_Engine_0.png)
Introduction
Ce modèle 3D présente un moteur diesel à combustion interne à quatre temps. Le moteur est conçu pour les camions, fourgons et poids lourds, etc., et non pour les petits véhicules de tourisme. Tous les composants principaux associés à un moteur à combustion à quatre temps de cette taille sont illustrés dans le modèle. Un résumé de chaque pièce du moteur est fourni ci-dessous, suivi d'une description détaillée.
Explication des Composants du Moteur
Un moteur à combustion à quatre temps se compose des principaux éléments suivants :
- Culbuteur – actionne la soupape via le pont de soupape ou la tige de soupape.
- Jeu aux Soupapes – espace entre l'extrémité de la soupape et le culbuteur.
- Ressort de Soupape – ramène les soupapes en position fermée lorsque le culbuteur n'exerce pas de pression.
- Injecteur de Carburant - injecte le carburant dans la chambre de combustion.
- Tuyau d'Admission de Carburant – transfère le carburant à l'injecteur.
- Soupape d'Admission – permet à l'air d'entrer dans la chambre de combustion.
- Soupape d'Échappement – permet aux gaz d'échappement de sortir de la chambre de combustion.
- Buse d'Injecteur de Carburant – pulvérise le carburant atomisé dans la chambre de combustion.
- Volume de Dégagement – volume calculé entre le point mort haut et le sommet du cylindre.
- Volume Balayé – volume déterminé par la course du piston et la surface de l'alésage du cylindre.
- Volume du Cylindre – volume total à l'intérieur du cylindre.
- Alésage du Cylindre – diamètre interne du cylindre.
- Rapport de Compression – calcul basé sur les volumes internes du cylindre. Les moteurs à essence ont un faible rapport de compression (6-9:1) tandis que les moteurs diesel ont des rapports plus élevés (14-20:1).
- Point Mort Haut (PMH) – position la plus éloignée du piston par rapport aux soupapes d'admission et d'échappement.
- Tige de Poussée – transmet la force de la came au culbuteur.
- Couronne de Piston – sommet du piston.
- Rainures de Segments de Piston – emplacement des segments de piston dans le piston.
- Segments de Piston - assurent l'étanchéité entre le piston et le revêtement du cylindre.
- Course – distance parcourue par le piston du point mort bas (PMB) au point mort haut (PMH).
- Piston – composant mobile du moteur.
- Jupe de Piston – partie inférieure du piston (peut être courte ou longue).
- Axe de Piston / Axe de Bielle / Axe de Poignet – connexion entre le piston et la bielle.
- Paroi du Cylindre – limite de la chambre de combustion (également appelée chemise de cylindre).
- Chemise de Cylindre – surface interne du cylindre.
- Arbre à Cames – contrôle le calage du moteur, comme l'injection de carburant et le calage des soupapes ; entraîné par le vilebrequin.
- Came / Lobe de Came – actionne les poussoirs pour activer le(s) culbuteur(s).
- Suiveur de Came – poussé par la came, il transmet le mouvement à la tige de poussée.
- Point Mort Bas (PMB) – position la plus proche du piston par rapport au vilebrequin.
- Purge d'air du système de refroidissement.
- Filtre à Carburant
- Tendeur de Courroie
- Pompe à Eau de Refroidissement
- Filtre de Reniflard de Carter
- Refroidisseur d'Air
- Turbocompresseur
- Démarreur
- Carter du Moteur
- Couvercle de Culbuteur
Composants du Moteur (Détaillés)
Vanne de Purge d'Air de Refroidissement
La vanne de purge d'air est utilisée pour ventiler l'air vers l'atmosphère. Il est nécessaire de purger l'air après avoir rempli le système d'eau de chemise. La présence d'air dans le système peut réduire le transfert de chaleur et provoquer une cavitation de la pompe à eau de chemise.
Filtre à Huile de Lubrification
L'huile de lubrification est continuellement filtrée pour empêcher les particules métalliques d'endommager les pièces du moteur (chemises de cylindre, segments de piston etc.).
Le carburant est filtré pour empêcher les particules incombustibles d'entrer dans la chambre de combustion ; ces particules peuvent corroder les pièces du moteur et obstruer les orifices de l'injecteur de carburant, modifiant le schéma de pulvérisation et réduisant l'efficacité du moteur.
Tendeur de Courroie
Le tendeur de courroie assure que la courroie reste tendue à mesure qu'elle s'étire avec le temps ; il facilite également le remplacement de la courroie (en retirant le tendeur, la courroie est facilement démontable).
Pompe à Eau de Refroidissement/Chemise
La pompe à eau de refroidissement (ou ‘eau de chemise’) fait circuler l'eau de chemise à travers le moteur pour deux raisons : elle assure une dissipation uniforme de la chaleur et permet l'évacuation de la chaleur générée par le moteur.
Courroie Principale
La transmission par courroie principale transfère l'énergie via une courroie. Elle permet d'utiliser une partie de la puissance totale du moteur pour entraîner des auxiliaires tels que la pompe à eau de chemise et l'alternateur, etc.
