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Système d'alimentation en air

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1) Qu'est-ce qu'une explosion ?

Selon la norme DIN EN 1127-1:1997, une explosion est une réaction d’oxydation ou de décomposition avec hausse soudaine de la température, de la pression ou des deux en même temps. En fait une explosion est un incendie à développement rapide; augmentation d'un degré de température par seconde.

 

Pour qu’une explosion puisse se produit, trois conditions doivent être réunies, voir graphique Triangle des explosions.

1. Combustible, un carburant
2. Oxygène, une comburant
3. Source d'ignition, l'étincelle

Si l’on élimine l’une de ces trois conditions, aucune explosion ne peut se produire.

 

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2) Alimentation en air, comment ça se passe?

Généralement, l'aire pénètre dans la voiture grâce à la calandre. La première chose que croisera le comburant(L'air) admis dans un moteur sera le filtre à air. Ce dernier a la charge de coincer et retenir le plus de particules possibles afin d'éviter qu'elles n'aillent pas abîmer les entrailles du moteur (chambre de combustion). Cependant il existe plusieurs réglages / calibres de filtres à air. Plus un filtre retiendra de particules, moins il laissera l'air passer facilement : cela réduira un peu la puissance du moteur (qui respire alors un peu moins bien) mais cela améliorera la qualité de l'air qui entrera dans le moteur (moins de particules parasites). A l'inverse, un filtre qui laisse passer beaucoup d'air (débit important) améliorera les performances mais laissera entrer plus de particules. Il doit être changé régulièrement car il finit par se colmater. Certains moteurs furent équipés de boitier de filtre à air sans filtre. Le principe de fonctionnement créait une sorte de circulation rapide de l'air qui laissait tomber les particules indésirables dans le fond d'une boitier filtre à air. L'air ainsi capté sera mélangé au carburant pour être brûlé dans la chambre de combustion du piston.

 

 

3) Boitier de filtre à air

Le boitier de filtre à air est un contenant dans lequel est placé le filtre. Il est présent pour protéger le filtre à air des conditions extérieurs susceptibles de l'endommager.

 

 

4) filtre à air

Le filtre à air auto est un « consommable » de la mécanique automobile. Cela signifie qu'il fait partie des pièces mécaniques qui s'usent irrémédiablement et qui doivent être changées à la longue. Son rôle est de protéger le moteur des poussières, du sable, et des impuretés.

 

Il existe plusieurs types de filtres :

• Les filtres à air sec : ils sont en papier ou en coton. Ils peuvent être ronds ou rectangulaires, mais toujours enfermés dans une boite hermétique. Ce sont les modèles les plus couramment utilisés sur les véhicules de nos jours. 
• Les filtres à air humide : ils sont rares mais existent encore sous certains capots. Ils sont fabriqués en mousse et sont légèrement humides, afin que les particules nocives au moteur s’allient plus facilement à la matière. 
• Les filtres à bain d’huile : ils sont quasiment inexistants dans les villes. Ils sont utilisés pour certains véhicules municipaux qui ont des fonctions particulières sur des terrains difficilement praticables ou sur des voitures de course lorsque ces dernières ont lieu, par exemple, dans le Sahara. Le sable, trop conséquent, ne permettrait pas à un véhicule de parcourir plus de 5 000 km sans que le moteur ne rende l’âme, si ce dernier était protégé par un simple filtre à air en papier.

 

 

 

5) Turbo

Destiné à augmenter les performances du moteur, il va permettre d'envoyer plus d'air dans le moteur. Au lieu de se limiter à l'aspiration naturelle du moteur (par le mouvements des pistons), on ajoute un système qui va en plus "souffler" beaucoup d'air à l'intérieur. De cette manière, on peut alors aussi augmenter la quantité de carburant et donc la combustion (combustion plus intense = plus de puissance). Un turbo marche bien dans les hauts régimes car il s'alimente par les flux d'échappement (plus importants à haut régime). Un compresseur (supercharger) est identique au turbo sauf qu'il s'alimente par la force du moteur (du coup il tourne moins vite mais fonctionne plus tôt dans les tours : le couple à bas régime est meilleur).
Il existe des turbos statiques et des turbos à géométrie variable.

 

 

6) Échangeur et Intercooler

Dans le cas d'un moteur turbo, on fait en sorte de refroidir l'air envoyé par le compresseur (le turbo donc) car ce dernier a été légèrement chauffé lors de sa compression (un gaz comprimé chauffe naturellement). Mais surtout, refroidir l'air permet d'en insérer plus dans la chambre de combustion (un gaz froid prend moins de place qu'un gaz chaud). Il s'agit donc ici d'un échangeur : on fait passer l'air à refroidir dans un compartiment qui est collé à un autre plus froid (qui est lui-même refroidi par de l'air frais extérieur [air/air] ou par de l'eau [air/eau])

 

 

7) Collecteur d'admission

Le collecteur d'admission est l'une des toutes dernières étapes du chemin parcouru par l'air admis. Il s'agit ici de répartir l'air qui arrive dans chaque cylindre : le chemin se divise alors en plusieurs voies (dépend du nombre de cylindres dans le moteur). Un  capteur de pression et de température permet au calculateur de piloter plus finement le moteur. La pression dans le collecteur est basse sur les essences à faible charge (papillon pas totalement ouvert, faible accélération)  tandis qu'elle est toujours positive (> 1 bar) sur les diesels.

 

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Galerie photos : 1) Boitier de filtre à air - 2) Filtre à air - 3) Échangeur- Intercooler - 4) Collecteur d'admission

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