Electriques Son rôle Transformer de l énergie (fossile ou électrique) en énergie mécanique (mouvement). Rendement des meilleurs moteurs thermiques : environ 40 % Rendement des meilleurs moteurs électriques : environ 80 % Les différents éléments d un MTCI Parties fixes Culasse (bougies / injecteurs) Joint de culasse Bloc moteur Joint Carter Parties mobiles Soupapes Culbuteurs Arbre à cames Courroie de distribution Pistons (segments) Bielles Vilebrequin Distribution Le cycle à quatre temps 1. Admission 2. Compression 3. Temps moteur (essence : explosion ; diesel : combustion) 4. Echappement Page 1 sur 7
Temps Mouvements Gaz Admission La soupape d admission s ouvre Le piston descend Compression Temps moteur Echappement Le piston remonte Les 2 soupapes sont fermées Le piston redescend Les 2 soupapes sont fermées La soupape d échappement s ouvre Le piston remonte Diesel : air Essence : mélange air + essence Diesel : air Essence : mélange air + essence Diesel : injection de gas-oil Essence : étincelle (bougie) Echappement Exemple Temps 1 2 3 4 1 Temps moteur Echappement Admission Compression 2 Echappement Admission Compression Temps moteur 3 Compression Temps moteur Echappement Admission 4 Admission Compression Temps moteur Echappement Cylindre Les bougies Il y a deux sortes de bougies : Les bougies d allumage : elles permettent l explosion au temps moteur en essence ; Les bougies de préchauffage : elles facilitent la montée en température (env. 90 C) des moteurs diesel Les caractéristiques des moteurs L alésage (mm) La cylindrée (cm 3 / Litre) La course (mm) Page 2 sur 7
Bougie (essence) Injecteur (diesel) Soupapes Chambre de combustion «v» Point mort haut (PMh) Alésage (en mm) «V» Course (mm) Point mort bas (PMb) Segments (coupe feu ; d étanchéité ; racleur) Piston Bielle Le taux de compression. C est le rapport entre le volume total «V» et le volume de la chambre de combustion «v». Il se calcule avec la formule :. La puissance. C est la capacité à aller vite, rapidement. Elle se mesure en «Cheval Vapeur» (CH) ou en Watt (unité officielle). 1 CH = 745,6 W Le couple. C est la capacité à déplacer une charge lourde. Il se mesure en «Newton.mètre» (N.m). Le Turbo Moteur atmosphérique Fonctionne à la «pression ambiante» : la descente du piston aspire l air. Moteur compressé Le Turbo (compresseur) permet de gagner en puissance en compressant l air dans le collecteur d admission. Page 3 sur 7
Admission Admission Haut moteur Echappement Collecteur d admission Collecteur (ou pipe) d échappement TURBO Turbine secondaire Turbine primaire (env. max. 150 000 tr/min) L embrayage Le rôle L embrayage sert à coupler ou désaccoupler progressivement le moteur de la boîte de vitesse. Les différents éléments Le volant moteur Le disque d embrayage Le diaphragme (sert à maintenir le disque sur le volant moteur) La butée d embrayage La cloche d embrayage (vissée sur le volant moteur) Le principe de fonctionnement Position débrayée o Le disque n est pas en contact avec le volant moteur. o Le mouvement du moteur n est pas transmis aux roues. Page 4 sur 7
Position de friction o Le disque entre légèrement en contact avec le volant moteur. o Le mouvement est légèrement et progressivement transmis aux roues via la boîte de vitesse. Position embrayée o Le disque est collé au volant moteur. o Le mouvement du moteur est totalement transmis au reste de la chaîne de transmission. Schéma à faire aux élèves pour leur expliquer le fonctionnement de l embrayage : VM DE Moteur Vers BV et roues Schéma complet : Vers BV et roues Pédale Moteur Volant moteur Disque Cloche Diaphragme Butée La boîte de vitesse Le rôle Adapter le couple moteur au couple résistant. Les différents éléments Pignons (engrenages) Arbres Synchroniseurs (craboteurs) Levier Tringlerie Fourchette Carter Huile Schéma complet : Page 5 sur 7
Tringlerie Levier de vitesses Depuis l embrayage Arbre primaire Pignons : - Fou (ou libre) s il n est pas en prise avec le crabo ; - Fixe, s il est accroché par le synchroniseur Vers le pont Arbre secondaire Tringlerie Carter et huile Pignons Synchroniseur Craboteur 1 3 5 2 4 R Schéma à faire aux élèves pour leur expliquer le fonctionnement de la boîte de vitesses : Rapport Force à employer (résistances à vaincre pour mettre en mouvement le véhicule) Vitesse (vitesse que permettra d atteindre le rapport) 1 20 km/h 2 40 km/h 3 60 km/h 4 80 km/h Entretien Vidanger l huile, selon les préconisations des constructeurs. Bien rétrograder (pour ralentir) Lâcher l accélérateur ; Freiner (pour allumer les feux de stop et, éventuellement, «casser» l allure) ; Débrayer, en continuant de freiner (plus ou moins) ; Rétrograder, en continuant de freiner (plus ou moins) ; Embrayer (et lâcher, éventuellement, le frein). Page 6 sur 7
Le pont Les rôles Renvoyer le mouvement à la perpendiculaire sur les demi-arbres de roues. Répartir la vitesse des roues motrices (le différenciel), dans les virages. Les différents éléments Pignon d attaque Pignon : grande couronne Huile Arbre Carter Le différentiel : o Pignons : planétaires o Pignons : satellites o Cage Demi-arbre de roue (ex :10 tr/min) Cage du différentiel Depuis la boîte de vitesse (ex : 30 tr/min) Pignon planétaire Pignon satellite Pignon d attaque Grande couronne Carter Huile Demi-arbre de roue (ex :10 tr/min) Le blocage du différentiel Il sert à obliger les deux roues à tourner à la même vitesse. Entretien Vidanger l huile (généralement la même que celle de la boîte de vitesse), selon les préconisations des constructeurs. Page 7 sur 7