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Architecture moteur

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#1 Stepquest

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Posté 21 April 2020 - 14:54

L'architecture des moteurs définit entre autre la position des cylindres (Base de la documentation : Wikipédia)

Retour à la table des matières

 

Ainsi, depuis la création des tous premiers moteurs, les inventeurs sont partis du moteur en ligne doté d'un monocylindre au tout début de l'aventure. Puis les moteurs en ligne entèrent dans le domaine des multi-cylindres, 2, 3, 4, 5, 6, 8, et plus à de rares exceptions.

 

Puis les moteurs en V virent le jour. Ils permirent pour un même nombre de cylindres de réduire l'encombrement par rapport à un moteur en ligne (2,4,6,8,10,12 ou 16 cylindres).

 

Les moteurs à plat, 2CV Citroën, VW Coccinelle et Porsche 911 notamment, ont été également très répandus dans le monde des deux roues. Ces moteurs à plat, Boxer ou Flat-Twin, existent en 2,4,6 cylindres pour les plus courants.

 

Le moteur Rotatif, très peu utilisé fonctionne grâce à la rotation d'un piston de forme triangulaire que l'on appelle rotor. (Citroën GS Bi-rotor et Mazda RX8)

 

Le moteur en étoile, fut uniquement utilisé en aviation pour propulser les avions à hélice.

 

Les moteurs spécifiques, en H, U, W et autres, furent moins couramment utilisés. Nous en parlerons cependant car certains modèles connus des grandes marques utilisèrent ces architectures.

 

Le moteur électrique est quand à lui utilisé plus fréquemment ces dernières années, moindre pollution, bien que certaines voitures anciennes en furent équipé (la Jamais contente)

 

Les moteurs à gaz, GPL et GNV,  utilisent une architecture classique, comme les moteurs à hydrogène, nous aborderons ces sujets pour expliquer en quoi ils se différencient.

 

Le moteur à turbine est composé d'une turbine à gaz. Chrysler a produit une automobile fonctionnant sur ce principe dans les années 60

 

Le moteur hybride est l'association d'un moteur à explosion et d'un moteur électrique. Là encore, nous présenterons le fonctionnement de cette association.

 

Pourquoi certains constructeurs ont-ils privilégié telle ou telle architecture? Un sujet a été ouvert dans le sous-forum "Notions de mécanique", consultez-le et apporter votre pierre à la bonne cause.


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#2 Stepquest

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Posté 21 April 2020 - 14:57

Moteur à cylindre(s) en ligne

 

Les cylindres sont placés les uns à côté des autres. Dans l'industrie automobile, le moteur en ligne est le plus répandu. Il existe le plus souvent en 4 cylindres et désormais de plus en plus en 3 cylindres. Le monocylindre employé aux débuts de l'automobile fut également très utilisé dans le monde des deux roues. Le 5 cylindres en ligne reste rare, Land Rover Discovery TD5 et le six cylindres en ligne fut une architecture qui posait des problèmes de surchauffe et d'encombrement. Les moteurs en lignes de plus de six cylindres n'ont épisodiquement existé qu'aux début de l'automobile. Pour plus d'informations, cliquez ici

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Posté 21 April 2020 - 15:49

Moteur à cylindre en V

 

Les cylindres sont alignés en deux rangs décalés d'un certain angle (de 15 à 135°), ce qui raccourcit considérablement la longueur du moteur par rapport à une architecture en ligne.  Beaucoup de moteurs produits depuis les années 90 de plus de 4 cylindres ont été produits en architecture en V.

 

Dans la production automobile courante, les moteurs ont un angle entre 45° et 90°. Les meilleures configurations possibles étant : V6 (ou V12) à 60°, V8 à 90° et V10 à 72°

 

Cette architecture a été également largement utilisée pour les véhicules 2 roues (Ducati, Moto Guzzi, Harley-Davidson, Buel et Voxan).  On trouvera pour l'automobile des 4, 6, 8, 10, 12,16 cylindres en V.

 

Pour en savoir plus

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Posté 21 April 2020 - 16:29

Moteur à cylindre en W

 

Il s'agit là d'une architecture rarement employée. Un exemple connu est le moteur de la Bugatti Veyron 16.4 qui est un W16

Les moteurs en W peuvent être :

 

  • En W : les cylindres des deux lignes sont eux-mêmes disposés en quinconce, permettant de diminuer un peu la longueur du bloc. Exemples : moteur W12, comme avec les moteurs d'avion Napier Lion de Napier & Son et le Lorraine 12 E par Lorraine-Dietrich (France, 1924) qui équipait le Potez 25 ou l'Oiseau blanc ;
  •  À trois cylindres : chaque cylindre est décalé par rapport à l'autre d'un certain angle. Par exemple : angle du 1er par rapport au 2e : 15° ; angle du 3e par rapport au 1er : 30°. Appelé aussi moteur « en éventail ».

On notera qu'il existe des moteurs en W de 8, 12, 16 et même 18 cylindres

 

 

Pour en savoir plus, cliquez ici

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Posté 21 April 2020 - 16:50

Moteur à cylindres à plat

 

Les cylindres sont opposés et à l'horizontale. Les pistons se déplaçant dans un même plan horizontal mais dans des directions opposées.

Exemples :

 

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Posté 22 April 2020 - 13:04

Moteur rotatif
 

Ce moteur, aussi appelé « moteur à piston rotatif », fut inventé et développé par Félix Wankel, qui vendit ensuite le brevet correspondant. Ce moteur n'est pas très répandu dans le monde automobile, On le trouvera chez Citroën, Mazda et NSU.

 

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Posté 22 April 2020 - 13:13

Moteur à cylindres en U

 

Le moteur en U est un assemblage de deux moteurs en ligne dont les vilebrequins ont été reliés par l'intermédiaire d'un engrenage ou de chaînes. Le concept de moteur en U a été étudié par Matra pour sa Bagheera dont deux prototypes, dénommés « U8 », ont été dotés d'un assemblage de deux moteurs Simca.

Pour que le montage soit possible, il faut que les deux moteurs aient leur culasses inversées l'une par rapport à l'autre pour que le côté admission (ou échappement) de chacun soit au centre du U. Dans le cas de la U8, deux versions du 1 294 cm3 Simca ont été utilisées : celle de la Simca 1000 Rallye et l'autre de la Simca 1100 ti.

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Posté 22 April 2020 - 13:23

Moteur électrique

 

Le principe de la voiture électrique est finalement très simple. Le moteur thermique est remplacé par un moteur électrique alimenté par une batterie intégrée au véhicule.

 

 

 

 

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Posté 22 April 2020 - 13:32

Moteur à gaz, à hydrogène, bio carburant et turbine à gaz

 

Les moteurs à gaz , à hydrogène, au bio carburant, fonctionnent comme les moteurs classiques, ils sont adaptés pour consommer du GPL, du GNV ou de l'hydrogène en lieu et place de l'essence.

 

La turbine à gaz est un dispositif rotatif convertissant partiellement l'énergie interne d'un fluide, liquide (comme l'eau) ou gazeux (vapeur, air, gaz de combustion), en énergie mécanique au moyen d'aubes disposées sur un arbre tournant à grande vitesse. Ci-dessous, le moteur- turbine de la Chrysler.

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Posté 22 April 2020 - 13:44

Moteurs spécifiques

 

Les moteurs évoqués ci-dessous sont davantages destinés à l'aviation, la marine et l'industrie.


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