MOTEURS THERMIQUES

Chapitre II : Moteurs 4 temps à essence

1. Généralités

Un moteur est constitué d'un ou plusieurs cylindres dans lesquels circulent les pistons reliés au vilebrequin par les bielles.
Dans ces cylindres, on introduit un mélange gazeux composé d'air et d'essence vaporisée, dont on désire extraire le maximum d'énergie mécanique utile.
Jusqu'à ce jour, la meilleure méthode consiste à faire subir, à la masse de gaz chargée dans le cylindre, le cycle à 4 temps qui se déroule pendant deux tours de vilebrequin.

1.1. Définition de la distribution

On appelle "distribution" l'ensemble des organes qui réalisent l'ouverture et la fermeture des conduits d'admission et d'échappement, et des éléments qui effectuent leur commande.
Le rôle de la distribution est de commander l'ouverture et la fermeture des soupapes, imposer leur instant de l'ouverture, l'amplitude et la durée du mouvement.

Le principe de fonctionnement de la distribution est suivant :
L'ouverture et la fermeture des cylindres sont réalisées par les soupapes.
L'ouverture est possible grâce à des cames, la fermeture est assurée par des ressorts.
La transmission du mouvement de l'arbre à cames aux soupapes est assurée par des poussoirs. Elle peut comprendre également des tiges de culbuteurs et des culbuteurs.
La synchronisation avec le vilebrequin est réalisée par des pignons reliés entre eux par un système indéréglable (ex. chaîne, courroie...).

1.2. Réalisation de l'épure de distribution

Rappelons dans le cycle réel avant réglage que les soupapes s'ouvrent et se ferment rigoureusement au passage d'un point mort.
En fait un moteur qui fonctionnerait suivant ce calage aurait un rendement déplorable, car l'admission et l'échappement seraient mal réalisés, compte tenu de l'inertie des masses gazeuses à mettre en mouvement.
Afin de remédier à cela on augmente le temps d'ouverture des soupapes.
On a déjà défini ainsi :

Pour le temps admission :       Avance Ouverture Admission (AOA),
                                             Retard Fermeture Admission (RFA).

Pour le temps échappement : Avance Ouverture Echappement (AOE),
                                             Retard Fermeture Echappement (RFE).

Le piston se trouve quelques millimètres avant ou après les points morts au moment des avances et des retards.
Par exemple : En AOA, le piston se trouve quelques millimètres avant le PMH, vers la fin du temps échappement du cycle précédent.
On observe que dans cette position, le maneton de bielle se trouve positionné quelques degrés avant la verticale.
En constatant qu'à chaque position du piston correspond une position angulaire du vilebrequin, nous pouvons indiquer les valeurs des réglages :

· soit en millimètres de course du piston,
· soit en degrés de rotation du vilebrequin.

Donc, l'épure circulaire c'est la représentation graphique permet de visualiser les angles de la distribution d'un moteur.
Nous constatons que, comme dans le diagramme réel, le temps échappement se termine alors que le temps admission est déjà commencé.
On appelle ce point le croisement des soupapes.
Les valeurs d'avance et de retard d'ouverture et de fermeture varient suivant les types de moteurs et sont obtenues par la forme donnée aux cames.

Exemple d'épure de distribution : - AOA = 5º - RFA = 31º - AOE = 46º - RFE = 6º

Fig.6.1. Epure circulaire de distribution

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