Qu'est-ce qu'un moteur à quatre temps ? - Pièces et fonctionnement

Qu'est-ce qu'un moteur 4 temps ?

Le moteur à quatre temps est le type de moteur à combustion interne le plus courant et est utilisé dans diverses automobiles qui utilisent spécifiquement l'essence comme carburant, comme les voitures, les camions et certaines motos.

Un moteur à quatre temps fournit une course de puissance tous les deux cycles du piston (ou quatre courses de piston). Il y a une animation d'un moteur à quatre temps et une explication plus détaillée du processus ci-dessous.

  • Course d'admission : Le piston descend vers le bas ; cela augmente le volume pour permettre à un mélange air-carburant d'entrer dans la chambre.
  • Course de compression : La soupape d'admission est fermée et le piston remonte la chambre vers le haut. Cela comprime le mélange carburant-air. À la fin de cette course, une bougie fournit au carburant comprimé l'énergie d'activation nécessaire pour commencer la combustion.
  • Coup de puissance : Lorsque le carburant atteint la fin de sa combustion, la chaleur dégagée par la combustion des hydrocarbures augmente la pression, ce qui amène le gaz à pousser vers le bas sur le piston et à créer la puissance de sortie.
  • Course d'échappement : Lorsque le piston atteint le fond, la soupape d'échappement s'ouvre. Les gaz d'échappement restants sont expulsés par le piston lorsqu'il remonte vers le haut.

L'efficacité thermique de ces moteurs à essence varie en fonction du modèle et de la conception du véhicule. Cependant, en général, les moteurs à essence convertissent 20% du carburant (énergie chimique) en énergie mécanique dont seulement 15% seront utilisés pour faire bouger les roues.

L'un des moyens d'améliorer l'efficacité thermodynamique des moteurs consiste à augmenter le taux de compression. Ce rapport est la différence entre le volume minimum et maximum dans la chambre du moteur. Un rapport plus élevé permettra à un plus grand mélange air-carburant d'entrer, provoquant une pression plus élevée, conduisant à une chambre plus chaude, ce qui augmente l'efficacité thermique.

Pièces du moteur à quatre temps :

Les moteurs à quatre temps se composent des pièces suivantes :

  • Cylindre : C'est le coeur du moteur. Le piston va et vient dans le cylindre.
  • Culasse : C'est le couvercle supérieur du cylindre, vers le PMH, qui s'appelle la culasse.
  • Piston : C'est l'organe alternatif du moteur. Il va et vient dans le cylindre.
  • Segments de piston : Deux ou trois segments de piston sont prévus sur le piston. Il scelle l'espace entre la chemise de cylindre et le piston.
  • Manivelle : C'est un membre tournant. Il fait un mouvement circulaire à l'intérieur du carter.
  • Carter : C'est le logement de la manivelle et d'autres pièces du moteur. Il est également utilisé comme carter d'huile de lubrification.
  • Bielle : Il est utilisé pour convertir le mouvement alternatif du piston en mouvement rotatif du vilebrequin.
  • Vilebrequin : C'est l'élément rotatif qui relie la manivelle.
  • Ailettes de refroidissement ou chemises d'eau : Il est utilisé à des fins de refroidissement.
  • Came et arbre à cames : Il est prévu pour actionner l'ouverture et la fermeture de la soupape d'admission et d'échappement et également actionner la pompe d'injection de carburant dans le moteur diesel.
  • Vanne d'admission : Cette soupape contrôlait l'admission de charge ou d'air à l'intérieur du cylindre du moteur.
  • Soupape d'échappement : Cette vanne contrôle l'évacuation des gaz brûlés après combustion.
  • Collecteur d'admission : C'est un passage qui transporte la charge ou l'air frais.
  • Collecteur d'échappement :il s'agit d'un passage par lequel les gaz d'échappement sortent du cylindre du moteur.
  • Bougie : Il est utilisé dans un moteur à essence ou un moteur SI pour allumer le carburant.
  • Injecteur de carburant : Il est utilisé dans un moteur diesel ou un moteur CI pour pulvériser le carburant à l'intérieur du cylindre du moteur.
  • Carburateur : Il est utilisé dans un moteur à essence pour mélanger correctement l'air et le carburant.
  • Volant : Il est monté sur le vilebrequin et est en fonte. Il stocke l'énergie sous forme d'inertie.

