Quels sont les quatre temps d'un moteur à quatre temps ?

Quels sont les quatre temps d'un moteur à quatre temps ?

Un moteur à quatre temps Un moteur à combustion interne utilise quatre courses de piston (admission, compression, combustion et échappement) pour accomplir un cycle de fonctionnement. Le piston effectue deux courses complètes dans le cylindre pour chaque cycle. Un cycle complet nécessite deux rotations du vilebrequin, soit 720°.

Les moteurs à quatre temps sont le type le plus courant de Petit moteurUn moteur à quatre temps effectue cinq temps en un cycle de fonctionnement, comprenant le temps d'admission, le temps de compression, le temps d'allumage, le temps moteur et le temps d'échappement.

course d'admission

L'admission correspond au moment où le mélange air-carburant est introduit dans la chambre de combustion. Elle se produit lorsque le piston se déplace du point mort haut au point mort bas et que la soupape d'admission s'ouvre. Le mouvement du piston vers le point mort bas crée une dépression dans le cylindre. La pression atmosphérique ambiante force le mélange air-carburant à pénétrer dans le cylindre par la soupape d'admission ouverte, comblant ainsi la zone de basse pression créée par le mouvement du piston. Le cylindre continue de se remplir légèrement après le point mort bas, le mélange air-carburant continuant de s'écouler par inertie et le piston amorce sa remontée. Après le point mort bas, la soupape d'admission reste ouverte pendant quelques degrés de rotation du vilebrequin (cela dépend de la conception du moteur). La soupape d'admission se ferme ensuite et le mélange air-carburant est confiné dans le cylindre.

Course de compression : La course de compression correspond à la période pendant laquelle le mélange air-carburant est comprimé dans le cylindre. La chambre de combustion est étanche afin de créer une charge. La charge représente le volume de mélange air-carburant comprimé dans la chambre de combustion, prêt à s'enflammer. La compression du mélange air-carburant libère davantage d'énergie lors de l'allumage. Les soupapes d'admission et d'échappement doivent être fermées pour garantir l'étanchéité du cylindre et permettre la compression. La compression est le processus de réduction du volume de la charge dans la chambre de combustion, d'un volume important à un volume plus petit. Le volant moteur contribue à maintenir l'inertie nécessaire à la compression de la charge.

Lorsqu'un piston de moteur comprime le mélange air-carburant, l'augmentation de la force de compression générée par le travail du piston produit de la chaleur. La compression et le chauffage de ce mélange entraînent une hausse de la température du mélange et une vaporisation accrue du carburant. Cette hausse de température se produit uniformément dans la chambre de combustion, ce qui accélère la combustion (oxydation du carburant) après l'allumage.

La vaporisation du carburant augmente lorsque les fines gouttelettes se vaporisent plus complètement sous l'effet de la chaleur générée. L'augmentation de la surface de contact des gouttelettes avec la flamme d'allumage permet une combustion plus complète du mélange dans la chambre de combustion. Seules les vapeurs d'essence s'enflamment. Cette surface accrue favorise la libération de davantage de vapeurs d'essence au lieu de liquide.

Plus les molécules de vapeur chargées sont comprimées, plus l'énergie extraite de la combustion est importante. L'énergie nécessaire à la compression est bien inférieure à la force produite lors de la combustion. Par exemple, dans un petit moteur classique, l'énergie requise pour comprimer la charge ne représente qu'un quart de l'énergie produite lors de la combustion.

Le taux de compression d'un moteur est le rapport entre le volume de la chambre de combustion lorsque le piston est au point mort bas et celui lorsqu'il est au point mort haut. Ce volume, combiné à la conception et au type de chambre de combustion, détermine le taux de compression. Moteur à essenceLes moteurs ont généralement un taux de compression de 6:1 à 10:1. Plus le taux de compression est élevé, plus le moteur est économe en carburant. Un taux de compression élevé augmente généralement de manière significative la pression de combustion, c'est-à-dire la force exercée sur le piston. Cependant, un taux de compression élevé accroît l'effort nécessaire au démarrage du moteur. Certains petits moteurs sont équipés de systèmes qui relâchent la pression pendant la phase de compression afin de réduire cet effort.

L'inflammation (combustion) se produit lorsqu'une charge s'enflamme et s'oxyde rapidement par une réaction chimique, libérant ainsi de l'énergie thermique. La combustion est une réaction chimique d'oxydation rapide au cours de laquelle le combustible se combine chimiquement avec l'oxygène de l'air et libère de l'énergie sous forme de chaleur.

Une combustion correcte implique une brève phase durant laquelle la flamme se propage dans la chambre de combustion. L'étincelle à la bougie amorce la combustion lorsque le vilebrequin effectue une rotation d'environ 20° avant le point mort haut. L'oxygène atmosphérique et les vapeurs de carburant sont consommés par le front de flamme. Ce front de flamme constitue la paroi qui sépare le mélange air-carburant des produits de combustion. Il traverse la chambre de combustion jusqu'à ce que la totalité du mélange soit brûlée.

course de puissance

Le temps moteur est la phase de fonctionnement du moteur durant laquelle les gaz chauds en expansion repoussent la tête du piston hors de la culasse. La force exercée sur le piston et le mouvement qui en résulte sont transmis par la bielle, ce qui applique un couple au vilebrequin. Ce couple initie la rotation du vilebrequin. L'amplitude du couple produit dépend de la pression exercée sur le piston, de sa taille et de la course du piston. Durant le temps moteur, les deux soupapes sont fermées.

Course d'échappement : La course d'échappement se produit lorsque les gaz d'échappement sont expulsés de la chambre de combustion et rejetés dans l'atmosphère. C'est la dernière course du moteur ; elle a lieu lorsque la soupape d'échappement s'ouvre et que la soupape d'admission se ferme. Le mouvement du piston expulse les gaz d'échappement dans l'atmosphère.

Lorsque le piston atteint le point mort bas lors de la phase de combustion, la combustion est complète et le cylindre se remplit de gaz d'échappement. La soupape d'échappement s'ouvre et l'inertie du volant moteur et des autres pièces mobiles repousse le piston jusqu'au point mort haut, expulsant ainsi les gaz d'échappement par la soupape d'échappement ouverte. À la fin de la phase d'échappement, le piston se trouve au point mort haut et un cycle de fonctionnement est terminé.