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šŸ§° Le coup d'Ć©crou #12 - Le moteur 4 Temps / Les organes (parties fixes)

šŸ§° Le coup d'Ć©crou #12 - Le moteur 4 Temps / Les organes (parties fixes)

Moteur 4 Temps

Organes

Au vu du grand nombre de conception de moteurs 4 temps diffeĢrents, il sera abordeĢ dans cette partie les organes dā€™un moteur aĢ€ 4 cylindres aĢ€ refroidissement par eau et aĢ€ soupapes lateĢrales qui est le type le plus simple.
Un tel moteur comprend un certain nombre de parties fixes et des pieĢ€ces mobiles animeĢes de mouvements divers.

Les parties fixes du moteur

Elles sont le bloc cylindres, la culasse, les conduits dā€™admission et dā€™eĢchappement, les carters (carter dā€™huile, carter de distribution).

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Le bloc cylindres

Il constitue la pieĢ€ce maiĢ‚tresse du moteur, le baĢ‚ti de celui-ci. GeĢneĢralement en fonte, il est obtenu par moulage et usineĢ ensuite sur certaines de ses parties. Il est perceĢ de (quatre) trous cylindriques, aĢ€ axes verticaux, dans un plan paralleĢ€le aĢ€ lā€™axe du veĢhicule (cylindres en ligne).
Les cylindres sont entoureĢs de caviteĢs, communiquant entre elles, qui contiennent lā€™eau de refroidissement. Ces caviteĢs communiquent avec celles de la culasse lorsque celle-ci est en place.

Dans le bloc sont eĢgalement meĢnageĢs les conduits dā€™admission et dā€™eĢchappement qui deĢbouchent dā€™une part sur une des faces lateĢrales, dā€™autre part sur la face supeĢrieure du bloc. De ce coĢ‚teĢ, les bords des conduits sont fraiseĢs constituant ainsi le sieĢ€ge de la soupape. Sur certains moteurs les sieĢ€ges de soupapes sont usineĢs dans des bagues rapporteĢes, en acier speĢcial ou en bronze speĢcial. Ces sieĢ€ges sont alors emmancheĢs aĢ€ force dans des logements fraiseĢs dans le bloc.

Le bloc est largement eĢchancreĢ sur lā€™un de coĢ‚teĢs, pour le logement des poussoirs, des ressorts de soupapes et des tiges de ces dernieĢ€res. Du meĢ‚me coĢ‚teĢ se trouve lā€™embase de lā€™appareil dā€™allumage.
La face lateĢrale opposeĢe preĢsente une large ouverture par laquelle on trouve les fuĢ‚ts de cylindres. Cā€™est par cette ouverture que lā€™on extrait, apreĢ€s couleĢe du bloc, le sable du noyau formant la caviteĢ de la chambre dā€™eau de refroidissement. Sur cette ouverture, dont les bords sont usineĢs, se fixe une plaque dite plaque de dessablage qui assure la fermeture eĢtanche de la caviteĢ.
La face anteĢrieure du bloc preĢsente une caviteĢ destineĢe au logement de la pompe aĢ€ eau et, au-dessous, lā€™embase usineĢe du carter de distribution.
La face supeĢrieure du bloc est est parfaitement usineĢ afin dā€™obtenir une eĢtancheĢiteĢ parfaite entre le bloc et la culasse. Celle-ci est presseĢe contre le bloc, avec interposition dā€™un joint meĢtallo-plastique, appeleĢ joint de culasse.

Sous la chambre dā€™eau, le bloc sā€™eĢvase pour former le carter supeĢrieur du vilebrequin. Les parois avant et arrieĢ€re de ce carter sont eĢchancreĢes pour le passage des extreĢmiteĢs du vilebrequin. Les eĢchancrures recĢ§oivent les coussinets de guidage du vilebrequin. Les bords infeĢrieurs du carter sont usineĢs pour recevoir le demi-carter infeĢrieur du bloc-moteur ou carter dā€™huile.

Sur le bloc, se trouvent, enfin, des pattes de fixation, des logements ou des embases usineĢes destineĢs aĢ€ recevoir les diffeĢrents accessoires (dynamo, deĢmarreur, pompe essence, etc...).

