Le fonctionnement d’un moteur de voiture

SOMMAIRE :

• Fonctionnement d’un moteur thermique
• Fonctionnement d’un moteur d’une voiture électrique
• Ce qu’il faut savoir pour l’examen du code

Comment fonctionne le moteur thermique d’une voiture ?

Le fonctionnement d’un moteur à essence repose sur l’allumage du mélange air-carburant qui est brûlé dans un cylindre. Les gaz de combustion font monter la pression qui varie en fonction de la température et actionne le piston. Un cycle de fonctionnement complet du moteur comprend 4 temps.

Fonctionnement d’un moteur à 4 temps

Les quatre étapes du fonctionnement d’un moteur thermique sont l’aspiration, la compression, le travail et le refoulement. 

• Le moteur comporte plusieurs cylindres.
• Les cylindres travaillent sur quatre temps (moteur à 4 temps).
• Premier temps : le piston du cylindre se déplace vers le bas et aspire un mélange d’air et d’essence à travers une soupape
• Deuxième temps :  le piston remonte et comprime le mélange.
• Troisième temps : l’étincelle de la bougie d’allumage fait exploser ce mélange. Sous l’effet de la pression, le piston est poussé très rapidement vers le bas.
• Quatrième temps : le piston remonte rapidement et expulse les gaz brûlés vers l’extérieur à travers une soupape.

Cette séquence de quatre temps se répète tant que vous laissez tourner le moteur.

Les mouvements du piston sont transmis à un arbre. Celui-ci est à son tour relié aux roues de votre véhicule par l’intermédiaire de la boîte de vitesses.

Fonctionnement d’un moteur diesel

Le fonctionnement présenté ci-dessus est celui d’un moteur thermique à essence. Mais il existe aussi des véhicules fonctionnant au diesel. Si certains principes de fonctionnement d’un moteur diesel sont similaires à ceux d’un moteur 4 temps, il existe des différences que nous vous présentons ci-dessous.

Les modes de fonctionnement sont similaires sur le principe, puisque tous les moteurs à combustion interne répètent les 4 étapes de travail. Il y a toutefois quelques différences :

• Le fonctionnement d’un moteur diesel n’utilise pas de bougie d’allumage.
• L’explosion du mélange est provoquée par la pression du piston.
• Le fonctionnement d’un moteur diesel ne s’appuie pas sur l’utilisation de soupapes.
• Le mélange est aspiré par des fentes sous le piston, tandis que celui-ci se déplace vers le haut.
• En même temps, le gaz est comprimé et allumé.
• Lorsque le piston redescend, le nouveau mélange est poussé vers le haut et le gaz brûlé est expulsé vers l’extérieur.

Comment fonctionne le moteur d’une voiture électrique ?

L’avenir de la mobilité individuelle pourrait bien passer par les voitures électriques. Il s’en vend d’ailleurs de plus en plus, d’autant que les batteries, qui constituaient le point faible du dispositif lors du lancement des premiers véhicules de ce type, ont fait dernièrement d’importants progrès. Bien que la technique du moteur électrique ait été inventée et mise en pratique dès le XIXe siècle, la production en série de voitures électriques a commencé il y a à peine 25 ans. Toujours est-il qu’en tant que candidat à l’examen du code de la route, vous avez tout intérêt à vous pencher sur le fonctionnement d’un moteur de voiture électrique.

Principes de fonctionnement d’un moteur de voiture électrique

Le moteur d’une voiture électrique convertit le courant de la batterie en énergie mécanique. Les bobines conductrices sont alimentées en énergie et génèrent des champs magnétiques. En inversant la polarité des bobines plusieurs fois au cours d’un cycle, on obtient une rotation continue de la partie interne. La rotation crée une force qui est transmise aux essieux du véhicule. Le plus grand avantage d’un moteur électrique est peut-être son rendement élevé – c’est-à-dire le rapport entre la puissance utilisée et la puissance consommée. Avec un moteur à combustion, jusqu’à un tiers de l’énergie est perdue par perte de chaleur. Une voiture électrique, en revanche, utilise environ 95 % de l’énergie disponible pour la conduite.

Comme dans toute voiture, l’élément essentiel d’une voiture électrique est son moteur. Voici les particularités de son fonctionnement :

• Moteur alimenté par de l’électricité
• Courant provenant d’une batterie installée généralement dans le plancher du véhicule.
• Transformation de l’énergie électrique en énergie mécanique grâce à la génération de champs magnétiques.
• Les champs magnétiques génèrent une force en s’attirant et en se repoussant.
• Ce mouvement alterné permet le fonctionnement du moteur électrique.

Vous aimeriez en savoir plus sur le fonctionnement d’un moteur électrique de voiture ? N’hésitez pas à consulter le site des constructeurs, par exemple Renault ou encore le site de voiture-propre.com.

Principaux composants du moteur électrique

Le fonctionnement du moteur électrique des véhicules est basé sur le courant alternatif. Il s’agit d’un fonctionnement de type synchrone. Ces moteurs se composent de :

• Deux électroaimants
• Un stator
• Un rotor. 

Comment fonctionne un moteur électrique et ses différents composants ?

• Le stator est immobile et génère un champ magnétique constant grâce à un flux de courant continu.
• Le rotor est mobile et rotatif. Il  est chargé de produire son propre champ magnétique grâce au courant alternatif. 
• Le champ magnétique constant a toujours la même charge, tandis que l’autre champ change de charge par intervalles. 
• Il en résulte une alternance d’attraction et de répulsion. 

L’électronique embarquée gère la puissance du moteur électrique. Le courant doit être fourni à la bonne intensité et à la bonne fréquence. 

Que devez-vous savoir sur le fonctionnement du moteur à l’examen du code de la route ?

Lors de l’examen du code de la route, vous devez principalement maîtriser des notions liées à la sécurité, à la tenue de route et au freinage. Or, ces notions sont étroitement liées à la mécanique de votre voiture. 

Il est donc important d’avoir quelques idées sur le mode de fonctionnement d’un moteur de voiture, sachant qu’il y a principalement trois technologies selon le combustible utilisé. Comme nous avons pu le voir ci-dessus, les moteurs thermiques à essence ont un fonctionnement un peu différent des diesels. La technologie du moteur électrique et son fonctionnement sont complètement différents.

À l’examen, vous devez pouvoir répondre à des questions simples sur le moteur de votre voiture et savoir comment diagnostiquer une panne de moteur en utilisant le tableau de bord et ses indicateurs. Vous devez aussi savoir mettre en relation vos connaissances sur le fonctionnement du moteur de voiture avec les notions relatives à la sécurité.
N’hésitez pas à réviser les thématiques officielles sur codedelaroute.fr, en utilisant nos fiches de cours, et plus particulièrement celles consacrées à la mécanique, où vous trouverez des indications sur le fonctionnement du moteur. Vous pourrez tester vos connaissances à l’aide des exercices interactifs et passer un examen blanc pour vérifier si vous êtes prêt à passer l’examen.