Le moteur est l'organe principal et central de la voiture. Pour résumer, il est comme le cœur du véhicule : il produit l'énergie nécessaire à son fonctionnement. Voici quelques notions pour mieux comprendre le fonctionnement du moteur d'une voiture. On dissocie le moteur thermique et électrique. 

Qu'est ce qu'un moteur, ou pour certain c'est quoi le truc sous le capot ? (je rigole )
Sur une voiture le moteur est soit à l'avant soit a l'arrière, mais ça tout le monde le sais, quand a c'est différents types la il déjà moins de monde, et ce qu'il y a dedans presque plus personne ne lève la main .
Pour commencer, les différents moteur: le moteur en ligne, le moteur à plat, le moteur à plat opposé ou flat, le moteur en V, et enfin le VR6 petite particularité VW.

• Le moteur en ligne: c'est le plus courant, les cylindres sont verticaux et dans un même plan (ex: Volvo C70 T5, 5 cylindres en ligne).

• Le moteur à plat: est un moteur où les cylindres sont horizontaux et d'un même coter (ex: Peugeot 104, 4 cylindres à plats).

• Le moteur à plat opposé ou flat: est un moteur où les cylindres sont horizontaux sur deux plans ou rangées (ex: Citroën 2CV, 2 cylindres à plat opposées).

• Le moteur en V: est un moteur qui forme un angle de 60° ou 90° selon les cas (ex: Ford Mustang, V6 ou V8).

• Et le VR6: moteur V6 formant un angle très fermé ce qui forme un seul bloc culasse contrairement au V6 qui en forme deux (ex: VW Golf VR6).

Il existe des moteurs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 cylindres (et plus si infinité , comme le V12 ou W12).
On va me dire mais pourquoi pas des 7 et 11 cylindres ? Tout simplement pour des contraintes technique, à cause du positionnement de la bielle sur le vilebrequin pour l'allumage.
Le calcule est: 720°/ le nombre de cylindres.
Imaginer une bielle tous les 102.8571429° pour le 7 cylindres c'est impossible, tandis qu'une bielle tout les 120° pour le 6 cylindres c'est possible , voilà la raison pourquoi certain moteur n'existe pas.
PS: Les 720 dans le calcul est une mesure en degrés qui symbolise deux tours de vilebrequin qui est nécessaire au fonctionnement du moteur. (720° = un cycle moteur pour le vilebrequin). 

Deuxièmement, de quoi est constituer un moteur, le plus souvent d'une grosse bête noire, c'est pour cela qu'il ne faut pas l'ouvrir .
Aussi, pour ce qui n'ont aucune expérience, toutes pièces et vis enlever d'un moteur retrouve leurs places, il n'y en a pas en trop
Plus sérieusement un moteur en lui même, (je parle pas de la boîtes de vitesses) est composer de trois choses, un équipage fixe, un équipage mobile, et les accessoires qui ne sont pas en options sauf chez Lada . (et oui j'adore Lada ).

• L'équipage fixe, ce compose du bloc-moteur ou bloc-cylindres (endroit où ce loge les pistons et où se fixe l'équipage mobile et les accessoires) et la culasse qui referme le tout, ne pas oublié le carter à huile qui referme le bas et permet de stocker l'huile.

Le bloc-moteur et la culasse sont réalisé par moulage (fonte pour le bloc-moteur, alliage d'aluminium dit alpax pour la culasse), ces matériaux moulable permettent de bien évacuer la chaleur par transfert et permet d'être presque indéformable, certaines voitures font entorse à la règle (ex: culasse de Ford Escort Cosworth).

• L'équipage mobile est constituer du vilebrequin, des bielles, des pistons, des segments et de la distribution (arbres à cames, soupapes, ressorts de soupapes, pompe à gazole pour le diesel).

Le vilebrequin fournis le mouvement moteur donné par les pistons/bielles à l'abre à cames par l'intermédiaire de la courroie de distribution (chaîne, ou cascades de pignons dans certains cas).
L'arbres à cames tourne deux fois moins vite que le vilebrequin lors d'un cycle moteur, voilà pourquoi la poulie de l'arbre à cames est plus grosse.

