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Le moteur et la transmission

L'ensemble constitué par le moteur et la transmission forme le groupe motopropulseur. Le moteur fournit l'énergie mécanique permettant au véhicule d'avancer, l'énergie électrique pour les différentes fonctions électriques, l'énergie hydraulique de l'assistance de freinage, l'énergie thermique de l'habitacle (chauffage, climatisation). La transmission, quant à elle, a pour rôle de transférer aux roues l'énergie mécanique produite par le moteur.

La motorisation

Le moteur thermique à quatre temps

Le succès de l'automobile a été assuré, et le demeure pour quelques décennies encore, par l'efficacité du moteur thermique dit à combustion interne (cycle 4 temps) qui équipe plus de 98 p. 100 des voitures. Ce type de moteur transforme l'énergie chimique des carburants en énergie calorifique puis en énergie mécanique. La première conversion s'effectue par la combustion (inflammation) d'un mélange constitué de carburant (hydrocarbures ou produits organiques oxygénés) et de comburant (oxygène de l'air). L'énergie calorifique ainsi dégagée a pour effet d'augmenter la pression des gaz de combustion dont la détente permet de développer l'énergie mécanique correspondante. La combustion s'effectue dans une chambre de combustion (ensemble culasse-cylindre-piston), d'où l'appellation de moteur à combustion interne, appelé aussi moteur à explosion. Ce processus nécessite le remplacement cyclique des gaz de combustion. Il est donc dit à cycle ouvert et fait appel à un système de distribution pour l'élimination de ces gaz (soupape d'échappement) et l'apport d'une nouvelle charge carburant-comburant (soupape d'admission).

On distingue deux types de moteurs thermiques en fonction du mode de déclenchement de la combustion :

– le moteur à allumage commandé (moteur dit à « essence »), qui peut être alimenté par de l'essence, du gaz naturel véhicule (G.N.V.), du gaz de pétrole liquéfié (G.P.L.), des biocarburants (comme l'éthanol), où la combustion du mélange homogène air-carburant est amorcée par une étincelle (issue d'une bougie électrique) et se fait par propagation du front de flamme qui balaye toute la chambre ;

Moteur à allumage commandé à quatre temps

Dessin : Moteur à allumage commandé à quatre temps

Schéma d'un moteur à allumage commandé à quatre temps. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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– le moteur à allumage par compression (moteur Diesel), alimenté par du gazole ou des biocarburants, où la combustion est déclenchée spontanément (auto-inflammation) par l'élévation de la température due à la compression de l'air.

Transports : moteur Diesel

Vidéo : Transports : moteur Diesel

Un type de moteur thermique: le moteur Diesel.Les moteurs Diesel sont des moteurs à combustion interne alimentés par injection de gazole.Leur fonctionnement se subdivise en quatre phases, qui se répètent successivement : admission, compression, combustion et expulsion.Dans la première phase,... 

Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

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Un moteur thermique à quatre temps possède un certain nombre de cylindres, généralement deux à seize. Dans chaque cylindre peut coulisser un piston qui oscille entre deux positions extrêmes appelées point mort haut et point mort bas ; une bielle, articulée à l'une de ses extrémités au piston et à l'autre à un arbre coudé appelé vilebrequin, permet de transformer le mouvement rectiligne alternatif du piston en un mouvement de rotation qui, par le biais de la boîte de vitesses, est transmis aux roues. La chambre de combustion, délimitée par le piston et le cylindre, est fermée dans sa partie supérieure par la culasse. Cette pièce est équipée de soupapes (ainsi que de bougies pour le moteur à allumage commandé ou d'injecteurs pour le moteur Diesel) dont le mouvement alternatif, synchronisé à la rotation du vilebrequin via l'arbre à cames, gère l'entrée et la sortie des gaz dans la chambre de combustion. Le moteur est souvent caractérisé par sa cylindrée, exprimée en litres ou en centimètres cubes. Celle-ci est égale au volume balayé par le piston, multipliée par le nombre de cylindres.

On appelle « cycle » l'ensemble des opérations qui se répètent périodiquement. Un temps correspond à une course de piston dans le cylindre. Le cycle à quatre temps met donc en œuvre quatre courses de piston (deux allers-retours) et correspond à deux tours de l'arbre vilebrequin.

Rappelons que le principe de fonctionnement d'un moteur à cycle quatre temps comporte quatre phases :

– La phase d'admission (ou aspiration). L'ouverture des soupapes d'admission permet l'entrée d'air (moteur Diesel) ou du mélange carburé (moteur essence). Le piston, partant du point mort haut, descend en aspirant l'air ou le mélange introduit.

– La phase compression. Les soupapes se refermant, le piston remonte en comprimant l'air ou le mélange. Pour les moteurs diesel, en fin de compression, le carburant est introduit dans le cylindre par injection.

– La phase combustion-détente. La réaction chimique de com [...]

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Chaîne d'assemblage robotisée

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Automobile : structure renforcée

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Automobile : systèmes de sécurité

Automobile : systèmes de sécurité
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Écrit par :

  • : docteur de troisième cycle, relations extérieures, Michelin
  • : Ingénieur, E.S.T.A.C.A., chef de groupe boîte de vitesses-transmissions, automobiles Citroën
  • : docteur ès sciences, consultant
  • : ingénieur de l'École nationale des ponts et chaussées, D.E.A. de sciences et techniques, directeur de l'ingénierie, E.S.T.A.C.A.
  • : ingénieur I.D.N., bureau d'études automobiles Citroën, ingénieur département projet véhicule, groupe boîtes de vitesses et transmissions
  • : diplômé de l'École polytechnique, chef de projet Renault 19

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Pour citer l’article

Georges BRESSON, Jean-Pierre CAPET, François de CHARENTENAY, Thierry HALCONRUY, Frédéric RIVAS, Jean-Pierre VÉROLLET, « AUTOMOBILE - Technologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/automobile-technologie/