Le cycle d'Otto

Le diagramme pression-volume (diagramme PV) qui modélise les changements de pression et de volume du mélange air-carburant dans un moteur à quatre temps est appelé cycle d'Otto. Les changements dans ceux-ci créeront de la chaleur et utiliseront cette chaleur pour déplacer le véhicule ou la machine (d'où la raison pour laquelle il s'agit d'un type de moteur thermique).

Le composant de tout moteur qui utilise ce cycle aura un piston pour modifier le volume et la pression du mélange air-carburant. Le piston gagne en mouvement grâce à la combustion du carburant (où cela se produit est expliqué ci-dessous) et une impulsion électrique au démarrage du moteur.

Ce qui suit décrit ce qui se passe à chaque étape du diagramme PV, dans lequel la combustion du fluide de travail essence et air (oxygène), et parfois de l'électricité, modifie le mouvement du piston :

  • Cycle réel-étape 0 à 1 (cycle idéal-ligne verte) :Appelée la phase d'admission, le piston est tiré vers le bas pour permettre au volume de la chambre d'augmenter afin qu'il puisse "aspirer" un mélange air-carburant. En termes de thermodynamique, on parle de processus isobare.
  • Processus 1 à 2 : Durant cette phase, le piston va être aspiré, de sorte qu'il puisse comprimer le mélange carburant-air qui est entré dans la chambre. La compression fait augmenter légèrement la pression et la température du mélange, mais aucune chaleur n'est échangée. En termes de thermodynamique, on parle de processus adiabatique. Lorsque le cycle atteint le point 2, c'est lorsque le carburant est rencontré par la bougie pour s'enflammer.
  • Processus 2 à 3 :C'est là que se produit la combustion due à l'allumage du carburant par la bougie. La combustion du gaz est complète au point 3, ce qui donne une chambre hautement pressurisée qui a beaucoup de chaleur (énergie thermique). En termes de thermodynamique, on parle de processus isochore.
  • Processus 3 à 4 : L'énergie thermique dans la chambre résultant de la combustion est utilisée pour effectuer un travail sur le piston qui pousse le piston vers le bas en augmentant le volume de la chambre. Ceci est également connu sous le nom de puissance, car il s'agit du moment où l'énergie thermique est transformée en mouvement pour alimenter la machine ou le véhicule.
  • Ligne violette (processus 4 à 1 et phase d'échappement) :Du processus 4 au processus 1, la soupape d'échappement s'ouvre et toute la chaleur résiduelle est expulsée de la chambre du moteur. Lorsque la chaleur quitte le gaz, les molécules perdent de l'énergie cinétique, provoquant une diminution de la pression. Ensuite, la phase d'échappement (étape 0 à 1) se produit lorsque le mélange restant dans la chambre est comprimé par le piston pour être "épuisé", sans changer la pression.

Avantages et inconvénients du moteur à quatre temps :

Avantages du moteur 4 temps :

  • Plus de couple
  • Plus d'économie de carburant qu'un moteur 2 temps
  • Moins de consommation d'huile de lubrification
  • Moins de pollution grâce à une combustion appropriée du carburant
  • Plus de durabilité
  • Système de refroidissement bien géré, pour une plus longue durée de vie du moteur
  • Moins bruyant
  • Le balayage se passe très bien, donc l'efficacité thermique et la puissance du moteur sont élevées

Inconvénients du moteur 4 temps :

  • Il y a beaucoup de pièces mobiles et donc il y a plus de friction, donc le moteur a moins d'efficacité mécanique.
  • La conception est compliquée
  • Le poids du moteur est plus élevé en raison de la construction plus lourde du volant d'inertie.
  • En raison du plus grand nombre de pièces, l'entretien est souvent nécessaire.

Applications du moteur diesel à quatre temps :

Le moteur diesel à quatre temps est l'un des moteurs les plus populaires. Il a différents types d'applications comme :

  • Petits ensembles de pompage
  • Dans l'industrie automobile
  • Compresseur d'air
  • Gabarits de perçage
  • Bateaux et navires
  • Scie électrique
  • Bulldozers
  • Réservoirs
  • Locomotives diesel-électriques, etc.

