Comment fonctionne un moteur diesel à 4 temps ?
Le moteur diesel à quatre temps est un type de moteur à combustion interne largement utilisé dans divers véhicules et applications industrielles. Il fonctionne en suivant le cycle de combustion à quatre temps, également connu sous le nom de cycle de Diesel, qui comprend l'admission, la compression, la combustion et l'échappement. Explorons en détail chaque phase de ce cycle pour comprendre le fonctionnement d'un moteur diesel à quatre temps.
1.Admission : La première étape du cycle commence avec l'admission d'air. Le piston se déplace vers le bas dans le cylindre, créant un espace vide. En même temps, la soupape d'admission s'ouvre, permettant à l'air atmosphérique de remplir cet espace. Dans un moteur diesel, contrairement à un moteur à essence, il n'y a pas de mélange air-carburant à ce stade.
2.Compression : Une fois que le piston a atteint le point le plus bas, il commence à remonter, comprimant l'air dans le cylindre. La soupape d'admission se ferme, et la pression et la température de l'air augmentent considérablement pendant cette phase. La compression est une caractéristique distinctive des moteurs diesel, car c'est le moment où l'air est fortement comprimé sans carburant.
3.Injection de carburant et combustion : Au sommet de la course de compression, lorsque la pression et la température sont suffisamment élevées, le carburant diesel est injecté directement dans la chambre de combustion. La combustion se produit alors presque instantanément en raison de la température élevée de l'air comprimé. La réaction chimique entre le carburant diesel et l'oxygène de l'air produit une libération importante d'énergie sous forme de chaleur.
La combustion dans un moteur diesel est dite auto-allumante car elle est initiée par la chaleur générée par la compression plutôt que par une étincelle externe, comme c'est le cas dans les moteurs à essence. Cela donne aux moteurs diesel une efficacité accrue et un meilleur rendement énergétique.
4.Expansion et puissance : La libération d'énergie pendant la combustion pousse le piston vers le bas dans le cylindre. Cette phase est souvent appelée la course de puissance. Le mouvement du piston est converti en mouvement linéaire rotatif par la bielle connectée au vilebrequin. Le vilebrequin transforme ensuite ce mouvement linéaire en mouvement rotatif qui peut être utilisé pour entraîner d'autres composants, tels que les roues d'un véhicule ou les lames d'une génératrice.
5.Échappement : Enfin, la dernière étape du cycle est l'échappement. Le piston remonte à nouveau, expulsant les gaz d'échappement résultant de la combustion. La soupape d'échappement s'ouvre pour permettre aux gaz brûlés de quitter le cylindre et passer à travers le système d'échappement. Cette phase prépare le moteur pour un nouveau cycle d'admission.
Il est important de noter que le cycle de combustion à quatre temps dans un moteur diesel est répété à un rythme élevé, généralement des milliers de fois par minute, pour produire une puissance continue. De plus, certains moteurs diesel modernes sont équipés de turbocompresseurs pour augmenter la quantité d'air admis, améliorant ainsi l'efficacité globale du moteur.
Les moteurs diesel à quatre temps sont appréciés pour leur rendement énergétique élevé, leur couple important, et leur durabilité. Ils sont couramment utilisés dans les camions, les bus, les automobiles, les générateurs électriques, les navires et divers équipements industriels. Cependant, la complexité du processus de combustion et la nécessité d'une compression élevée rendent ces moteurs généralement plus lourds et plus coûteux à produire que les moteurs à essence. Malgré cela, la popularité des moteurs diesel persiste en raison de leurs avantages spécifiques dans certaines applications.