Tendeur de Courroie
Le tendeur de courroie assure que la courroie reste tendue à mesure qu'elle s'étire avec le temps ; il facilite également le remplacement de la courroie (en retirant le tendeur, la courroie est facilement démontable).
Refroidisseur d'Air de Suralimentation / Intercooler
L'air de suralimentation (air comprimé) est refroidi pour augmenter sa densité. Une densité accrue signifie plus d'oxygène disponible pour la combustion par unité de volume.
La densité de l'air ne doit pas être trop élevée pour éviter la formation d'humidité.
Filtre de Reniflard de Carter
Le mélange air/vapeur d'huile est ventilé du carter. L'huile de la vapeur est séparée et renvoyée au carter, tandis que l'air est expulsé. La séparation de l'huile réduit les pertes d'huile et diminue les coûts de fonctionnement globaux.
Décharge d'Air Comprimé du Turbocompresseur
L'air comprimé est souvent appelé ‘air de suralimentation’.
La compression de l'air permet d'augmenter la densité d'oxygène par unité de volume. Plus d'oxygène par cycle d'allumage est disponible pour la combustion, libérant ainsi plus d'énergie par cycle de combustion.
Admission d'Air du Turbocompresseur
L'air ambiant est aspiré dans le compresseur du turbocompresseur en raison de la différence de pression créée par le compresseur en mouvement.
Compresseur d'Air du Turbocompresseur
L'air ambiant est comprimé par le compresseur d'air du turbocompresseur pour augmenter la densité de l'air utilisé pour la combustion.
L'augmentation de la densité de l'air entraîne une augmentation de la densité d'oxygène, permettant de libérer plus d'énergie par cycle de combustion.
Ensemble Rotatif du Moyeu Central (CHRA)
L'arbre et les roulements reliant la turbine à gaz d'échappement du turbocompresseur et le compresseur d'air sont logés dans l'ensemble rotatif du moyeu central (CHRA).
Turbine à Gaz d'Échappement du Turbocompresseur
Les gaz d'échappement de la chambre de combustion entraînent une turbine à gaz d'échappement. La turbine est connectée à un arbre commun avec le compresseur d'air.
Décharge d'Échappement
Après la turbine à gaz d'échappement, le gaz d'échappement est déchargé et expulsé vers l'atmosphère.
Remarque : Un tuyau relie l'échappement du turbocompresseur à l'atmosphère (non montré ici). Un silencieux peut également être utilisé pour réduire le bruit.
Arbre de Transmission
L'arbre de transmission connecte le moteur au récepteur de puissance prévu. Normalement, une boîte de vitesses ou un embrayage est installé comme intermédiaire ; cela permet un meilleur contrôle de l'utilisation de la puissance du moteur.
Un volant stocke l'énergie de rotation et résiste aux variations de vitesse de rotation. Essentiellement, un volant est un disque métallique lourd qui lisse les cycles de combustion du moteur. La quantité d'énergie stockée dans le volant est proportionnelle à la racine carrée de sa vitesse de rotation.
Le bloc moteur abrite les composants internes du moteur. Des canaux à l'intérieur du bloc sont utilisés pour distribuer l'eau de chemise pour le refroidissement.
Solénoïde du Démarreur
Un solénoïde engage la dent de l'engrenage du démarreur avec le volant lors de la réception d'un signal de démarrage. Un ressort désengage la dent de l'engrenage pour éviter tout dommage lorsque le moteur tourne à des révolutions plus élevées.
Démarreur
Le démarreur est un moteur électrique utilisé pour faire tourner le moteur lors de la réception d'un signal de démarrage. Il n'est pas possible de démarrer le moteur sans le démarreur car le moteur doit être en mouvement avant l'injection de carburant.
Bouchon de Vidange du Carter du Moteur
L'huile de lubrification du moteur peut être vidangée ici. L'huile devra à un moment donné être échangée, cela devient évident en raison du changement de couleur (clair à brun foncé). Les échanges d'huile sont régulés par les heures de service ou un intervalle de temps spécifié.
Carter/Réservoir d'Huile de Lubrification
L'huile de lubrification est stockée dans le carter/réservoir d'huile.
Tuyau d'Aspiration d'Huile de Lubrification
Le tuyau d'aspiration connecte le carter et la pompe à huile de lubrification (côté aspiration).
Collecteur de Décharge d'Échappement
Le gaz d'échappement des cylindres de combustion est déchargé dans le collecteur de gaz d'échappement. Parfois, un collecteur d'échappement commun est utilisé pour tous les cylindres, mais pas toujours.
Couvercle de Culbuteur
Le couvercle de culbuteur enferme les culbuteurs. Il est nécessaire de les enfermer car ils sont lubrifiés par éclaboussures et fonctionnent à des vitesses relativement élevées.
Ressources Supplémentaires
https://en.wikipedia.org/wiki/Four-stroke_engine
https://en.wikipedia.org/wiki/Internal_combustion_engine
https://www.uti.edu/blog/motorcycle/how-4-stroke-engines-work