LE MOTEUR 4 TEMPS

Publié le par J.marc

A.1 2

LE MOTEUR 4 TEMPS



1. LES PIECES QUI COMPOSE LE MOTEUR "4 TEMPS"

2. MOTEUR A EXPLOSION

3. LE CYCLE "4 TEMPS" THEORIQUE

4. LE CYCLE "4 TEMPS" EN PRATIQUE

5. LE R�LE DES CAMES DANS LA REGULATION DES "4 TEMPS"


Buell X1
Buell X1 Millenium



1. LES PIECES DU MOTEUR "4 TEMPS" :

Pour comprendre le fonctionnement d'un moteur "4 temps" il faut conna�tre la pi�ces qui le compose.

1. CAME :(Rouge)
Mont� sur un arbre, cette pi�ce non circulaire sert � transformer un mouvement rotatif en mouvement de pouss�.


2. SOUPAPE: :(Orange)
Obstruateur mobile maintenu en position ferm�e par un ressort. Elle s'ouvre momentanement sous la pression de la came.


3. BOUGIE :(Jaune)
Elle fait jaillir une �tincelle qui met le feu au m�lange air/essence, cr�ant un explosion.


4. PISTON :(Bleu)
Pi�ce cylindrique mobile, qui sert � comprimer les gaz en vue d'une explosion, et qui apr�s l'explosion transforme un �nergie thermique en �nergie m�canique.


5. BIELLE :(Turquoise)
Tige rigide, articul�e � ses deux extr�mit�. Elle transforme un mouvement lin�aire en mouvement rotatif.


6. VILEBREQUIN :(Vert)
Arbre articul� en plusieurs paliers excentr�s. Transmet indirectement l'�nergie m�canique � la bo�te.


7. DISTRIBUTION :(Violet)
M�canisme de r�gulation d'entr� et de sortie des gaz � travers la chambre de combustion. Cr�ant un parfaite coordination entre les arbre � came et le vilebrequin.


8. CHAMBRE DE COMBUSTION :(Grise)
Chambre herm�tique o� est inject� le m�lange air/essence pour y �tre comprim�, enflamm�, et cr�er un �nergie m�canique.


9. LUBRIFICATION:(Marron)
Les pi�ces situ�es sous le piston baignent dans l'huile. Cette huile n'est jamais en contact avec le dessus du piston. Elle lubrifie: Vilebrequin, Bielle, Piston, et parfois c'est la m�me qui lubrifie la bo�te de vitesse. (A la diff�rence des deux temps, ou la boite est s�par� du moteur.)



   

DESSIN EN COUPE
D'UN MONOCYLINDRE
"QUATRE TEMPS"

 
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2. LE MOTEUR A EXPLOSION:

Les moteurs � essence fonctionnent de fa�on identique. Un piston d�crit un mouvement de bas en haut dans le but de comprimer de l'essence pour cr�er une explosion.

Le
PMB ou Point Mort Bas, position minimale du piston.  (fig.1)
Le
PMH ou Point Mort Haut, position maximale du piston. (fig.3)

N.B: Exeption faite du Moteur rotatif Wankel qui d�crit son cycle quatre temps en tournant sur lui m�me,


fig.1 fig.2 fig.3 fig.4  
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3. LE CYCLE "4 TEMPS": (th�orique)

Un moteur � explosion utilise un gaz inflammable (essence + d'air). Ce gaz en explosant lib�re un �nergie qui pousse le piston vers le bas, Entrainant un ensemble de pi�ces mobiles qui feront avancer la moto.

On appel "4 temps", le cycle de quatre �tapes auquel sont soumis les gaz pour cr�er cette explosion. Soit deux mont�es, et deux descentes.

L'admission:
Premier temps, Le piston descend cr�ant une d�pression (PMH vers PMB) qui aspire les gaz par la soupape d'admission dans la chambre de combustion. La soupape d'�chappement reste ferm�e.

 

Compression:
Second temps, Le piston remonte, (PMB vers PMH) comprimant les gaz enferm�s dans la chambre de combustion. La soupape d'admission et la soupape d'echappement sont ferm�es.