Le système de refroidissement du moteur à quatre temps :

Toute la chaleur produite par la combustion du carburant n'est pas totalement convertie en puissance au niveau du vilebrequin.

Seulement environ 20% de la chaleur est utilisée comme puissance au niveau du vilebrequin. Et 35 % de la chaleur est transférée à la paroi du cylindre, ce qui provoque le pré-allumage de la charge et également la combustion du lubrifiant à cause de la chaleur, par conséquent le moteur peut être grippé.

En gardant à l'esprit le facteur ci-dessus, nous devons installer un système de refroidissement approprié.

Dans un moteur à quatre temps, il existe deux types de méthodes de refroidissement.

  • Refroidissement par air
  • Refroidissement par eau

FAQ.

Que sont les 4 temps dans un moteur ?

Un moteur à combustion interne passe par quatre temps :admission, compression, combustion (puissance) et échappement. Lorsque le piston se déplace à chaque course, il fait tourner le vilebrequin.

Quelle est la différence entre 2 temps et 4 temps ?

La principale différence entre un moteur 2 temps et un moteur 4 temps est qu'un moteur 4 temps passe par quatre étapes, ou deux révolutions complètes, pour effectuer une course motrice. Un moteur à 2 temps passe par 2 étapes, ou une révolution complète, pour terminer une course motrice.

Est-ce qu'un moteur de voiture est à 4 temps ?

De nos jours, toutes les voitures et tous les camions légers utilisent des moteurs à pistons à quatre temps, qu'ils brûlent de l'essence ou du diesel. Cela signifie que le vilebrequin doit faire deux tours et que chaque piston monte et descend deux fois pour produire une impulsion de puissance.

Quels sont les 3 inconvénients des moteurs 4 temps ?

En outre, il y a de nombreuses parties à prendre en compte, ce qui rend plus difficile le dépannage. Moins puissant :– Comme la puissance est délivrée une fois tous les 2 tours de vilebrequin (4 temps), donc 4 temps est moins puissant. Cher :– Les moteurs à quatre temps ont beaucoup plus de pièces que les moteurs à 2 temps.

Quelle huile va dans un moteur 4 temps ?

L'huile standard utilisée pour les moteurs 4 temps que l'on trouve sur les tondeuses à gazon à essence est de grade SAE 30. Les variations synthétiques incluent SAE 5W-30 et SAE 10W-30. Ceux-ci offrent des performances améliorées et un niveau de protection plus élevé, mais coûtent plus cher.

Le moteur diesel est-il à deux temps ou à quatre temps ?

Combustion diesel. Le moteur diesel est un dispositif piston-cylindre à combustion intermittente. Il fonctionne sur un cycle à deux temps ou à quatre temps (voir figure); cependant, contrairement au moteur à essence à allumage par étincelle, le moteur diesel n'induit que de l'air dans la chambre de combustion lors de sa course d'admission.

Quel est le plus rapide 2 temps ou 4 temps ?

Étant donné que les moteurs à 2 temps sont conçus pour fonctionner à un régime plus élevé, ils ont également tendance à s'user plus rapidement. un moteur 4 temps est généralement plus durable. Cela étant dit, les moteurs 2 temps sont plus puissants. Les moteurs à deux temps sont de conception beaucoup plus simple, ce qui les rend plus faciles à réparer.

Où sont utilisés les moteurs 4 temps ?

Le moteur à quatre temps est le type de moteur à combustion interne le plus courant et est utilisé dans diverses automobiles (qui utilisent spécifiquement l'essence comme carburant) comme les voitures, les camions et certaines motos (de nombreuses motos utilisent un moteur à deux temps).

Y a-t-il un moteur 5 temps ?

Le moteur prototype à cinq temps est turbocompressé. L'objectif du moteur à cinq temps est d'avoir une plus grande efficacité avec une consommation de carburant réduite. Pour augmenter l'efficacité, un cylindre secondaire est ajouté en tant que processeur d'expansion pour extraire plus d'énergie du carburant.

