On distingue dans un moteur
Les parties fixes
Le bloc moteur
Le bloc est en fonte ou en alliage d’aluminium moulé. Il constitue le bâti du moteur et dont la partie intérieure est usinée pour former les cylindres ou les logements de chemises s’il s’agit d’un moteur à chemises rapportées. L’eau de refroidissement circule librement à l’intérieur du carter-moteur. Sa partie supérieure est dressée pour former plan de joint : la culasse vient, en effet, s’appuyer sur le plan de joint supérieur pour coiffer les cylindres.Ses fonctions principales sont les suivantes :
- Contenir les cylindres
- Supporter le vilebrequin, la culasse ainsi que les accessoires
- Servir de support pour l’huile de lubrification
- Servir de support pour l’eau de refroidissement Pour assurer ces fonctions le bloc moteur doit :
- Etre rigide (sinon risque de bruits, problèmes d’étanchéité ou de pertes mécaniques)
- Avoir une conductivité thermique suffisante
- Etre coulable et usinable
- Etre étanche (huile et eau)
La culasse
La culasse est aussi en fonte ou en alliage d’aluminium moulé.Les contraintes mécaniques étant moins importantes que pour le bloc-moteur,les constructeurs ont pratiquement abandonné la fonte au profit d’aluminium,en raison de sa légèreté et sa très bonne conductibilité thermique. Un réseaude conduits d’eau et d’huile est dans la culasse, l’étanchéité bloc culasse est )
Assurée par le joint de culasse. La culasse assure la fermeture des cylindres dans leur partie supérieure, constituant ainsi la chambre de combustion. Elle permet l’arrivée et l’évacuation des gaz. Elle permet fonctionnement correct des soupapes et maintien de la bougie. Support le (ou les) arbres(s) à cames et les systèmes de distribution (poussoirs, culbuteurs, linguets,…), pour cela,on doit utiliser un matériau qui ait une bonne conductivité thermique, la meilleure rigidité possible, qui ne soit pas sensible aux criques thermiques et qui soit coulable et usinable
assurée par le joint de culasse. La culasse assure la fermeture des cylindres dans leur partie supérieure, constituant ainsi la chambre de combustion. Elle permet l’arrivée et l’évacuation des gaz. Elle permet fonctionnement correct des soupapes et maintien de la bougie. Support le (ou les) arbres(s) à cames et les systèmes de distribution (poussoirs, culbuteurs, linguets,…), pour cela,on doit utiliser un matériau qui ait une bonne conductivité thermique, la meilleure rigidité possible, qui ne soit pas sensible aux criques thermiques et qui soit coulable et usinable.
les carters de protection
Ce sont les couvercles qui couvrent ou ferment les différentes faces du moteur.
Le carter inférieur
C’est une pièce en forme de cuvette qui abrite le vilebrequin et les têtes de bielle et qui contient la réserve d’huile de graissage. En général, il est en tôle emboutie. peut être en alliage léger moulé avec nervures extérieures pour assurer un bon refroidissement de l’huile échauffée par son passage dans le moteur.L’étanchéité entre le carter-moteur et le carter inférieur doit être parfaite : elle est assurée par un joint plat à liège ou bien par un joint cylindrique, en caoutchouc synthétique, logé dans une gorge.
Le carter de distribution
Pratiquement la distribution est matérialisée par une liaison mécanique entre le vilebrequin et l’arbre à cames. Cette liaison est protégée par un carter étanche entôle ou en alliage léger, appelé le carter de distribution.
Le couvre culasse
Ce carter ferme la culasse des moteurs à soupapes en tête. Son intérêt est lié au fait que sa dispose permet l’opération d’atelier: “réglage des soupapes”. C’est un couvercle de protection étanche par joint comme le carter inférieur, Il est parfois en alliage léger.
Le collecteur
Le collecteur d’admission regroupe les conduits qui amènent les gaz frais aux soupapes d’admission et le collecteur d’échappement contient ceux qui emmènent les gaz brûlés depuis les soupapes d’échappement.Ce sont des pièces moulées, en alliage léger pour l’admission et en fonte pour l’échappement.
