Les véhicules La chaîne cinématique Un peu d’histoire 1862 : M. BEAU DE ROCHAS invente le cycle à 4 temps 1864 : premier moteur à 4 temps, par M.OTTO 1870 : industrialisation de la voiture 1881 : première voiture électrique par M. JEANTAUD (c’est d’ailleurs une voiture électrique qui atteindra la première la vitesse de 100 km/h) 1893 : premier moteur diesel par M. DIESEL 1895 : 300 voitures sont vendues dans l’année 1900 : l’exposition universelle expose des voitures 1970 : création de la Sécurité Routière 2005 : 33 millions de voitures en France (38 à 39 millions de véhicules – camions, motos…) La chaîne cinématique (ou chaîne du mouvement) Roue Moteur Embrayage Boîte de vitesse Demi-arbres Demi-arbres de de roues roues Pont Roue Les moteurs Les différents types Thermiques : diesel, GPL, essence, hydrogène, 2 temps, 4 temps… Electriques Son rôle Transformer de l’énergie (fossile ou électrique) en énergie mécanique (mouvement). Rendement des meilleurs moteurs thermiques : environ 40 % Rendement des meilleurs moteurs électriques : environ 80 % Les différents éléments d’un MTCI Parties fixes Culasse (bougies / injecteurs) Parties mobiles Soupapes Culbuteurs Arbre à cames Courroie de distribution Distribution Joint de culasse Bloc moteur Joint Carter Pistons (segments) Bielles Vilebrequin Le cycle à quatre temps 1. Admission 2. Compression 3. Temps moteur (essence : explosion ; diesel : combustion) 4. Echappement BEPECASER benjamin.sirgo.perso.sfr.fr Page 1 sur 7 Les véhicules La chaîne cinématique Temps Admission Mouvements La soupape d’admission s’ouvre Le piston descend Compression Temps moteur Le piston remonte Les 2 soupapes sont fermées Le piston redescend Les 2 soupapes sont fermées La soupape d’échappement s’ouvre Le piston remonte Echappement Gaz Diesel : air Essence : mélange air + essence Diesel : air Essence : mélange air + essence Diesel : injection de gas-oil Essence : étincelle (bougie) Echappement Cylindre Exemple 1 2 3 4 Temps 1 Temps moteur ↓ Echappement ↑ Compression ↑ Admission ↓ 2 Echappement ↑ Admission ↓ Temps moteur ↓ Compression ↑ 3 Admission ↓ Compression ↑ Echappement ↑ Temps moteur ↓ 4 Compression ↑ Temps moteur ↓ Admission ↓ Echappement ↑ Les bougies Il y a deux sortes de bougies : Les bougies d’allumage : elles permettent l’explosion au temps moteur en essence ; Les bougies de préchauffage : elles facilitent la montée en température (env. 90 °C) des moteurs diesel Les caractéristiques des moteurs L’alésage (mm) 3 La cylindrée (cm / Litre) La course (mm) BEPECASER benjamin.sirgo.perso.sfr.fr Page 2 sur 7 Les véhicules La chaîne cinématique Bougie (essence) Injecteur (diesel) Soupapes Chambre de combustion «v» Point mort haut (PMh) Alésage (en mm) «V» Course (mm) Point mort bas (PMb) Segments (coupe feu ; d’étanchéité ; racleur) Piston Bielle Le taux de compression. C’est le rapport « ߪ » entre le volume total « V » et le volume de la ା௩ chambre de combustion « v ». Il se calcule avec la formule : ߪ ൌ . ௩ La puissance. C’est la capacité à aller vite, rapidement. Elle se mesure en « Cheval Vapeur » (CH) ou en Watt (unité officielle). 