Chaque année, environ 222 millions de personnes aux États-Unis conduisent une vaste gamme de véhicules. Presque tous ces véhicules sont propulsés par un moteur à combustion interne. Cependant, une enquête récente de l’AA a indiqué que seulement 10% des conducteurs peuvent réellement décrire, en termes généraux, le fonctionnement d’un moteur à combustion interne.
Si vous réalisez simplement que vous ne faites pas partie de ces 10%, ne vous inquiétez pas, nous avons rédigé une brève description du processus incroyable utilisé par votre voiture pour se déplacer réellement.
Les bases
La combustion, également appelée combustion, est le processus chimique de base consistant à libérer de l’énergie à partir d’un mélange de carburant et d’air. Dans un moteur à combustion interne, l’allumage et la combustion du carburant se produisent dans le moteur lui-même.
Le moteur convertit alors partiellement l’énergie de la combustion au travail. Le moteur se compose d’un cylindre fixe et d’un piston mobile. Les gaz de combustion en expansion poussent le piston, qui à son tour fait tourner le vilebrequin. En fin de compte, grâce à un système d’engrenages dans le groupe motopropulseur, ce mouvement entraîne les roues du véhicule.
Les différents types de moteurs à combustion interne
Les deux types de moteurs à combustion interne les plus courants sont le moteur à essence à allumage commandé et le moteur diesel à allumage par compression. Ces moteurs sont spécialement conçus pour fonctionner avec de l’essence ou du diesel, c’est pourquoi l’utilisation du mauvais carburant dans votre véhicule peut causer des dommages importants au moteur.
Dans un moteur à allumage commandé, le carburant est mélangé à de l’air puis introduit dans le cylindre pendant le processus d’admission. Une fois que le piston comprime le mélange air-carburant, l’étincelle l’enflamme, provoquant une combustion. L’expansion des gaz de combustion pousse le piston pendant la course de puissance.
Dans un moteur diesel, seul l’air est introduit dans le moteur puis comprimé. Les moteurs diesel pulvérisent ensuite le carburant dans l’air comprimé chaud à une vitesse mesurée appropriée, ce qui provoque son inflammation.
La plupart des moteurs à combustion interne sont des moteurs à cycle à quatre temps, ce qui signifie que quatre temps de piston sont nécessaires pour terminer un cycle. Le cycle du moteur est composé de quatre processus distincts. Ce sont l’admission, la compression, la combustion et la course de puissance, et l’échappement.
Le développement du moteur à combustion interne
Plutôt qu’un développement significatif, le moteur à combustion interne est né d’une série de changements progressifs apportés à des brevets établis. Le premier moteur à combustion interne à succès commercial a été créé par Étienne Lenoir vers 1860.
L’expérimentation de Lenoir avec l’électricité l’a conduit à développer le premier moteur à combustion interne qui brûlait un mélange de gaz de charbon et d’air enflammé par un système d’allumage « à étincelles sautantes » par bobine de Ruhmkorff.
Ce que nous pourrions considérer comme le premier moteur à combustion interne moderne a été créé en 1876 par Nicolaus Otto. Le moteur Otto est un gros moteur fixe à quatre temps à combustion interne monocylindre. Les moteurs ont d’abord été utilisés pour des installations fixes, Otto n’ayant aucun intérêt pour le transport et ont finalement été développés pour les véhicules par Gottlieb Daimler.
Otto a en fait basé son moteur sur un moteur à combustion interne à carburant liquide commercial de 1872 inventé par l’Américain George Brayton.
Alors que les moteurs à combustion interne sont le plus souvent associés aux véhicules, le terme moteur à combustion interne peut également s’appliquer aux armes à feu, aux roquettes ou à tout ce qui exploite la puissance d’une explosion pour générer de l’énergie ou de l’élan.
Ces dernières années, la domination de l’essence et du diesel en tant que carburants primaires des moteurs de véhicules a été remise en question par des carburants plus verts tels que le biodiesel, le bioéthanol, l’hydrogène et l’éthyl tert-butyl éther (ETBE). De nombreux constructeurs automobiles produisent également des voitures hybrides, qui fonctionnent avec un mélange de carburants traditionnels et d’électricité, ou, dans le cas d’entreprises comme Tesla, des voitures entièrement électriques
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