Comment fonctionne le moteur de combustion (et pourquoi il importe)

Comment fonctionne le moteur à combustion: en détonant des centaines de petites explosions chaque seconde.

Un piston glisse le long d’un cylindre, poussant et tirant. Le piston abaisse l’air et le gaz dans la course d’admission et remplit le cylindre avec le carburant pour le feu. Le cylindre est amorcé et le mélange air-gaz est prêt à être comprimé. La compression crée une énergie potentielle massive.

Le piston glisse vers le haut du cylindre, poussant le mélange air-gaz dur et rapide dans un espace minuscule, en le comprimant jusqu’à 1/10 (ou plus) de sa taille d’origine (un taux de compression de 10: 1). Les gaz sont comprimés pendant la course de compression, brisant les molécules plus étroitement et augmentant l’énergie potentielle. Puis vient le crescendo.

Étincelle. Enflammer. Explosion. Lorsque les gaz ont été comprimés et que le piston est au point mort haut (TDC), une étincelle clignote et met en marche les gaz comprimés fortement alimentés. Boom! Le coup de force — la minuscule explosion qui propulse tous les moteurs à combustion.

L’explosion pousse le piston vers le bas et le vilebrequin tourne à l’unisson. L’énergie déplace le vilebrequin et crée l’énergie sous la pédale. Enfin, le piston glisse vers le haut du cylindre pour éjecter l’échappement — le chemin d’échappement — et ouvre la voie pour que le processus recommence. Et plus. Des centaines de fois par seconde.

Le moteur de votre voiture semble assez lisse, mais ralentir et cela ressemble à un feu d’artillerie — booms individuels. Une voiture à 8 cylindres au ralenti à 750 tr / min “se déclenche” 50 fois par seconde. Ce sont 50 coups de puissance chaque seconde en ralenti!

Le processus de base du moteur à quatre temps est le même qu’en 1876, lorsque Nikolaus Otto l’a inventé. Les seules différences entre un moteur qui gère le CTS-V 2017 avec 640 chevaux (HP) et le moteur 3 HP créé en 1876: efficacité et capacité. Il se résume à la compression de l’air et du gaz dans un espace minuscule, l’allumeur et le transfert de cette énergie en mouvement mécanique. C’est tout ce qu’il faut pour déplacer la minifourgonnette familiale ou l’Aston Martin de James Bond.

Les quatre coups de base: un regard plus attentif

L’ensemble du processus ne prend que quatre coups du piston.

Traite d’absorption
Course de compression
Power Stroke (Combustion Stroke)
Course d’échappement
Traite d’absorption
Lorsque le piston se déplace vers le bas sur sa première course, la soupape d’admission s’ouvre et permet à la chambre de combustion de remplir avec de l’air et du carburant. Cela crée un espace prêt à exploser même sans compression. Mais ajoutez de la compression et vous créez beaucoup d’énergie potentielle. Il est possible d’ajouter plus de carburant et plus d’air pendant la course d’admission pour créer un mélange plus puissant pour augmenter la puissance, mais assurez-vous de vérifier votre accord si vous ajoutez des pièces de performance.

Course de compression

Lorsque la course d’admission se termine au bas du cylindre, la course de compression commence. Le piston se déplace vers le haut et force l’air et le gaz dans un espace minuscule. Un taux de compression de 10: 1 comprimera le mélange air-gaz jusqu’à 1/10 de la taille de la chambre de compression. Plus le taux de compression est élevé, plus l’énergie potentielle signifie plus de puissance pour votre pédale. Compresser pour le pouvoir. Notez que des taux de compression plus élevés nécessitent des carburants à indice d’octane plus élevés.

Power Stroke (Combustion Stroke)

La course de puissance démarre lorsque la course de compression atteint le point mort supérieur (TDC) (ou avant le point mort haut, BTDC) et une étincelle parfaitement synchronisée enflamme les gaz. Ce moment est ce dont le moteur est à propos. Obtenir les bons gaz (rapport air-carburant) allumé au bon moment avec autant d’énergie que possible. La taille de la chambre, le taux de compression, l’étincelle, la synchronisation — tout est pour maximiser l’énergie de l’explosion et ensuite le transférer vers un mouvement mécanique. Le coup de force enfonce le piston vers le bas propulsé par l’explosion conduisant à la quatrième course.

Course d’échappement

Sur la deuxième course vers le haut du piston, la soupape d’échappement s’ouvre et le piston pousse les gaz brûlés vers le haut et hors des soupapes d’échappement. Lorsque votre système d’échappement est maximisé, la pression que le piston rencontre sur son chemin est minime et la soupape se déplace avec moins de restriction qui peut vous donner des gains de puissance. En outre, avec un système d’échappement performant, la course des gaz d’échappement est plus susceptible de pousser tous les gaz brûlés hors de la chambre, ouvrant la voie à une course d’admission propre et à une course de puissance plus forte. Le cycle est terminé et le piston et la chambre sont prêts à recommencer.

Et alors?

Si vous savez comment votre moteur produit de l’énergie, exploite cette puissance, fonctionne plus efficacement pour garder cette puissance, vous saurez comment faire de votre moteur son meilleur rendement. Vous pouvez prendre des décisions rentables sur les modifications qui vous donneront la plus grande puissance. Pour aider à la performance du moteur, vous pourriez envisager un syntoniseur de moteur, une prise d’air froid, un échappement de performance, un collecteur d’admission de performance ou même un suralimentateur.

Maintenant que vous en savez plus sur le processus à quatre temps, vous pourrez déterminer comment chaque modification affecte chaque coup. Un mod peut affecter plus d’un trait et vous donner plus de bang pour votre argent.