Au vu du grand nombre de conception de moteurs 4 temps diffeĢrents, il sera abordeĢ dans cette partie les organes dāun moteur aĢ 4 cylindres aĢ refroidissement par eau et aĢ soupapes lateĢrales qui est le type le plus simple.
Un tel moteur comprend un certain nombre de parties fixes et des pieĢces mobiles animeĢes de mouvements divers.
Elles sont le bloc cylindres, la culasse, les conduits dāadmission et dāeĢchappement, les carters (carter dāhuile, carter de distribution).
Il constitue la pieĢce maiĢtresse du moteur, le baĢti de celui-ci. GeĢneĢralement 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 paralleĢle aĢ lāaxe du veĢhicule (cylindres en ligne).
Les cylindres sont entoureĢs de caviteĢs, communiquant entre elles, qui contiennent lāeau de refroidissement. Ces caviteĢs communiquent avec celles de la culasse lorsque celle-ci est en place.
Dans le bloc sont eĢgalement meĢnageĢs les conduits dāadmission et dāeĢchappement qui deĢbouchent dāune part sur une des faces lateĢrales, dāautre part sur la face supeĢrieure du bloc. De ce coĢteĢ, les bords des conduits sont fraiseĢs constituant ainsi le sieĢge de la soupape. Sur certains moteurs les sieĢges de soupapes sont usineĢs dans des bagues rapporteĢes, en acier speĢcial ou en bronze speĢcial. Ces sieĢges sont alors emmancheĢs aĢ force dans des logements fraiseĢs dans le bloc.
Le bloc est largement eĢchancreĢ sur lāun de coĢteĢs, pour le logement des poussoirs, des ressorts de soupapes et des tiges de ces dernieĢres. Du meĢme coĢteĢ se trouve lāembase de lāappareil dāallumage.
La face lateĢrale opposeĢe preĢsente une large ouverture par laquelle on trouve les fuĢts de cylindres. Cāest par cette ouverture que lāon extrait, apreĢs couleĢe du bloc, le sable du noyau formant la caviteĢ de la chambre dāeau de refroidissement. Sur cette ouverture, dont les bords sont usineĢs, se fixe une plaque dite plaque de dessablage qui assure la fermeture eĢtanche de la caviteĢ.
La face anteĢrieure du bloc preĢsente une caviteĢ destineĢe au logement de la pompe aĢ eau et, au-dessous, lāembase usineĢe du carter de distribution.
La face supeĢrieure du bloc est est parfaitement usineĢ afin dāobtenir une eĢtancheĢiteĢ parfaite entre le bloc et la culasse. Celle-ci est presseĢe contre le bloc, avec interposition dāun joint meĢtallo-plastique, appeleĢ joint de culasse.
Sous la chambre dāeau, le bloc sāeĢvase pour former le carter supeĢrieur du vilebrequin. Les parois avant et arrieĢre de ce carter sont eĢchancreĢes pour le passage des extreĢmiteĢs du vilebrequin. Les eĢchancrures reçoivent les coussinets de guidage du vilebrequin. Les bords infeĢrieurs du carter sont usineĢs pour recevoir le demi-carter infeĢrieur du bloc-moteur ou carter dāhuile.
Sur le bloc, se trouvent, enfin, des pattes de fixation, des logements ou des embases usineĢes destineĢs aĢ recevoir les diffeĢrents accessoires (dynamo, deĢmarreur, pompe essence, etc...).
Cāest une pieĢce de fonderie soit en fonte, soit en alliage leĢger. Au droit de chaque cylindre, elle est eĢvideĢe pour constituer la chambre de compression (ou chambre de combustion) du cylindre. La base cylindrique des chambres qui constitue lāorifice supeĢrieur des cylindres est appeleĢe chapelle et vient coiffer les orifices dāadmission et dāeĢchappement et les teĢtes de soupapes. Les chambres de compression ont des formes diffeĢrentes suivant les types de moteurs. Elles ont en geĢneĢral un volume treĢs reĢduit pour donner un taux de compression eĢleveĢ. La culasse est creuse inteĢrieurement pour la circulation de lāeau de refroidissement. La chambre dāeau 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 infeĢrieure de la culasse est usineĢe pour sāappliquer parfaitement sur la face supeĢrieure du bloc par lāintermeĢdiaire du joint de culasse. A sa partie anteĢrieure, la culasse se prolonge par un conduit sur lequel se raccorde la conduite souple (durite) reliant la chambre dāeau de la culasse au radiateur.
Dans le fond de chaque chambre de compression est perceĢ un trou taraudeĢ ouĢ se visse la bougie dāallumage.
Joint de culasse
Son roĢle est dāassurer lāeĢtancheĢiteĢ parfaite entre le bloc et la culasse. Il est du type meĢtallo-plastique, constitueĢ par une feuille de fibre mineĢrale incombustible disposeĢe entre deux feuilles de meĢtal serties lāune sur lāautre. Il est eĢvideĢ aĢ la demande des chambres dāeau et des trous de goujons.
Le collecteur dāadmission est un conduit preĢsentant dāun coĢteĢ un orifice unique sur lequel se fixe le carburateur, et qui se ramifie en autant de branches quāil y a de cylindres aĢ alimenter. Il est geĢneĢralement fabriqueĢ en fonte ou en alliage leĢger couleĢ.
