1. Combustion :
- De l'énergie chimique à l'énergie thermique :Lorsque le mélange air-carburant est enflammé dans les chambres de combustion du moteur, une réaction chimique rapide appelée combustion se produit. Cette réaction libère une quantité importante d’énergie thermique sous forme de chaleur et de gaz en expansion.
2. Expansion et compression :
- De l'énergie thermique à l'énergie mécanique :les gaz à haute pression en expansion créés par la combustion poussent les pistons vers le bas dans les cylindres du moteur. Ce mouvement linéaire est ensuite converti en mouvement de rotation à travers le vilebrequin. Lorsque les pistons descendent, ils compriment le mélange air-carburant dans d’autres cylindres, stockant ainsi de l’énergie potentielle.
3. Mouvement du piston et rotation du vilebrequin :
- Énergie mécanique (linéaire) en énergie mécanique (rotationnelle) :Le mouvement alternatif des pistons est transformé en mouvement de rotation du vilebrequin. Ceci est réalisé grâce aux bielles qui relient les pistons au vilebrequin. Le vilebrequin est le principal composant rotatif du moteur.
4. Transfert de chaleur et refroidissement :
- Énergie thermique vers le transfert de chaleur :Une quantité importante de chaleur est générée pendant le processus de combustion, et une partie de celle-ci est transférée aux composants du moteur, tels que les parois des cylindres et la culasse. Pour éviter la surchauffe, le moteur est équipé d'un système de refroidissement qui fait circuler du liquide de refroidissement pour absorber et dissiper cette chaleur.
5. Récupération d'énergie des gaz d'échappement :
- De l'énergie thermique à l'énergie cinétique :Les gaz d'échappement chauds quittant le moteur contiennent encore une quantité importante d'énergie thermique. Dans les véhicules modernes, les systèmes d’échappement peuvent utiliser des turbocompresseurs ou des turbocompresseurs pour capter une partie de cette énergie. Les gaz d'échappement entraînent les aubes de turbine de ces appareils, qui à leur tour compriment l'air frais et le renvoient dans le moteur. Cela contribue à améliorer l’efficacité et les performances du moteur.
6. Production et consommation d'énergie électrique :
- De l'énergie mécanique en énergie électrique :Le moteur entraîne également des accessoires comme l'alternateur, qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Cette électricité alimente divers composants électriques du véhicule, notamment le système d’allumage, les lumières, le système audio, etc.
- De l'énergie électrique à l'énergie mécanique :certains moteurs de voiture intègrent également des moteurs électriques ou des démarreurs qui utilisent l'énergie électrique de la batterie pour démarrer le moteur ou aider à la propulsion dans les véhicules hybrides ou électriques.
Dans l’ensemble, le moteur de la voiture subit une série de transformations énergétiques interconnectées, convertissant l’énergie chimique du carburant en énergie mécanique pour la propulsion, gérant le transfert de chaleur pour éviter la surchauffe et utilisant l’énergie des gaz d’échappement pour améliorer l’efficacité.