Un moteur V8 est-il un 4 temps ?

Le moteur V8 a 4 temps d'admission, de compression, de puissance et d'échappement. Dans le V8, un cylindre s'allume toutes les 90 rotations, ce qui signifie que 2 cylindres s'allument en un tour de vilebrequin, mais dans un moteur 4 cylindres en ligne, un seul cylindre s'allume en un tour de vilebrequin.

Combien de cylindres a un moteur 4 temps ?

Tous les moteurs de nos jours sont des moteurs 4 temps (admission, compression, puissance, échappement). Avec un moteur 4 cylindres, l'équilibrage global est parfait. À chaque course effectuée dans un moteur 4 cylindres, un cylindre est toujours en course motrice et les autres sont tous à des positions différentes les unes des autres.

Quel moteur est utilisé dans les navires ?

Aujourd'hui, la plupart des navires utilisent des moteurs diesel, à l'exception des petits bateaux qui sont propulsés par des moteurs à essence. La structure typique d'un moteur diesel.

Quels sont les avantages d'un moteur 4 temps ?

Les moteurs 4 temps offrent un bon équilibre entre puissance, fiabilité et efficacité. En ce qui concerne les émissions, les 4 temps séparent mécaniquement chaque événement, ce qui réduit les émissions de carburant non brûlé. Il sépare également l'huile du carburant, ce qui réduit considérablement les émissions de monoxyde de carbone.

Pourquoi quatre temps est le plus préféré ?

Le fait que le moteur 125cc 4 temps puisse produire plus de couple à bas régime est ce qui en fait l'un des moteurs les plus appréciés de nos jours pour n'importe quel véhicule. Le faible régime des moteurs 4 temps améliore considérablement son cycle de vie.

Est-ce que l'huile 10W30 4 temps ?

10W30 est une qualité d'huile 4 temps/temps. L'huile 2 temps/temps est clairement indiquée comme telle. Il n'y a pas beaucoup d'huile 2 temps disponible de nos jours car les moteurs 2 temps sont en train de disparaître. L'huile de poids 30 est un type d'huile 4 temps.

Pouvez-vous utiliser de l'huile ordinaire dans un moteur 4 temps ?

C'est l'une de nos questions les plus fréquemment posées et la réponse simple est oui, tant qu'il n'est pas indiqué d'économie d'énergie sur l'étiquette. Parce que les voitures ont besoin de kilométrage supplémentaire, il y a des additifs dans l'huile qui sont là pour réduire la friction.

Une tondeuse 4 temps a-t-elle besoin d'huile ?

La plupart des tondeuses ont ce qu'on appelle des moteurs à quatre temps. Cela signifie qu'ils brûlent de l'essence pure telle qu'elle provient de la pompe de la station-service, mais ils nécessitent également que l'huile moteur soit ajoutée séparément dans le carter du moteur.

Est-ce que l'huile 4 temps et 4 temps est la même ?

L'huile 4 temps est juste une huile ordinaire normale que vous utilisez dans votre voiture car c'est purement un lubrifiant dans votre moteur de voiture 4 temps. They use the same oil as automobiles, but owners should check manuals because these small engines are sensitive to additives and alternatives.

What’s the difference between a petrol and diesel 4-stroke engine?

Petrol and diesel engines operate using the same principle, but the difference lies in the spark plug. Diesel engines don’t have any. The main difference between diesel and petrol engines is that petrol engines use spark plugs to ignite the air-fuel mixture, while diesel engines rely solely on heavily compressed air.

What is TDC?

Top dead center, sometimes referred to as TDC, is the point in which the piston in the number one-cylinder position of your engine is at its highest point on the compression stroke.

Is there a 3-stroke engine?

A three-stroke internal combustion engine completes a complete combustion cycle of exhaust, intake, compression, ignition, and expansion within a single revolution of a crankshaft by a single stroke of a first piston and a single stroke of a second piston within a single cylinder.

Is 4-stroke just unleaded petrol?

There are two kinds of fuel run lawn mowers, they are 2 stroke mowers and 4 stroke mowers. 4 stroke mowers use just ordinary unleaded petrol. 2 stroke mowers use a mix of ordinary unleaded petrol and a special oil.