Moteur à combustion : le principe de fonctionnement et les différentes pannes

Le moteur à combustion est un type de moteur qui exploite l’énergie thermique pour produire de l’énergie mécanique. Classé en moteur diesel, le moteur thermique fonctionne en brûlant le carburant dans une chambre de combustion, ce qui produit une dilatation de gaz responsable du mouvement du piston moteur. Ce dernier est transmis aux roues pour produire l’énergie cinétique nécessaire au mouvement du véhicule. À la différence du moteur électrique qui fonctionne à l’énergie électrique, ce type de moteur (moteur à explosion) est caractérisé par sa consommation de carburant et la récupération d’énergie produite par la combustion interne du carburant.

Moteur à combustion : ce que vous devez comprendre

Le moteur à combustion interne (MCI) ou Internal Combustion Engine (ICE en anglais) est un moteur qui fournit un travail mécanique depuis un mélange de gaz (carburant / comburant) en surpression. En effet, le système permet de profiter de l'énergie de ce mélange après explosion. Il faut savoir que quand vous avez un moteur à combustion, c’est au sein de ce moteur que cette explosion se produit pour pour transférer son énergie à d'autres éléments. Notons que nous trouvons ce type de moteur sur différents appareils comme :

• Automobiles
• Motos
• Avions
• Tondeuses
•  

Généralement,  le moteur à combustion interne est installé sous le capot du véhicule. L'énergie de l'explosion est transmise à l'ensemble piston, bielle et vilebrequin.

Quels sont les types de moteur à combustion interne ?

Il existent deux grands types de moteurs à combustion interne :

• Un modèle fournissant un couple sur un arbre
• Un modèle fournissant une poussée (moteur à réaction)

Dans la catégorie des moteurs à combustion interne fournissant un couple sur un arbre, nous pouvons trouver :

• Modèles à allumage commandé (moteur à deux temps, moteur à quatre temps, etc.) ;
• Les modèles à allumage par compression (moteur diesel) ;
• Les modèles à gaz (c'est le gaz qui fait office de carburant).

Quant aux moteurs à combustion interne qui fournissent une poussée, nous trouvons deux types qui se différencient en fonction du comburant utilisé : 

• Moteurs en aérobie utilisant l'air extérieur comme comburant
• Moteurs en anaérobie dont le comburant est directement installé dans le moteur (les fusées)

1.      Moteur à combustion : le principe de fonctionnement du moteur essence

· L’admission du mélange air carburant

En fonction du type de moteur, l’air et le carburant peuvent arriver via la soupape d’admission et se mélanger soit dans la chambre de combustion, soit dans l’admission ou dans le carburateur. Dans le cas d’une injection directe, le carburant est injecté dans la chambre de combustion. C’est à ce niveau du fonctionnement du moteur que le turbocompresseur intervient. Il permet d’envoyer un volume plus important d’air comprimé pour booster la combustion. Il est également possible de reprogrammer le calculateur moteur ou essayer la réparation calculateur injection pour optimiser son rendement.

· La compression du mélange air carburant

La soupape d’admission se referme juste après le passage du mélange air carburant dans la chambre de combustion pour permettre au mélange de combustion de se comprimer. Ce dernier est comprimé sous l’action du piston dans sa lancée du cycle précédent jusqu’à 30 bars.

· La combustion et la détente

Après la compression, les bougies d’allumage produisent une étincelle qui cause l’explosion du mélange. Cette dernière permet d’envoyer le piston vers le bas et de maintenir ainsi son mouvement qui sera transmis aux roues.

· L’échappement

Comme toute réaction de combustion, il y a dégagement de gaz et de fumée de combustion. Ces derniers sont éliminés via la soupape d’échappement, qui peut être équipée d’un catalyseur pour traiter le gaz à éliminer et réduire les polluants.

2. Moteur à combustion : quelles sont les différences pour le moteur diesel ?

Les moteurs diesel, en revanche, n’auront pas besoin de bougies d’allumage ; le gazole est brûlé sous l’effet de la compression qui augmente sa chaleur. Ils nécessitent cependant des bougies de préchauffage pour faciliter le démarrage.

Le moteur diesel fonctionne par injection. En effet, le gazole est directement injecté dans la chambre de combustion.

Ce type de moteur est plus lourd que le moteur essence, et ce, à cause de la conception de ses composantes qui sont faites pour produire plus de pression et comprimer le carburant. Il est également plus bruyant et plus vibrant.

3. Les voitures électriques : une alternative prometteuse

Les voitures électriques représentent une alternative écologique aux moteurs thermiques. Certains gouvernements ont déjà opté pour cette transition énergétique permettant de limiter les polluants dans l’air.

Les véhicules à moteur à combustion restent cependant plus avantageux du point de vue du coût. Ils sont beaucoup moins chers, même si les véhicules électriques sont économiquement plus avantageux à long terme.

4. Moteur à combustion : les différentes éventuelles pannes et causes

Les types de problèmes et de pannes que le moteur peut rencontrer sont nombreux et peuvent concerner tout simplement un élément qui vous échappe. En cas de doute, un passage chez le garagiste pour le diagnostic est de mise. Voici quelques situations à connaître !

4.1.  Les problèmes d’allumage moteur

Au milieu de l’embouteillage ou en démarrant, le moteur peut refuser de fonctionner facilement ou se couper intempestivement. La cause peut provenir du démarreur devenu vieux ou d’une batterie défectueuse à recharger.

Il peut également s’agir d’un problème d’alimentation électronique (bougies de préchauffage défaillantes, problème de masse, etc.). Par ailleurs, le problème est généralement dû à des défauts au niveau de l’injection.

4.2.  Une baisse de puissance et de performance moteur

Vous pouvez rencontrer des problèmes d’accélération et votre voiture s’essouffle de façon anormale. Généralement, la perte de puissance est due à un problème d’encrassement, par exemple, suite à des résidus de calamine. Le souci peut être aussi une asphyxie du moteur ou un problème de combustion.

4.3.  Des problèmes mécaniques

Quand vous accélérez, vous pouvez ressentir des vibrations qui proviennent du châssis, des bruits ou des soubresauts intermittents. Il peut s'agir de cylindres ou une transmission en défaillance.

4.4.  Des problèmes de combustion

Des fumées noires produites au niveau de l’échappement peuvent renvoyer à des problèmes de combustion. Cela peut être le signe d’un excès de carburant ou d’un manque d’air. D’autres problèmes comme l’encrassement peuvent en découler.

4.5.  Un palier de turbo défectueux

Le turbo-compresseur représente un système rotatif qui permet d’envoyer l’air compressé dans l’admission d’air pour améliorer le rendement du moteur. L'utilisation de l’huile moteur est nécessaire pour lubrifier ce dispositif.

Un circuit passe alors au niveau des paliers du turbo. En cas de casse, cela est susceptible d’engendrer une fuite d’huile.

4.6.  Le reniflard

Le reniflard d’huile permet le renvoi des vapeurs d’huile du carter (mélangées à l’eau) vers l’admission. Toutefois, en cas où la température d’huile devient très élevée ou quand il y a trop d’huile dans le carter, elle peut devenir un carburant pour le moteur.