2

La culasse

Cā€™est une pieĢ€ce de fonderie soit en fonte, soit en alliage leĢger. Au droit de chaque cylindre, elle est eĢvideĢe pour constituer la chambre de compression (ou chambre de combustion) du cylindre. La base cylindrique des chambres qui constitue lā€™orifice supeĢrieur des cylindres est appeleĢe chapelle et vient coiffer les orifices dā€™admission et dā€™eĢchappement et les teĢ‚tes de soupapes. Les chambres de compression ont des formes diffeĢrentes suivant les types de moteurs. Elles ont en geĢneĢral un volume treĢ€s reĢduit pour donner un taux de compression eĢleveĢ. La culasse est creuse inteĢrieurement pour la circulation de lā€™eau de refroidissement. La chambre dā€™eau de la culasse communique avec celle du bloc par des orifices venant en concordance avec ceux de ce dernier, lorsque la culasse est en place.

La face infeĢrieure de la culasse est usineĢe pour sā€™appliquer parfaitement sur la face supeĢrieure du bloc par lā€™intermeĢdiaire du joint de culasse. A sa partie anteĢrieure, la culasse se prolonge par un conduit sur lequel se raccorde la conduite souple (durite) reliant la chambre dā€™eau de la culasse au radiateur.

Dans le fond de chaque chambre de compression est perceĢ un trou taraudeĢ ouĢ€ se visse la bougie dā€™allumage.

Joint de culasse

Son roĢ‚le est dā€™assurer lā€™eĢtancheĢiteĢ parfaite entre le bloc et la culasse. Il est du type meĢtallo-plastique, constitueĢ par une feuille de fibre mineĢrale incombustible disposeĢe entre deux feuilles de meĢtal serties lā€™une sur lā€™autre. Il est eĢvideĢ aĢ€ la demande des chambres dā€™eau et des trous de goujons.

Collecteurs dā€™admission et dā€™eĢchappement

Le collecteur dā€™admission est un conduit preĢsentant dā€™un coĢ‚teĢ un orifice unique sur lequel se fixe le carburateur, et qui se ramifie en autant de branches quā€™il y a de cylindres aĢ€ alimenter. Il est geĢneĢralement fabriqueĢ en fonte ou en alliage leĢger couleĢ.

Afin dā€™eĢviter le freinage de la veine gazeuse, la section interne posseĢ€de un diameĢ€tre assez grand et la paroi est aussi la plus lisse possible. Les rayons de courbure sont eĢgalement assez grands pour ne pas ralentir la progression du gaz dont deĢpend le remplissage des cylindres. Pour reĢchauffer les gaz admis, avant leur introduction dans le moteur, et ainsi obtenir une meilleure vaporisation de lā€™essence, le conduit principal du collecteur dā€™admission est en contact treĢ€s eĢtroit avec le collecteur dā€™eĢchappement.

Le collecteur dā€™eĢchappement, toujours en fonte, est fixeĢ, comme le collecteur dā€™admission, sur la face lateĢrale du bloc, chacune de ses branches eĢtant en regard dā€™un conduit dā€™eĢchappement.

Silencieux dā€™eĢchappement (ou pot dā€™eĢchappement)

Cā€™est un cylindre de toĢ‚le fixeĢ entre deux troncĢ§ons du tuyau dā€™eĢchappement. Son roĢ‚le est de ralentir les gaz bruĢ‚leĢs et de les obliger aĢ€ se deĢtendre (aĢ€ perdre de leur pression) avant dā€™arriver en contact avec lā€™air atmospheĢrique et de reĢduire ainsi les deĢflagrations causeĢes par la brusque expansion des gaz.

Pour ce faire, des chicanes de toĢ‚le (ou autres artifices) sont disposeĢes aĢ€ lā€™inteĢrieur du silencieux obligeant les gaz aĢ€ ralentir. Le silencieux ne doit cependant pas sā€™opposer aĢ€ lā€™eĢcoulement des gaz. Sur certains veĢhicules il existe aĢ€ la sortie du moteur un pot de preĢ-deĢtente dans lequel les gaz perdent une partie de leur pression.