• Les accessoires ce composent de la pompe à huile (entraîner par chaîne graçe au vilebrequin, ce situe dans le bloc moteur, donc pas visible de l'extérieur), de la pompe à eau (entraîner par la courroie de distribution ou la courroie d'accessoire suivant le véhicules), de l'alternateur (entraîner par la courroie d'accessoire), et du démarreur (engrener sur le volant moteur).

Nous pouvons considérer comme accessoire la climatisation (entraîner par la courroie d'accessoire) et le motoventilateur qui peut être entraîner par la courroie d'accessoire mais ce cas tend à disparaître pour le profit du moteur électrique.

Schémas:

Le rôle du moteur est de transformer l'énergie chimique contenu dans le carburant (essence ou diesel) en énergie mécanique.
Il existe différent moteur:

• Le moteur 2 temps carburateur (essence) et injection (essence et diesel).
• Le moteur 4 temps carburateur (essence) et injection (essence et diesel).
• Le moteur rotatif fonctionnent à l'essence qui est un cas particulier que nous verrons en dernier.

Et deux types de moteur:

• Le moteur essence, où le mélange air/essence est inflammé par une étincelle (fournis par la bougie).
• Le moteur diesel, l'inflammation est commandé par une forte injection de gazole dans de l'air comprimer.

Je passerais l'explication du fonctionnement du moteur à 2 temps qui tend a disparaître à cause des normes anti-pollution, mais je pourrais y revenir plus tard si il y a des demandes, trêve de bavardage, passons au 4 temps.
L'ingénieur Beau de Rochas définie le principe du moteur à 4 temps:

• Admission, aspiration d'air (pour le diesel) ou de mélange air/essence (pour le moteur essence).
• Compression, l'air ou le mélange est comprimer.
• Inflammation/détente, injection de gazole pour l'inflammation de l'air (moteur diesel), et production d'une étincelle pour inflammé le mélange air/essence (moteur essence).
• Echappement, évacuation des gaz brûler.

Le cycle du moteur à combustion interne théorique ( notons que; PMH = point mort haut, et PMB = point mort bas, le moteur étudier est un moteur essence).

• Premier temps (un demi tour de vilebrequin, 180°), l'admission:

La course du piston est descendante, il se déplace du PMH au PMB, la soupape d'admission est ouverte depuis le PMH et la soupape d'échappement fermé.
Les gaz frais (air/essence) rentre dans le cylindre au PMB, la soupape d'admission se ferme. 

• Deuxième temps (un autre demi tour de vilebrequin , 180°), la compression:

Course montante du piston du PMB au PMH, les soupapes (admission et échappement) sont fermées, le volume se réduit, la pression ainsi que la température augmente à l'intérieur du cylindre. 

• Troisième temps (encore un demi tour de vilebrequin ,180°), l'explosion/détente:

Les soupapes sont fermées, la bougie produit une étincelle, la pression et la température augment brutalement c'est l'explosion.
Le piston redescend du PMH au PMB, c'est la détente. 

• Quatrième temps (aller encore une demi tour de vilebrequin ,180°), l'échappement:

La course du piston est montante, du PMB au PMH, la soupape d'échappement est ouverte, et celle d'admission fermé, la pression diminue, les gaz brûler sortent. 

Nous pouvons en conclure que la durer du cycle à 4 temps est de 720° pour le vilebrequin et la moitié pour l'arbre à cames qui tourne deux fois moins vite (360°).
Ce cycle est un mouvement répétitif jusqu'à l'arrêt du moteur commander par l'utilisateur, ou une panne .
Nous voyons aussi que un seul temps est productif d'énergie , c'est le temps moteur qui ce résume à l'explosion/détente , les autres temps sont résistant , ils freines le mouvement mais sont nécessaires au fonctionnement.
Mais ce cycle est uniquement théorique , car il faut un certain temps pour que les soupapes s'ouvre, que le mélange s'enflamme, et que les gaz entrent et sortent du fait de leur inertie et des échange de chaleur avec l'extérieur.

Comme dit précédemment un problème ce pose, avec un seul temps moteur et trois temps résistant le moteur risque de ne pas tourner régulièrement, mais avec des à coups .
Mais, une solution existe et a été apporter sur toute les voitures, cette solution, le volant moteur.
Le volant moteur de part sa rotation qui entraîne une certaine inertie emmagasine une partie de l'énergie du temps moteurs, et la restitue au temps résistant , donc le moteur tourneras régulièrement. 