Afin dāeĢviter le freinage de la veine gazeuse, la section interne posseĢde un diameĢtre assez grand et la paroi est aussi la plus lisse possible. Les rayons de courbure sont eĢgalement assez grands pour ne pas ralentir la progression du gaz dont deĢpend le remplissage des cylindres. Pour reĢchauffer les gaz admis, avant leur introduction dans le moteur, et ainsi obtenir une meilleure vaporisation de lāessence, le conduit principal du collecteur dāadmission est en contact treĢs eĢtroit avec le collecteur dāeĢchappement.
Le collecteur dāeĢchappement, toujours en fonte, est fixeĢ, comme le collecteur dāadmission, sur la face lateĢrale du bloc, chacune de ses branches eĢtant en regard dāun conduit dāeĢchappement.
Cāest un cylindre de toĢle fixeĢ entre deux tronçons du tuyau dāeĢchappement. Son roĢle est de ralentir les gaz bruĢleĢs et de les obliger aĢ se deĢtendre (aĢ perdre de leur pression) avant dāarriver en contact avec lāair atmospheĢrique et de reĢduire ainsi les deĢflagrations causeĢes par la brusque expansion des gaz.
Pour ce faire, des chicanes de toĢle (ou autres artifices) sont disposeĢes aĢ lāinteĢrieur du silencieux obligeant les gaz aĢ ralentir. Le silencieux ne doit cependant pas sāopposer aĢ lāeĢcoulement des gaz. Sur certains veĢhicules il existe aĢ la sortie du moteur un pot de preĢ-deĢtente dans lequel les gaz perdent une partie de leur pression.
Le carter infeĢrieur (ou carter dāhuile)
Cāest un bac de toĢle ou dāalliage leĢger fixeĢ sous le bloc moteur et formant avec la partie eĢvaseĢe de celui- ci le carter du vilebrequin. Il proteĢge lāinteĢrieur du moteur et sert de reĢservoir pour lāhuile de graissage de celui-ci. Afin dāobtenir un meilleur refroidissement de cette huile, il est utiliseĢ des carters en alliage leĢger portant parfois des ailettes de refroidissement. Le carter dāhuile a, en geĢneĢral, une profondeur plus grande aĢ son extreĢmiteĢ arrieĢre. En raison de lāinclinaison du moteur, lāhuile sāaccumule dans la partie la plus profonde ouĢ plonge la pompe huile.
Au fond de cette partie se trouve lāorifice de vidange fermeĢ par un bouchon fileteĢ. Le carter communique avec lāatmospheĢre par un orifice pratiqueĢ dans le carter supeĢrieur du vilebrequin. Cet orifice appeleĢ reniflard empeĢche toute surpression aĢ lāinteĢrieur du carter.
LāeĢtancheĢiteĢ est assureĢe par un joint de lieĢge.
Le carter de distribution
Le carter de distribution abrite le systeĢme d'entraiĢnement de lāarbre aĢ cames (pignons ou pignons et chaine). Il se fixe lāavant du bloc et peut comporter un regard pour la veĢrification du systeĢme d'entraiĢnement de lāarbre aĢ cames. Il est eĢchancreĢ pour le passage de lāextreĢmiteĢ avant du vilebrequin. Cette eĢchancrure est entoureĢe geĢneĢralement dāun deĢflecteur.
Cāest une plaque de toĢle nervureĢe qui sāapplique pour la fermer sur la caviteĢ du bloc ouĢ sont logeĢes les tiges de soupapes. Le cache-soupape est fixeĢ en geĢneĢral par deux ou trois vis centrales, ce qui permet un deĢmontage aiseĢ. LāeĢtancheĢiteĢ est assureĢe par un joint de lieĢge.
Dans ce type de bloc moteur, les cylindres sont usineĢs dans la fonte du bloc. Mais sur certains autres types de moteurs, le bloc est dit chemiseĢ, cāest-aĢ-dire que la paroi des cylindres est constitueĢe non plus par la fonte du bloc, mais par un fourreau rapporteĢ appeleĢ chemise.
Il existe deux types de chemises
- Les chemises seĢches
- Les chemises humides ou noyeĢes.
Chemise seĢche
Une telle chemise est constitueĢe par un fourreau de fonte ou dāacier dont lāeĢpaisseur est de lāordre de 1 aĢ 2 millimeĢtres. Elle est enfonceĢe aĢ la presse dans le cylindre. Elle double ainsi la paroi de fonte de celui-ci et nāest pas baigneĢe par conseĢquent par lāeau de refroidissement, dāouĢ le nom de chemise seĢche.
Chemise humide ou noyeĢe
Ce type de chemise consiste en un fourreau de fonte dāeĢpaisseur plus forte que dans le cas preĢceĢdent et qui constitue aĢ lui seul la paroi du cylindre. Une telle chemise est donc baigneĢe par lāeau de refroidissement, dāouĢ le nom de chemise humide.
LāinteĢrieur du bloc preĢsente est une vaste caviteĢ dont la paroi infeĢrieure est perceĢe dāautant dāorifices quāil y a de cylindres et dans lesquels sāengagent les extreĢmiteĢs infeĢrieures des chemises.
Le joint de culasse, comprimeĢ lui aussi, empeĢche lāeau de passer aĢ lāinteĢrieur des cylindres.
Les chemises humides ne peuvent eĢtre eĢvidemment mises en place que sur un bloc agenceĢ pour les recevoir. Elles preĢsentent un treĢs grand avantage au niveau de la remise en eĢtat du moteur, puisquāil suffit de les remplacer par des chemises neuves lorsquāelles sont useĢes. Lāextraction des chemises useĢes et la mise en place des chemises ne neĢcessitent aucun usinage.
Merci Ć Alexandre Degrandcourt pour cet article !Ā
CrƩdits photos : Document Peugeot, Metal Blog