Le principe de fonctionnement du Moteur 4 temps •COMPLETEZ LE TABLEAU La soupape d’admission 1 L’admission 2 PMH 3 Piston 4 PMB 5 La bielle 6 Le vilebrequin 7 La bougie 8 La soupape d’échappement 9 L’échappement 10 8 1 9 2 10 3 4 5 6 7 2 – FONCTIONNEMENT DU MOTEUR Tout en vous inspirant du déroulement des dessins, complétez le document «Fonctionnement du cycle à 4 temps» 1ER TEMPS : ADMISSION 1ER TEMPS : ADMISSION 1ER TEMPS : ADMISSION 1ER TEMPS : ADMISSION 1ER TEMPS : ADMISSION 2ème TEMPS : COMPRESSION 2ème TEMPS : COMPRESSION 2ème TEMPS : COMPRESSION 3ème TEMPS : COMBUSTION (explosion) 3ème TEMPS : DETENTE (temps moteur) 3ème TEMPS : DETENTE (temps moteur) 3ème TEMPS : DETENTE (temps moteur) 3ème TEMPS : DETENTE (temps moteur) 4ème TEMPS : ECHAPPEMENT 4ème TEMPS : ECHAPPEMENT 4ème TEMPS : ECHAPPEMENT 4ème TEMPS : ECHAPPEMENT La soupape d’admission est OUVERTE 1er TEMPS ADMISSION La soupape d’échappement est FERMEE Le piston se déplace du PMH vers le PMB Le mélange air/essence (sous forme gazeuse) entre dans la chambre de combustion La soupape d’admission est FERMEE 2eme TEMPS COMPRESSION La soupape d’échappement est FERMEE Le piston se déplace PMB vers le PMH Il y a étanchéité du volume au dessus du piston (chambre de combustion), le volume diminue, la pression augmente, la température également. La soupape d’admission est FERMEE 3eme TEMPS COMBUSTION La soupape d’échappement est FERMEE Étincelle à la bougie Le piston reste au PMH L’étincelle à la bougie provoque la combustion du mélange air/essence. L’élévation de la température entraîne l’augmentation de la pression. La soupape d’admission est FERMEE DETENTE La soupape d’échappement est FERMEE Le piston se déplace du PMH vers le PMB L’augmentation de pression au dessus du piston chasse celuici vers le PMB La soupape d’admission est FERMEE 4eme TEMPS ECHAPPEMENT La soupape d’échappement est OUVERTE Le piston se déplace du PMB vers le PMH L’ouverture de la soupape d’échappement permet d’évacuer une partie des gaz, la remonté du piston vers le PMH chasse le reste des gaz vers l’échappement . • COMPLETEZ LE TABLEAU Nom du temps Déplacement du piston État des soupapes ADM 1er temps ADMISSION PMH vers PMB O Volume au dessus du piston Pression dans la chambre Température dans la chambre Type du temps ECH F Augmente Constante Constante Résistant Nom du temps Déplacement du piston État des soupapes ADM 1er TEMPS ADMISSION PMH vers PMB 2ème temps PMB vers COMPRESSION PMH O F Volume au dessus du piston Pression dans la chambre Température dans la chambre Type du temps Augmente Constante Constante Résistant Diminue Augmente Augmente Résistant ECH F F Nom du temps Déplacement du piston État des soupapes ADM Volume au dessus du piston Pression dans la chambre Température dans la chambre Type du temps ECH 1er TEMPS ADMISSION PMH vers PMB O F Augmente Constante Constante Résistant 2ème TEMPS COMPRESSION PMB vers PMH F F Diminue Augmente Augmente Résistant 3ème temps PMH COMBUSTION F F Constant Augmente Augmente Moteur Nom du temps Déplacement du piston État des soupapes ADM Volume au dessus du piston Pression dans la chambre Température dans la chambre Type du temps ECH 1er TEMPS ADMISSION PMH vers PMB O F Augmente Constante Constante Résistant 2ème TEMPS COMPRESSION PMB vers PMH F F Diminue Augmente Augmente Résistant 3ème TEMPS COMBUSTION PMH F F Constant Augmente Augmente Moteur DETENTE PMH vers PMB F F Augmente Diminue Diminue Nom du temps Déplacement du piston État des soupapes ADM Volume au dessus du piston Pression dans la chambre Température dans la chambre Type du temps ECH 1er TEMPS ADMISSION PMH vers PMB O F Augmente Constante Constante Résistant 2ème TEMPS COMPRESSION PMB vers PMH F F Diminue Augmente Augmente Résistant 3ème TEMPS COMBUSTION PMH F F Constant Augmente Augmente Moteur PMH vers PMB F F Augmente Diminue Diminue O Diminue Diminue Diminue DETENTE 4ème temps PMB vers ECHAPPEMENT PMH F Résistant • ETABLISSEZ LE DIAGRAMME PRESSION VOLUME P Pa PMH PMB • DIAGRAMME THEORIQUE Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. A – B : « Admission » C Le cylindre se rempli. E P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C A – B : « Admission » E Déplacement du piston vers le PMB P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. La pression reste constante Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C A – B : « Admission » E Déplacement du piston vers le PMB P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. La pression reste constante Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C A – B : « Admission » E Déplacement du piston vers le PMB P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. La pression reste constante Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C B – C : « Compression » E Le piston se déplace du PMB vers le PMH P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. La pression augment pour atteindre 10 Bars environ Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C B – C : « Compression » E Le piston se déplace du PMB vers le PMH P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. La pression augment pour atteindre 10 Bars environ Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C B – C : « Compression » E Le piston se déplace du PMB vers le PMH P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. La pression augment pour atteindre 10 Bars environ Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C C – D : «Combustion » E P.a. A B La combustion provoque l’évolution instantanée de la pression. Le piston n’a pas le temps de se déplacer v P.M.H. V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C C – D : « Combustion » E P.a. A B La combustion provoque l’évolution instantanée de la pression. Le piston n’a pas le temps de se déplacer v P.M.H. V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C C – D : « Combustion » E P.a. A B La combustion provoque l’évolution instantanée de la pression. Le piston n’a pas le temps de se déplacer v P.M.H. V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C D – E : « Détente » E La pression chasse le piston vers le PMB P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C D – E : « Détente » E La pression chasse le piston vers le PMB P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C D – E : « Détente » E La pression chasse le piston vers le PMB P.a. A v P.M.H. B V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C P.a. A E E – A : « Échappement » B L’ouverture de la soupape d’échappement provoque la chute de pression Le piston repousse le reste des gaz v P.M.H. V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C P.a. A E E – A : « Échappement » B L’ouverture de la soupape d’échappement provoque la chute de pression Le piston repousse le reste des gaz v P.M.H. V Volume P.M.B. Pression D Admission Échappement P.M.H. P.M.B. C P.a. A E E – A : « Échappement » B L’ouverture de la soupape d’échappement provoque la chute de pression Le piston repousse le reste des gaz v P.M.H. V Volume P.M.B. EXERCICES: Pendant le cycle complet du moteur le vilebrequin tourne combien de fois ? 2 tours Ce qui représente un angle de combien de degrés? Soit 720° L’arbre à cames, élément qui commande les soupapes, tourne combien de fois pendant ce temps? Ce qui représente un angle de combien de degrés? 1 tours soit 360° Nous avons un moteur 4 cylindres en ligne. Celui-ci tourne à 3000 tr/min. Une soupape d’admission (ou d’échappement) s’ouvre combien de fois par seconde ? Un cycle moteur est effectué en combien de temps? Une soupape s’ouvre 1 fois pour 2 tours vilebrequin soit 3000/2 = 1500fois/min On ramène cela en seconde 1500/60 = 25 fois/sec 1 cycle = 2 tours vilebrequin = 1500cycles/min Soit 60/1500 = 0,04 seconde/cycle Quel est l’ordre de fonctionnement de ce moteur ? Cylindre 1 Il faut regarder l’ordre des combustion à partir du 1er cylindre. Après le 1, c’est le 3, puis 4, et 2. L’ordre d’allumage est 1 – 3 – 4-2 Cylindre 2 Cylindre 3 Cylindre 4 • EFFECTUEZ LA NOMENCLATURE DES PIECES Cric rouleur Jeune apprenti Moteur Pot d’échappement Fonctionnement moteur
