Comment fonctionne un moteur à essence ? Structure, composants et remplacement
Le moteur à essence à piston alternatif est utilisé depuis longtemps dans la construction automobile. Ce moteur à combustion marque des points surtout par sa régularité de fonctionnement et son caractère sportif. Contrairement aux moteurs diesel, le moteur à essence a besoin d’un allumage commandé au moyen d’une bougie d’allumage pour que les pistons se mettent en mouvement à l’intérieur.
Principaux composants du moteur à essence
Le cœur du moteur à essence est constitué par le bloc moteur qui, en tant que carter de vilebrequin, accueille le vilebrequin. Les cylindres et les culasses sont également reliés au bloc moteur. Des canaux pour l’huile moteur sont intégrés dans la structure interne, ils assurent, avec la pompe à huile et le carter d’huile, une lubrification fiable.
Le vilebrequin
Le vilebrequin à l’intérieur du moteur à combustion est relié aux pistons par des bielles. De cette manière, les pistons peuvent monter et descendre, tandis que le vilebrequin transmet son énergie sous forme de mouvement rotatif. Pour ce faire, le vilebrequin dépasse du bloc moteur du côté de la transmission, où il reçoit également le volant d’inertie. Il entraîne également la boîte de vitesses du moteur et l’arbre à cames.
Soupapes et arbres à cames
Dans un moteur à essence, le système de commande des soupapes assure l’ouverture et la fermeture constante des soupapes au bon moment. L’air et le carburant sont ainsi introduits au bon moment dans le cylindre et les résidus de la combustion sont évacués. Pour ce faire, les soupapes de la culasse sont commandées par un ou plusieurs arbres à cames. Selon le type de moteur, l’arbre à cames est entraîné directement par le moteur à essence, par exemple via une chaîne de distribution.
système d’injection ou carburateur
L’injection ou le carburateur assurent le mélange adéquat de carburant et d’air afin de permettre une combustion optimale. Selon le moteur et sa structure individuelle, la formation du mélange se fait à l’extérieur ou dans le cylindre. Le mélange d’essence et d’air est soit introduit dans le système d’admission, soit produit directement dans la chambre de combustion en y injectant de l’essence.
Allumage sur le moteur à essence
Un moteur à essence a besoin d’un allumage pour pouvoir fonctionner. C’est ce qui distingue le moteur à combustion pour l’essence, dit à allumage commandé, des moteurs diesel. Pour allumer le mélange de manière fiable, chaque cylindre est équipé d’une ou de plusieurs bougies d’allumage. Un système d’allumage fournit l’étincelle nécessaire à l’allumage.
Le moteur à essence – comment il fonctionne
Le moteur à essence à allumage commandé, tel qu’on le connaît aujourd’hui, est également appelé moteur Otto. Il a été baptisé ainsi par l’inventeur allemand Nicolaus August Otto, qui aurait joué un rôle déterminant dans le développement du moteur à essence en tant que moteur à quatre temps.
Le moteur à essence en tant que moteur à quatre temps
Aujourd’hui encore, le moteur à essence est principalement utilisé dans les voitures à quatre temps. Parmi les avantages du fonctionnement à l’essence, on peut citer la bonne restitution de la puissance. Le fonctionnement silencieux et sans vibrations fait également la différence entre le moteur à essence et les moteurs diesel également montés dans les voitures.
Fonctionnement de l’essence en quatre temps
- Admission – le carburant et l’air entrent dans la chambre de combustion
- Compression – le mélange est comprimé dans le cylindre
- Combustion – le gaz s’enflamme et brûle
- Sortie – les gaz d’échappement et la chaleur sont évacués
Fonctionnement des moteurs à essence
Les moteurs à essence fonctionnent toujours selon le même principe en tant que moteur à piston alternatif à quatre temps. Au cours du temps d’admission, le mélange de carburant et d’air est aspiré ou produit dans la chambre de combustion. Au deuxième temps, le piston se déplace vers le haut pour comprimer le mélange. Ce n’est que sous pression que le mélange d’essence et d’air peut être allumé de manière optimale. L’allumage subséquent de l’air et du carburant permet de libérer l’énergie.
Libération d’énergie et cycle de décharge
Si l’air et le carburant s’enflamment, le piston se déplace immédiatement vers le bas. Grâce à la bielle, le piston transmet la force au vilebrequin. Celui-ci transmet à son tour l’énergie, transformée en mouvement rotatif, à la boîte de vitesses. Au quatrième temps, le piston se déplace à nouveau vers le haut et assure l’évacuation de la chaleur et des résidus de combustion du moteur lorsque la soupape d’échappement est ouverte.
Moteur pour essence – achat et remplacement
Si les véhicules à moteur à essence atteignent un kilométrage élevé, les moteurs à combustion peuvent s’user et se casser, tout comme les autres types de moteurs. Par rapport à une réparation coûteuse et complexe après un dommage, il vaut souvent la peine de changer le moteur complet. Un moteur intact est alors installé en échange à la place du moteur défectueux.
Moteurs de remplacement en différentes variantes
Si le moteur à combustion défectueux doit être remplacé par un moteur de rechange, il existe différentes variantes de moteurs. Lors de l’achat, il faut donc tenir compte de certains points. Ainsi, l’équipement des moteurs de remplacement pour l’essence n’est pas fixe. Le moteur peut être équipé de toutes les pièces rapportées et de tous les agrégats supplémentaires, mais ce n’est pas obligatoire. Même un moteur composé d’un bloc moteur avec des composants à l’intérieur et des culasses peut être considéré comme un moteur de remplacement.
Moteur à essence en remplacement – ces points sont à prendre en compte
- État du moteur pour l’essence
- Indication du kilométrage
- Pièces de montage et contenu de la livraison
- Déterminer le type de moteur et le type
- Comparer les données du moteur
Moteurs d’occasion en échange
Le remplacement d’un moteur défectueux par un bon moteur à essence d’occasion constitue une solution avantageuse et respectueuse des ressources. Pour ce faire, l’idéal est de recourir à un moteur issu du recyclage automobile. Ces moteurs sont retirés intacts des voitures afin de pouvoir les réutiliser. C’est souvent la meilleure solution et la plus économique, surtout pour les véhicules anciens, afin qu’ils puissent continuer à rouler sur les routes pendant de nombreuses années.
Ce dont il faut tenir compte lors de l’achat de moteurs d’occasion
Lors du choix et de l’achat de moteurs à essence d’occasion, il convient de tenir compte de l’état du groupe, de l’étendue de la livraison et du type de moteur correct. En ce qui concerne l’équipement et la livraison du moteur à essence, il convient en outre de prêter une attention particulière aux composants du système d’allumage et de la formation du mélange.
Le contenu de la livraison doit être pris en compte
Le système d’allumage, le carburateur pour la formation du mélange ou le système d’injection pour l’injection de carburant sous pression ne sont pas toujours inclus dans l’offre. Dans ce cas, ces articles doivent encore être achetés ou repris du moteur existant. Il en va de même pour tous les composants électriques et électroniques, comme les appareils de commande.
Choisir le bon moteur à combustion
Bien que certains moteurs d’un même constructeur se chevauchent en termes de nombre de pistons et de cylindres ou de puissance, il peut s’agir d’un moteur totalement différent. Pour pouvoir choisir le moteur qui convient, il faut connaître le code du moteur installé. Le numéro de châssis ou les numéros de clé de type figurant sur les papiers du véhicule sont également souvent utiles pour choisir l’article approprié.