 

Explosion: (ou d�tente)
Troisi�me temps, la bougie cr�e une �tincelle qui enflamme les gaz comprim�s, l'explosion pousse le piston vers le bas (PMH vers PMB)La soupape d'admission et la soupape d'echappement sont ferm�es.

N.B: C'est le seul temps moteur qui cr�e assez d'�nergie pour d'une part relancer un cycle de 4 temps, et pour d'autre part faire avancer la moto.

 

Echappement:
Quatri�me temps, La soupape d'�chappement s'ouvre, le piston remonte poussant les gazs brul�s vers le conduit d'echappement. La soupape d'admission reste ferm�e.

 
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! N.B:   2 temps   VS  4 Temps.

Les diff�rences majeures entre un moteur "2 temps" et un moteur "4 temps":

- 4 temps : L'huile et l'essence ne sont pas en contact. L'huile reste "sous" le piston, tandis que l'air et l'essence se trouvent "au-dessus". Le piston fait faire deux tour au vilebrequin (720�) pour accomplir un cycle complet.

- 2 temps : L'huile, l'air et l'essence sont m�lang�. Le piston fait un seul tour vilebrequin (360�) pour accomplir un cycle complet. Un moteur deux temps s'use plus rapidement.
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4. LE CYCLE "4 TEMPS": (en pratique)

Dans la pratique, le cycle 4 temps diff�re notament de la th�orie et ceci pour des raisons multiples. Nous retiendrons les suivantes:
  • Poids et donc inerties des gaz.
  • Ph�nom�ne de pressions et de d�pressions dans l'ensemble du parcours des gaz, � savoir: Son admission, le passage dans la chambre de combustion et l'�chappement.
  • Echange thermique entre l'int�rieur et l'ext�rieur du moteur
  • D�lai d'inflamation des gaz comprim�s
V2 45�  
V2 � 45�
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Donc dans la r�alit� et en pratique, le cycle 4 temps se passe ainsi:

D'ou l'introduction de deux nouvelles appellations importantes:
L'
AOA : Avance � l'Ouverture � l'Admission.
L'
AOE : Avance � l'Ouverture � l'Echappement.
Le
RFA : Retard de la Fermeture � l'Admission.
Le
RFE : Retard de la Fermeture � l'Echappement.

L'admission:
La soupape d'admission s'ouvre avant que le piston n'ait atteint le PMH et se referme apr�s le PMB.

C'est ce que l'on appel Avance � l'Ouverture � l'Echappement, et le Retard de la Fermeture � l'Admission

 

Echappement: La soupape d'�chappement s'ouvre avant que le piston soit au PMB et se ferme apr�s le PMH

C'est ce que l'on appel Avance � l'Ouverture � l'Echappement, et le Retard de la Fermeture � l'Echappement.

 

  1. Plus un moteur sera pouss� (tant en technique que en puissance) plus grande seront ces valeurs d'avance et de retard.

  2. On remarque aussi que au PMH, les soupapes d'admission et d'�chappement sont toutes deux ouverte, d'o� l'AOA et leRFE.

  3. On appel "croisement des soupapes". le moment ou les soupapes d'admission et d'�chappement sont toutes deux ouvertes.
N.B: Toutes ces valeurs vont composer le diagramme de distribution.
 
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5. LE R�LE DES CAMES DANS LA REGULATION DES "4 TEMPS":

Les cames:  (Voir aussi l'Arbre � Came A.1 2.5 )

La came joue un r�le tr�s important dans les diagrammes d'ouverture et de fermeture des soupapes, c'est elle qui est � l'origine des: AOA, AOE, FRA, RFE.

Du fait du profil tr�s progressif des cames, la lev�e et la fermeture des soupapes se font (toutes proportions gard�es) tr�s lentement. Ce qui explique pourquoi elle ne risquent pas de s'accrocher entre elles ou d'�tre heurtees par le piston durant la "p�riode de croisement".

De par la forme de la came, l'ouverture de la soupape se fait de mani�re progressive :

       
 
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Publié dans mécanique moto

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