Les carters

Le carter infeĢrieur (ou carter dā€™huile)

Cā€™est un bac de toĢ‚le ou dā€™alliage leĢger fixeĢ sous le bloc moteur et formant avec la partie eĢvaseĢe de celui- ci le carter du vilebrequin. Il proteĢ€ge lā€™inteĢrieur du moteur et sert de reĢservoir pour lā€™huile de graissage de celui-ci. Afin dā€™obtenir un meilleur refroidissement de cette huile, il est utiliseĢ des carters en alliage leĢger portant parfois des ailettes de refroidissement. Le carter dā€™huile a, en geĢneĢral, une profondeur plus grande aĢ€ son extreĢmiteĢ arrieĢ€re. En raison de lā€™inclinaison du moteur, lā€™huile sā€™accumule dans la partie la plus profonde ouĢ€ plonge la pompe huile.

Au fond de cette partie se trouve lā€™orifice de vidange fermeĢ par un bouchon fileteĢ. Le carter communique avec lā€™atmospheĢ€re par un orifice pratiqueĢ dans le carter supeĢrieur du vilebrequin. Cet orifice appeleĢ reniflard empeĢ‚che toute surpression aĢ€ lā€™inteĢrieur du carter.
Lā€™eĢtancheĢiteĢ est assureĢe par un joint de lieĢ€ge.

Le carter de distribution

Le carter de distribution abrite le systeĢ€me d'entraiĢ‚nement de lā€™arbre aĢ€ cames (pignons ou pignons et chaine). Il se fixe lā€™avant du bloc et peut comporter un regard pour la veĢrification du systeĢ€me d'entraiĢ‚nement de lā€™arbre aĢ€ cames. Il est eĢchancreĢ pour le passage de lā€™extreĢmiteĢ avant du vilebrequin. Cette eĢchancrure est entoureĢe geĢneĢralement dā€™un deĢflecteur.

Cache-soupapes

Cā€™est une plaque de toĢ‚le nervureĢe qui sā€™applique pour la fermer sur la caviteĢ du bloc ouĢ€ sont logeĢes les tiges de soupapes. Le cache-soupape est fixeĢ en geĢneĢral par deux ou trois vis centrales, ce qui permet un deĢmontage aiseĢ. Lā€™eĢtancheĢiteĢ est assureĢe par un joint de lieĢ€ge.

Moteurs chemiseĢs

Dans ce type de bloc moteur, les cylindres sont usineĢs dans la fonte du bloc. Mais sur certains autres types de moteurs, le bloc est dit chemiseĢ, cā€™est-aĢ€-dire que la paroi des cylindres est constitueĢe non plus par la fonte du bloc, mais par un fourreau rapporteĢ appeleĢ chemise.

Il existe deux types de chemises

- Les chemises seĢ€ches

- Les chemises humides ou noyeĢes.

Chemise seĢ€che

Une telle chemise est constitueĢe par un fourreau de fonte ou dā€™acier dont lā€™eĢpaisseur est de lā€™ordre de 1 aĢ€ 2 millimeĢ€tres. Elle est enfonceĢe aĢ€ la presse dans le cylindre. Elle double ainsi la paroi de fonte de celui-ci et nā€™est pas baigneĢe par conseĢquent par lā€™eau de refroidissement, dā€™ouĢ€ le nom de chemise seĢ€che.

Chemise humide ou noyeĢe

Ce type de chemise consiste en un fourreau de fonte dā€™eĢpaisseur plus forte que dans le cas preĢceĢdent et qui constitue aĢ€ lui seul la paroi du cylindre. Une telle chemise est donc baigneĢe par lā€™eau de refroidissement, dā€™ouĢ€ le nom de chemise humide.

Lā€™inteĢrieur du bloc preĢsente est une vaste caviteĢ dont la paroi infeĢrieure est perceĢe dā€™autant dā€™orifices quā€™il y a de cylindres et dans lesquels sā€™engagent les extreĢmiteĢs infeĢrieures des chemises.

Le joint de culasse, comprimeĢ lui aussi, empeĢ‚che lā€™eau de passer aĢ€ lā€™inteĢrieur des cylindres.

Les chemises humides ne peuvent eĢ‚tre eĢvidemment mises en place que sur un bloc agenceĢ pour les recevoir. Elles preĢsentent un treĢ€s grand avantage au niveau de la remise en eĢtat du moteur, puisquā€™il suffit de les remplacer par des chemises neuves lorsquā€™elles sont useĢes. Lā€™extraction des chemises useĢes et la mise en place des chemises ne neĢcessitent aucun usinage.

Merci Ć  Alexandre Degrandcourt pour cet article ! 

CrƩdits photos : Document Peugeot, Metal Blog