Comme dit plus haut, ce cycle n'était que théorique, alors qu'en est il de la pratique?
Pour pallier aux différents problèmes qui rendent impossible le fonctionnement du cycle théorique les constructeurs automobiles ont augmenté le temps d'ouverture des soupapes pour éviter le freinage des gaz, et avancé le point d'allumage pour tenir compte du délais d'inflammation du mélange.

• AOA (avance ouverture admission)

La soupape d'admission s'ouvre avant la fermeture de la soupape d'échappement et à l'arriver du piston au PMH, ceci permet d'éviter l'arrêt de la veine gazeuse devant une soupape fermé et augment le taux de remplissage. 

• RFA (retard fermeture admission)

La soupape d'admission se ferme après le PMB, ceci permet d'augmenter le taux de remplissage car nous profitons de l'inertie des gazs. La diminution du temps de compression est compensé par une pression plus forte des gaz due au temps d'admission plus long. 

• AA (avance allumage)

La bougie fournis par la bougie est avancer avant le PMH, ceci répartie l'explosion et la pression maximal est augmenter. 

• AOE (avance ouverture échappement)

La soupape d'échappement s'ouvre avant le PMB, ceci permet d'avancer la chute de pression des gaz brûler pour éviter la contre-compression.

• RFE (retard fermeture échappement)

La soupape ce ferme après le PMH, on profite de l'inertie des gaz pour faciliter une évacuation complète, la soupape ce fermera au début du temps d'admission. 

Ces avances et retard d'ouverture et de fermeture ce mesure en degrés avant et après le PMH ou le PMB.
Nous avons un croisement de soupapes entre AOA et RFE , les deux soupapes s'ouvre (admission) et se ferme (échappement) presque en même temps ceci s'appelle aussi balance, mais il n'y a aucun risque que le mélange entre gaz brûler et gaz frais de part la vitesse acquise (inertie des gaz) le mélanger air/essence chasse les gaz brûler .
Certains aurons vues que le cycle dur plus que 720° a cause de AOA et RFE , prenons AOA=15° et RFE=10°, nous aurons un cycle égale à 745° (720+15+10=745). 

Ces avances peuvent être symbolisées par un diagramme circulaire (partie qui va être ennuyeuse pour certains ) :
Valeurs données:
AOA = 15°
RFA = 10°
AA = 8°
AOE = 12°
RFE = 10°
L'épure circulaire de distribution: 

Calculs:
Temps d'admission égale à 205° (180+AOA+RFA = 180+15+10 = 205°).
Temps de compression égale à 162° (180-RFA-AA = 180-10-8 = 162°).
Temps d'explosion détente égale à 176° (180+AA-AOE = 180+8-12 = 176°).
Temps d'échappement égale à 202° (180+AOE+RFE = 180+12+10 = 202°).
Durer total du cycle égale à 745° (720+ AOA+RFE = 720+15+10 = 745° ou addition des temps).EDIT: pour chaque épure il faut indiquer où est le PMH et le PMB, ainsi que le sens de rotation du moteur.

Maintenant vous savez comment fonctionne un moteur essence , pour le moteur diesel c'est pareil , sauf que seul de l'air est admis dans le cylindre, et qu'il n'y a pas de bougie d'allumage, l'explosion est former grâce a une forte injection de diesel dans de l'air fortement comprimé, voilà la différence de fonctionnement . 

Fonctionnement du moteur thermique d'une voiture

Dans le cas d'un moteur thermique de voiture, le fonctionnement est basé sur la transformation d'une combustion, dégageant énormément de chaleur, en énergie mécanique. On parle aussi de moteur à combustion ou à explosion.

Un fonctionnement en quatre temps

Le moteur thermique d'une voiture fonctionne en quatre étapes. On dit donc qu'il s'agit d'un moteur à quatre temps.

Dans le moteur sont creusés des cylindres et à l'intérieur de chaque cylindre se trouve un piston.

1. Les pistons descendent, aspirant du carburant et de l'air.
2. En remontant, tout ce mélange est comprimé dans les cylindres.
3. Arrivé en butée haute, il se produit une combustion de ce mélange grâce à une étincelle. Cette explosion renvoie alors les pistons vers le bas.
4. Les pistons remonteront à nouveau pour pousser les gaz d'échappement vers l'extérieur du moteur. Le cycle recommencera alors de zéro.

