Poste 1

1. Familles darchitecture de moteurs

Les monocylindres: le cylindre tant tout seul, on ne peut pas parler proprement

dit d'architecture, mais plutt de position du cylindre.

Les moteurs en ligne: les cylindres sont disposs en ligne, gnralement en position

transversale sur la moto. De 2 6 cylindres, ont t abords. On retrouve cependant

principalement des moteurs de 2 4 cylindres.

Les moteurs en "V": les cylindres sont disposs sur deux plans. On les retrouve de

manire transversale, ou longitudinale. Les cylindres varient de 2 4. L'ouverture du

"V" n'excde pas 180.

Le moteur rotatif qui adopte un architecture compltement diffrente.

2. Organes principaux dun moteur

Le bloc-moteur : Il sert de support tous les organes principaux (piston, vilebrequin,...)

et aux organes annexes (dmarreur, conduits,...). C'est la pice-matresse du moteur, le "

chssis " de celui-ci.

La culasse : Elle assure la fermeture des cylindres dans leur partie suprieure, et contient

la chambre de combustion.

Le piston : Compression des gaz frais grce la force de la bielle ( P = F / S ).

Transformation de la pression des gaz enflamms en une force ( F = P . S ). Le

dplacement de la force permet au moteur de fournir un travail ( W = F . d ).

La bielle : Elle transmet la force du piston au vilebrequin. Elle participe la

transformation du mouvement (alternatif >>> rotatif).

Le vilebrequin : Il reoit l'effort transmis par les pistons et les bielles et fournit un

mouvement circulaire en sortie du moteur.

Le volant-moteur : Le volant moteur est une masse d'inertie servant rgulariser la

rotation du vilebrequin.

3. Energies moteur 4 temps

Ces moteurs transforment l'nergie potentielle, chimique, stocke dans

un carburant en travail (nergie mcanique) grce des combustions trs rapides, d'o le

terme, injustement utilis, d'explosion.

4. Phases de fonctionnement dun groupe moto propulseur essence

Le circuit haute pression d'injection directe d'essence est aliment par une pompe haute

pression qui comprime le carburant jusqu' atteindre le niveau de pression lev requis

dans la rampe d'injection. Les injecteurs sont relis au doseur de la rampe d'injection et

pulvrisent le carburant sous haute pression trs grande vitesse afin d'obtenir le meilleur

mlange possible, directement dans la chambre de combustion.

6. Phases de fonctionnement diffrents dun groupe moto propulseur gazole en

comparaison avec lessence

Temps Moteur

Essence Moteur Diesel Diffrences

ADMISSION

Entre d'une

quantit plus ou

moins grande

d'air et

d'essence

Entre d'une

quantit constante

d'air

Volume d'air pur au lieu d'un

volume dos de mlange

d'air+carburant

COMPRESSION

Compression du

mlange

d'environ 10/20

bars

Compression du

mlange d'environ

40 bars

Les pression et les

tempratures sont plus fortes

sur un moteur diesel, donc il

devra tre mieux refroidi et

plus rsistant.

COMBUSTION

ET DETENTE

La combustion

est extrmement

rapide

L'injection du

carburant a lieu

progressivement

Pas de systme d'allumage

pour un moteur Diesel mais

un systme d'injection d'une

prcision parfaite, sa

combustion relativement

lente fait que le moteur a une

vitesse de rotation moins

leve qu'un moteur essence

ECHAPPEMENT Les gaz brls

s'chappent

Les gaz brls

s'chappent

Pas de diffrence si ce n'est

que la pression est plus forte

pour le Diesel

7. Cylindre, 4 temps

Admission d'un mlange d'air et de carburant pulvris, pralablement mlang et prpar

par divers composants (carburateur ou systme d'injection indirecte) : ouverture de la

(des) soupape(s) d'admission et descente du piston, ce dernier aspire ce mlange dans le

cylindre une pression de 100 300 mbars (moteur non-suraliments dits

"atmosphriques") 2500 mbars environ pour un moteur suraliment d'automobile de

srie (exprim en pression absolue).

Compression du mlange : fermeture de la soupape d'admission, puis remonte du piston

qui comprime le mlange jusqu' 30 bars et 400 500 C dans la chambre de combustion ;

CombustionN 3 et dtente aux environs du point mort haut (PMH): moment auquel le

piston atteint son point culminant et auquel la compression est au maximum ; la bougie

d'allumage, connecte un systme d'allumage haute tension, produit une tincelle

quelques dgrs avant le PMH; la combustion initie qui s'ensuit constitue le temps

moteur ; les gaz chauds une pression de 40 60 bars repoussent le piston, initiant le

mouvement ;

chappement : ouverture de la (ou des) soupape(s) d'chappement et remonte du piston

qui chasse les gaz brls dtendus dans le collecteur d'chappement.

