Figure 1. Schéma d'un moteur à quatre cylindres en ligne. Les pistons sont en gris, le vilebrequin est en vert et le bloc est transparent.[1]

Un moteur diesel est un type de machine thermique à combustion interne, alimenté par du diesel. Ces moteurs font fonctionner de petits générateurs électriques appelés générateurs diesel, souvent dans des zones reculées, ainsi que les moteurs des voitures et des camions (petits et grands).

Processus

Allumage

Les moteurs diesel allument leur carburant par compression. La température des molécules de gaz augmente lorsque le volume diminue en raison de la loi des gaz idéaux (sauf si le gaz est refroidi en même temps). Les moteurs diesel reposent sur ce principe. Un piston comprime l'air dans le cylindre (voir figure 1), ce qui le rend extrêmement chaud. Le diesel est alors atomisé dans les injecteurs, et un brouillard est pulvérisé dans l'air chaud. L'air chaud enflamme immédiatement le carburant, ce qui assure l'allumage.[2]

Cet allumage fait brûler le diesel avec l'oxygène de l'atmosphère, ce qui transforme l'énergie chimique en une augmentation de la température, ce qui permet au gaz de repousser sur le piston, voir figure 1.

Lorsqu'ils sont froids, les moteurs diesel utilisent un morceau de métal chauffé appelé bougie de préchauffage pour aider à allumer le diesel.[3]

Démarrage

Le démarrage d'un moteur diesel est plus difficile que celui d'un moteur à essence en raison de la manière dont les moteurs diesel enflamment leur carburant. Le démarreur du moteur diesel doit être suffisamment puissant pour comprimer le gaz à l'intérieur des cylindres, enflammant ainsi le mélange de diesel et d'air. Cela nécessite une puissance absorbée plus élevée qu'un moteur traditionnel à allumage par étincelle, c'est pourquoi les moteurs diesel ont des piles plus robustes.

Pièces d'un moteur diesel

Bloc

Le bloc est l'épine dorsale du moteur. Il s'agit d'un grand bloc de métal, généralement en aluminium ou en acier, dans lequel sont découpés des trous pour les cylindres.

Cylindres

Les cylindres d'un moteur sont l'endroit où le travail est effectué. Le carburant est injecté dans les cylindres, où il s'enflamme en comprimant le diesel et l'air, ce qui provoque une explosion. Cette explosion fait bouger les pistons, effectuant un travail, permettant au véhicule d'avancer.

Pistons

Les pistons sont des dispositifs qui glissent de haut en bas à l'intérieur des cylindres. Leur rôle est de glisser vers l'intérieur et vers l'extérieur, reliés au vilebrequin, afin de comprimer l'air injecté dans la chambre - ce qui provoque le réchauffement de l'air. Le volume d'air qui entre dans la chambre est comprimé d'environ 14 à 25 fois son volume d'origine. [4]

Arbre à cames

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Un arbre à cames est un dispositif qui gère le calage du moteur. Le rôle de l'arbre à cames est de réguler les moments où le carburant entre dans le moteur et les gaz d'échappement en sortent. Cette tâche apparemment simple peut avoir un effet considérable sur les performances du moteur.

Injecteurs

L'objectif d'un injecteur de carburant est de pulvériser le carburant. Cela signifie transformer le carburant liquide en un brouillard, ce qui augmente considérablement sa surface. Cela permet au carburant de brûler plus rapidement, donnant une plus grande impulsion au piston. Les injecteurs de carburant sont une amélioration par rapport aux carburateurs car ils nécessitent moins d'entretien et atomisent mieux le carburant. L'injection de carburant permet un meilleur rendement du moteur, ce qui peut conduire à plus de puissance et à une meilleure consommation d'essence.

Vilebrequin

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Le vilebrequin est la partie la plus importante du moteur car il relie les pièces entre elles et permet au moteur de créer de la puissance. Son but est de transformer le mouvement linéaire (de haut en bas) des pistons en un mouvement de rotation. Une extrémité du vilebrequin est reliée à l'arbre à cames par une courroie de distribution. L'autre extrémité est reliée au volant d'inertie, qui régule la puissance sortant du moteur, un peu comme un protecteur de surtension pour votre ordinateur.

Moteur de démarrage

C'est l'une des plus grandes différences entre un moteur diesel et un moteur à essence. Comme les moteurs diesel allument leur carburant par compression, le démarreur doit être capable de provoquer cette compression pour que le moteur se mette en marche. Cela signifie que la batterie d'une voiture à moteur diesel doit être plus puissante que celle d'une voiture à essence.

En savoir plus

Références

  1. http://auto.howstuffworks.com/engine2.htm
  2. "How do diesel engines work?", Explain that Stuff, 2018. [Online]. Available: https://www.explainthatstuff.com/diesel-engines.html. [Accessed: 07- Jun- 2018].
  3. "Diesel glow plug function, failure symptoms and replacement cost", Car Maintenance Tips, 2018. [Online]. Available: https://cartreatments.com/diesel-glow-plug-info/. [Accessed: 07- Jun- 2018]
  4. "How do diesel engines work?", Explain that Stuff, 2018. [Online]. Available: https://www.explainthatstuff.com/diesel-engines.html. [Accessed: 07- Jun- 2018].