Ce mouvement de va et vient fait tourner un axe qui sort du moteur pour aller jusqu'aux roues. Voici donc comment le moteur thermique d'une voiture permet son fonctionnement.

Les quatre temps du cycle de fonctionnement d'un moteur thermique.

Le fonctionnement du moteur commandé par la pédale d'accélérateur

La pédale d'accélérateur est la commande du moteur. Elle est située sous le volant à droite et doit être actionnée avec le pied droit. Cela permet au conducteur de réguler le fonctionnement du moteur de la voiture, en accélérant plus ou moins le mouvement des pistons.

Pour transmettre l'énergie produite par le moteur aux roues, le conducteur doit aussi agir sur l'embrayage de la voiture et la boîte de vitesses. N'hésitez pas à lire les articles concernés pour plus de détails.

La vitesse de fonctionnement du moteur : le régime moteur

La vitesse du moteur est appelée "régime moteur", calculé en tours par minute.

Un moteur thermique de voiture a un fonctionnement "idéal", c'est-à-dire une vitesse à laquelle il fournit une puissance suffisante au véhicule, tout en limitant son usure.

Le régime moteur idéal dépend du type de véhicule (cylindrée, puissance, carburant...) et de la situation (montée, descente...). On parle de sous-régime lorsque le moteur de la voiture tourne en-dessous de son régime idéal et desurrégime lorsqu'il tourne au-dessus de son régime idéal.

Lorsque le fonctionnement du moteur de la voiture est thermique, le régime du moteur s'affiche sur le compteur à droite du tableau de bord, sur, en tours par minute.

Fonctionnement du moteur électrique d'une voiture

Le fonctionnement du moteur d'une voiture électrique est basé sur l'exploitation de la force électromagnétique pour générer du mouvement.

La force électromagnétique

Le moteur électrique est constitué entre autres d'un cylindre aimanté qui englobe une bobine de cuivre, le tout autour d'un axe central. Le principe appliqué au moteur électrique d'une voiture pour son fonctionnement est un principe physique.

La batterie de la voiture fournit un courant qui permet de générer un champ électromagnétique, grâce à la présence de la partie aimanté du moteur. Ce champ électromagnétique créé alors une force sur la bobine et la fait tourner. Cela entraîne le mouvement de l'axe et donc des roues du véhicule.

Le moteur électrique d'une voiture et sa commande

Contrairement à un moteur thermique, le fonctionnement du moteur d'une voiture électrique ne nécessite pas qu'il soit toujours en mouvement. Il n'y a donc pas besoin d'embrayage ni de boîte de vitesse pour réguler le fonctionnement du moteur dans une voiture électrique.

La seule commande est la pédale d'accélérateur, qu'il suffit de presser pour que la batterie délivre son courant au moteur. On a donc en quelque sorte un moteur directement relié aux roues.

Le moteur thermique et électrique : des usages différents

Selon que le fonctionnement du moteur de la voiture soit thermique ou électrique, le rendement n'est pas le même. Dans le cas d'un moteur thermique, la majeure partie de l'énergie que contient le carburant est perdue sous forme de chaleur. En comparaison, le moteur électrique à un rendement en moyenne trois fois supérieur. De plus, la voiture électrique n'utilisant pas de carburant fossile, elle dégage beaucoup moins de CO2 que le fonctionnement d'un moteur thermique, ce qui réduit son impact écologique.

En revanche, l'autonomie de fonctionnement du moteur d'une voiture électrique est beaucoup plus faible. La batterie, électrique également, doit être rechargée à l'arrêt sur prise fixe. C'est pourquoi l'usage de ces voitures est souvent limité à un usage urbain.

Enfin, l'usure d'un moteur thermique ou électrique diffère. Un moteur électrique de voiture a un fonctionnement où la transmission d'énergie se fait sans contact : c'est la force magnétique (force de l'aimant) qui génère le mouvement des roues. L'usure liée aux frottements est donc très limitée par rapport à un moteur thermique.

Moteur thermique ou électrique en voiture, son fonctionnement permet en tout cas d'avancer ! L'usage que vous souhaitez faire de votre véhicule influencera le choix du type de moteur. Si vous conduisez une voiture à moteur thermique, découvrez alors nos conseils pour démarrer, s'arrêter et changer les vitesses.