1 CH = 745,6 W Le couple. C’est la capacité à déplacer une charge lourde. Il se mesure en « Newton.mètre » (N.m). Le Turbo Moteur atmosphérique Fonctionne à la « pression ambiante » : la descente du piston aspire l’air. BEPECASER benjamin.sirgo.perso.sfr.fr Moteur compressé Le Turbo (compresseur) permet de gagner en puissance en compressant l’air dans le collecteur d’admission. Page 3 sur 7 Les véhicules La chaîne cinématique Admission Admission Haut moteur Collecteur d’admission Echappement Collecteur (ou pipe) d’échappement TURBO Turbine secondaire Turbine primaire (env. max. 150 000 tr/min) L’embrayage Le rôle L’embrayage sert à coupler ou désaccoupler progressivement le moteur de la boîte de vitesse. Les différents éléments Le volant moteur Le disque d’embrayage Le diaphragme (sert à maintenir le disque sur le volant moteur) La butée d’embrayage La cloche d’embrayage (vissée sur le volant moteur) Le principe de fonctionnement Position débrayée o Le disque n’est pas en contact avec le volant moteur. o Le mouvement du moteur n’est pas transmis aux roues. BEPECASER benjamin.sirgo.perso.sfr.fr Page 4 sur 7 Les véhicules La chaîne cinématique Position de friction o Le disque entre légèrement en contact avec le volant moteur. o Le mouvement est légèrement et progressivement transmis aux roues via la boîte de vitesse. Position embrayée o Le disque est collé au volant moteur. o Le mouvement du moteur est totalement transmis au reste de la chaîne de transmission. Schéma à faire aux élèves pour leur expliquer le fonctionnement de l’embrayage : VM DE Vers BV et roues Moteur Schéma complet : Vers BV et roues Pédale Moteur Volant moteur Disque Cloche Diaphragme Butée La boîte de vitesse Le rôle Adapter le couple moteur au couple résistant. Les différents éléments Pignons (engrenages) Arbres Synchroniseurs (craboteurs) Levier Tringlerie Fourchette Carter Huile Schéma complet : BEPECASER benjamin.sirgo.perso.sfr.fr Page 5 sur 7 Les véhicules La chaîne cinématique Tringlerie Levier de vitesses Pignons : - Fou (ou libre) s’il n’est pas en prise avec le crabo ; - Fixe, s’il est accroché par le synchroniseur Depuis l’embrayage Arbre primaire Vers le pont Arbre secondaire Tringlerie Carter et huile Pignons Synchroniseur Craboteur 1 3 5 2 4 R Schéma à faire aux élèves pour leur expliquer le fonctionnement de la boîte de vitesses : Rapport 1 2 3 4 Force à employer (résistances à vaincre pour mettre en mouvement le véhicule) Vitesse (vitesse que permettra d’atteindre le rapport) 20 km/h 40 km/h 60 km/h 80 km/h Entretien Vidanger l’huile, selon les préconisations des constructeurs. Bien rétrograder (pour ralentir) Lâcher l’accélérateur ; Freiner (pour allumer les feux de stop et, éventuellement, « casser » l’allure) ; Débrayer, en continuant de freiner (plus ou moins) ; Rétrograder, en continuant de freiner (plus ou moins) ; Embrayer (et lâcher, éventuellement, le frein). BEPECASER benjamin.sirgo.perso.sfr.fr Page 6 sur 7 Les véhicules La chaîne cinématique Le pont Les rôles Renvoyer le mouvement à la perpendiculaire sur les demi-arbres de roues. Répartir la vitesse des roues motrices (le différenciel), dans les virages. Les différents éléments Pignon d’attaque Pignon : grande couronne Huile Arbre Carter Le différentiel : o Pignons : planétaires o Pignons : satellites o Cage Demi-arbre de roue (ex :10 tr/min) Cage du différentiel Pignon planétaire Depuis la boîte de vitesse (ex : 30 tr/min) Pignon satellite Grande couronne Pignon d’attaque Demi-arbre de roue (ex :10 tr/min) Carter Huile Le blocage du différentiel Il sert à obliger les deux roues à tourner à la même vitesse. Entretien Vidanger l’huile (généralement la même que celle de la boîte de vitesse), selon les préconisations des constructeurs. BEPECASER benjamin.sirgo.perso.sfr.fr Page 7 sur 7