8. Maximum des contraintes dans la partie mobile

CombustionN 3 et dtente aux environs du point mort haut (PMH): moment auquel le

piston atteint son point culminant et auquel la compression est au maximum ; la bougie

d'allumage, connecte un systme d'allumage haute tension, produit une tincelle

quelques dgrs avant le PMH; la combustion initie qui s'ensuit constitue le temps

moteur ; les gaz chauds une pression de 40 60 bars, et 400 500 C dans la chambre

de combustion, repoussent le piston, initiant le mouvement.

9. Calculateur

Un calculateur rcupre des informations provenant de capteurs pour commander des

actionneurs. Pour cela, ses composants d'entre (transistors ou ASIC) capturent et mettent

en forme les donnes; son microcontrleur les traite puis, vie des composants de

puissance (transistors ou ASIC), transmet des ordres aux actionneurs. Un calculateur

d'injection d'un moteur essence moderne pilote ainsi quatre grands types d'actionneurs

o les injecteurs qui envoient le carburant dans le conduit d'admission d'air du moteur, ou directement dans le cylindre lorsqu'il s'agit d'injection directe;

o le boitier papillon lectrique motoris qui module la quantit d'air ncessaire au moteur en fonction de la puissance qui lui est demande;

o le systme qui permet de rinjecter des gaz d'chappement recycls dans le moteur pour augmenter la pression de l'air admis et amliorer le mlange air-

carburant;

o l'allumage des bougies pour enflammer le mlange air-carburant.

10. Culasse en fonte ou en alliage daluminium

Sur les moteurs modernes on prfre, en gnral, utiliser les alliages lgers soit cause

des avantages importants qu'ils prsentent au point de vue de la rduction du poids, soit

cause de leurs excellentes caractristiques de fusion et de transmission thermique.

La partie infrieure de la culasse est obtenue par coulage en coquille ou, plus rarement,

par coulage dans des moules en sable ; elle est ralise en fonte, dont la composition est

adapte au matriau employ pour les soupapes, de faon viter tout risque de grippage.

Pour les culasses en alliage lger, on utilise des guides en bronze, qui s'adaptent mieux

aux dilatations du matriau. Les siges des soupapes sont galement mis en place la

presse ; ils sont fabriqus en fonte ou en acier, avec un apport ventuel (stellite) de

matriau rsistant aux tempratures leves et la corrosion.

Poste 3

1. Distribuition dun moteur

En mcanique, la distribution regroupe les mcanismes qui assurent l'admission et

l'chappement des gaz dans les cylindres d'un moteur explosion. L'arbre cames,

les soupapes ou encore la courroie de distribution est une liste non exhaustive des

lments composant la distribution.

2. Modes daction sur les soupapes

Une soupape est un organe mcanique de la distribution des moteurs thermiques quatre

temps permettant l'admission des gaz frais et l'vacuation des gaz brls. De manire

gnrale, une soupape d'admission spare le conduit d'admission de la chambre de

combustion et une soupape d'chappement spare celle-ci du conduit d'chappement.

3. 4 soupapes

4 soupape au lieu de deux donne un meilleur remplissage l'admission et une meilleur

vacuation pour les gaz bruls. Ceci est valable haut rgime.

Il existe des systmes qui font fonctionner 2 soupapes bas rgime et 4 haut.

4. Poussoir hydraulique

5. Mode de fabrication arbre cames

En aciers allis couls ou forgs.

6. Rotation vilebrequin et arbre

Dans les moteurs quatre temps combustion interne, le cycle complet de combustion

ncessite deux tours de vilebrequin pour un tour de l'arbre cames. Ce dernier doit par

consquent tourner deux fois moins vite que le vilebrequin moteur.

7. Lubrification

8. Rglage

9. Cycle de refroidissement

10. Diffrents types de distribution

11. Avantages et inconvnients modes de distribution

Les moteurs de conception assez ancienne sont pourvu d'une chane, ou d'une cascade de

pignons, pour transmettre le mouvement du vilebrequin l'arbre cames. Leur dure de

vie est thoriquement gale celle de l'ensemble du moteur, s'ils sont correctement

lubrifis, cependant ces techniques d'entranement sont consommatrices de puissance,

lacclration, du fait de leur inertie, car ils sont assez lourds ; ils nuisent, donc,

l'efficacit mcanique globale du moteur.