Les parties mobiles
Le piston
Le piston est la pièce qui va transmettre l'énergie développée par la combustion à la bielle, pour des raisons d'étanchéité, il est cerclé de joints appelés segments.Chaque segment à un rôle précis à jouer. Le segment du bas (huile), retient l'huile afin qu'elle ne monte pas jusque sur le dessus du piston; celui du centre (racleur)seconde le segment du bas en lui retournant le surplus d'huile qu'il a laissé échappé et du même coup agit un peu sur la compression; celui du haut (compression),contrôle la compression du moteur.
La bielle
La bielle est la pièce mécanique dont l’une des extrémités est liée au piston par l’axe de piston et l’autre au maneton du vilebrequin. Elle permet la transformation du mouvement rectiligne alternatif du piston en mouvement circulaire continu du vilebrequin.
Une bielle de moteur automobile comporte deux alésages circulaires, l'un de petit
diamètre, appelé pied de bielle', et l'autre de grand diamètre, appelé tête de bielle.
Le vilebrequin
Le vilebrequin est la manivelle qui reçoit la poussée de la bielle et fournit un mouvement rotatif â partir du mouvement alternatif du piston. La force exercée par la bielle applique au vilebrequin un couple qui se retrouve au bout de celui-ci sous forme de couple moteur.
A l’une des extrémités du vilebrequin, le couple moteur est utilisé pour entraîner le véhicule. A l’autre extrémité, une fraction du couple disponible est prélevée pour entraîner les auxiliaires du moteur : la distribution (arbre à cames, soupapes, etc.), le générateur électrique (dynamo ou alternateur), le compresseur de cames, soupapes, etc.), le générateur électrique (dynamo ou alternateur), le compresseur de climatisation.Le vilebrequin est composé de :
A) les portées : axe de rotation qui repose sur les paliers du carter moteur.
B) les masses : assure la liaison entre les portées et les manetons, permettent au vilebrequin de passer les temps morts (sans "explosion") du moteur grâce à son inertie.
C) les manetons : liés aux têtes de bielles
D) les queues de vilebrequin : c'est l'extrémité du vilebrequin, elle peut comporter des roues crantées qui entraînerons les autres éléments du moteur.
Chaque manivelle est formée de deux bras appelés " bras de manivelle", ou flasques, et du maneton, ou portée de bielle, qui tourne dans le coussinet de la tête de bielle. Les portées sur l'axe de rotation de l'arbre sont appelées portées, ou tourillons de ligne d'arbre.
Dans les moteurs en ligne, le vilebrequin comporte au tant de manivelles qu'il y a de cylindres. Dans les moteurs à cylindres opposés (boxer), le nombre de manivelles peut être égal au nombre de cylindres ou à la moitié.
Le volant moteur
Outre le bloc-cylindres, la pièce la plus importante que dévoile la dépose d’un moteur, c’est le volant moteur, une sorte de gros tambour entouré d’une couronne dentée (sur laquelle vient s’engrener le démarreur pour lancer le moteur) et sur lequel est fixé l’embrayage.
Les soupapes
Elles sont de deux types: soupapes d’admission et soupapes d’échappement.
La soupape d’admission:
Permet aux gaz frais (gasoil + air) de rentrer dans la chambre de combustion depuisle carburateur ou l’injecteur.
La soupape d’échappement:
Permet aux gaz brûlés de sortir de la chambre de combustion vers l’échappement.Les soupapes doivent rester fermées pour assurer l’étanchéité de la chambre de combustion lors des phases de compression et combustion des gaz frais.
Arbre à came
L'arbre à cames est une pièce mécanique utilisée dans les moteurs thermiques à combustion interne pour la commande synchronisée des soupapes. Il se compose d'une tige cylindrique disposant d'autant de cames que de soupapes à commander indépendamment, glissant sur le patin d'un culbuteur.
La rotation de l'arbre déclenche le basculement de chaque culbuteur lié directement à la soupape.La came est l’objet qui permet la commande d’une ou de plusieurs soupapes, Ainsi l’arbre â came, contient plusieurs cames permettant de commander les soupapes de tous les cylindres afin de les synchroniser, Les soupapes peuvent être commandées par simple arbre à cames en tête.
Cela signifie que l’arbre à cames est placé au-dessus de la culasse et qu’il actionne les soupapes d’admission et d’échappement par l’intermédiaire de culbuteur. Il existe aussi le système de double arbre à carme en tête, où dans ce cas, il y a deux arbres à came, l’un commande les soupapes d’admission et l’autre la soupape d’échappement.