Dans les moteurs modernes, trs souvent, des courroies de distribution sont utilises. Elles

ont l'avantage de ne ncessiter aucun graissage et d'tre silencieuses ; par contre, leur

remplacement priodique est impratif (tous les 50 000 240 000 kilomtres, mais aussi

aprs quelques annes, entre cinq et dix ans, lorsque le kilomtrage n'est pas atteint, du

fait de la dgradation progressive des composants de cette courroie, essentiellement du

caoutchouc enrobant une tresse (me) en aramide ou fibre de verre). La rupture de cette

courroie est coup sr destructrice pour l'ensemble du haut moteur, sauf pour les moteurs

non-interfrence (les pistons en position haute ne peuvent pas toucher les soupapes

mme si ces dernires sont descendues au maximum).

12. Rupture corroie de distribution

La courroie de distribution fait la liaison entre le vilebrequin et l'arbre cames (ou les

arbres cames pour les moteurs 16 soupapes). Le problme souvent rencontr est une

cassure de la courroie de distribution. Les pistons touchent et tordent les soupapes. La

rparation est gnralement onreuse.

Cette cassure est souvent due la rupture de la courroie daccessoire, qui en seffilochant dtruit lacourroie de distribution en passant derrire la poulie de vilebrequin. Nous vous

conseillons de vrifier votre courroie de distribution chaque entretien auto.

13.

14. Tendeur automatique

Les deux rles du tendeur automatique sont : 1) appliquer la bonne tension sur la courroie

multifonction pour quelle transfre la force du vilebrequin aux accessoires du systme et

2) rduire les vibrations relies au transfert dnergie. Les tendeurs de courroies

automatiques sont des pices non durables. En moyenne, le bras du tendeur de courroies

automatique effectuera plus dun milliard de rotations pour chaque tranche de 160 000

km effectus par le vhicule. Les composants internes du tendeur peuvent faire dfaut ce

qui soumet la courroie et les autres composants du stress. Le tendeur est une pice

relativement peu dispendieuse remplacer et qui peut aider protger les autres

composants, tels que la pompe eau, lalternateur et le compresseur de la climatisation,

contre un stress trop important ou une dfaillance prmature. Par exemple, une des

raisons principales des retours dalternateurs est la dfaillance des roulements de la poulie

en raison dune chaleur excessive, des vibrations et de la mauvaise tension de la courroie.

Le glissement de la courroie et le moindre dsalignement peuvent occasionner une

diminution du rendement ou mme une dfaillance complte du systme.

15.

Serrage langle

Serrage en escargot

Poste 4

1. Volant moteur

Lien principal entre l'embrayage et le moteur, le volant moteur est appel aussi volant

d'inertie. Il ne faut pas le confondre avec le volant directionnel qui, lui, permet au

conducteur de diriger son vhicule. Le mouvement rotatif du volant moteur est possible

grce la force motrice.

2. Composants volant moteur

Le volant moteur bi-masse est compos, comme son nom l'indique, de deux masses

relies par un ressort, des roulements billes et des taquets, l'une d'entre elles la

transmission du vhicule et l'autre au vilebrequin.

Dessins volant moteur

Le mcanisme d'embrayage qui est fix sur le volant moteur (1) lui-mme solidaire du

vilebrequin (2) comporte plusieurs pices :

- Le disque d'embrayage (3) qui est solidaris l'arbre d'entre de la bote de vitesses (4)

par des cannelures.

- Le plateau de pression du mcanisme (5) qui assure l'adhrence du disque d'embrayage

sur le volant moteur en position embraye.

- Les ressorts ( diaphragme sur les embrayages de 4L) du mcanisme (6) qui sont en

appui sur la bute d'embrayage (7).

3. Volant bi masse

4. DVA

La faon conventionnelle de limiter la propagation des vibrations de torsion dans la

transmission t jusquici dinsrer un amortisseur ressorts dans le moyeu du disque dembrayage. Toutefois, cette solution ajoute une masse en rotation lie non pas au vilebrequin mais larbre primaire de bote de vitesses, donc synchroniser lors des changements de rapports. En outre, elle ne permet quune course damortissement infrieure 30, ce qui est insuffisant, particulirement lors de lexploitation bas rgime des moteurs diesel. La situation est amliore sur pratiquement tous les diesels et quelques

moteurs essence par le montage dun volant bi-masse, cest dire ayant non seulement une masse primaire solidaire du vilebrequin, mais aussi une masse secondaire solidaire

de la transmission. Ces deux masses coaxiales sont connectes par des ressorts qui

permettent jusqu 120 de mouvement relatif, voire plus.

5. Angle de dpouille