Anatomie d'un moteur : le système cardiaque

Le premier moteur à quatre temps a été breveté il y a près de 150 ans, et il a depuis connu de nombreuses évolutions. Nous allons essayer d'expliquer clairement ce qu'il arrive au carburant lorsque les moteurs modernes se mettent en marche.

Vous venez de faire le plein avec notre carburant performant à action rapide Shell V-Power Nitro+ sans plomb , conçu pour être immédiatement efficace dans votre moteur. Mais que s'y passe-t-il ? Comment cela fonctionne-t-il?

Ce n'est qu'une question de contrôle. De manière générale, le cycle à quatre temps reste le même qu'il y a 100 ans. La différence est dans les détails. Aujourd'hui, il s'agit de tirer le maximum d'énergie à partir d'une quantité minimale de carburant.

Quelles sont donc précisément les innovations qui rendent le moteur actuel si perfectionné ?

Distribution variable

Par le passé, les soupapes d'admission et d'échappement s'ouvraient et se fermaient à des moments précis qui déterminaient les caractéristiques et les performances du moteur. Mais en décalant l'ouverture et la fermeture des soupapes, vous obtenez un moteur capable de tourner à des régimes élevés sans compromettre sa capacité de traction à bas régime.

La distribution variable est possible en modifiant la position rotationnelle de l'arbre à cames d'admission par rapport à l'arbre à cames d'échappement.

Système de suralimentation sur fond jaune

Valvematic, Valvetronic, MultiAir et autres

Ensuite, il faut jouer sur l'ampleur et la durée d'ouverture des soupapes. L'idéal pour modifier le niveau et la durée d'ouverture est de le faire en continu, sur une plage étendue.

Aucune accélération n’est nécessaire. Il est préférable d'utiliser les soupapes d'admission pour contrôler le débit d'air, en jouant sur leur ouverture, ce qui élimine une obstruction importante de l'air.

Les constructeurs ont passé des années à essayer de concevoir des systèmes d'ouverture électronique ou hydraulique des soupapes, afin de dépasser les limites de l'arbre à cames. Ils y sont enfin parvenus en 2009, avec le moteur MultiAir, capable de fortes accélérations à basses vitesses et bas régime comme une voiture de course, sans nuire aux performances.

Voici le secret de ce moteur : une électrovanne soutire une partie du débit d'huile dans la conduite hydraulique en fonction des besoins, jusqu'à 60 fois par seconde, et laisse le reste pour ouvrir la soupape d'admission. C'est probablement la découverte la plus importante des 100 dernières années en termes de développement des moteurs.

Injection directe

L'injection directe permet de faire gicler le carburant directement dans le cylindre. À faible charge, il peut être envoyé juste avant l'étincelle, près du haut de la course de compression. Cela permet d'injecter moins de carburant que le besoin théorique en fonction du volume total d'air et de conserver une bonne combustion.

À pleine puissance, le carburant est injecté pendant la course d'admission, comme avec une injection indirecte. Cela laisse le temps d'injecter davantage de carburant, et permet de refroidir l'air qui entre dans le cylindre. Le mélange peut ainsi être plus comprimé sans surchauffer.

Compresseur d'air du turbocompresseur sur fond jaune

Turbo

Un turbocompresseur dispose d'une turbine qui utilise l'énergie résiduelle des gaz d'échappement pour entraîner un compresseur d'air. Vous disposez ainsi d'une forme de surcroît de puissance gratuite.  Le turbo comprime l'air et le force à entrer dans le moteur afin d'en pousser une plus grande quantité dans chaque cylindre pour augmenter la puissance.

Shell le protège

La technologie que nous venons de présenter tourne autour de la gestion du cycle à quatre temps, mais il existe de nombreuses autres manières de réaliser des économies d'énergie. Le frottement est l'ennemi de l’efficacité. Plus les pièces d'un moteur peuvent bouger facilement, mieux c'est.

L'huile Shell ne se contente pas de lubrifier le moteur, elle le nettoie aussi des dépôts nuisibles grâce à ses ingénieux agents actifs de nettoyage. Vous pouvez utiliser l'outil Shell LubeMatch pour vérifier quelle huile offre la meilleure protection à votre moteur.

Les temps en quatre étapes simples

Temps un

moteur essence quatre temps à injection traditionnel

Reprenons le fonctionnement d'un moteur essence à quatre temps à injection traditionnel.

1. La soupape d'admission s'ouvre lorsque le piston est sur le point de descendre afin d'aspirer le mélange d'air et de carburant.

Étape deux

Schéma d'un moteur avec le piston qui remonte pour comprimer l'air et le carburant

2. Les deux soupapes étant désormais fermées, le piston remonte pour comprimer le mélange d'air et de carburant.

Étape trois

Schéma d'un moteur avec le mélange d'air et de carburant allumé par la bougie d'allumage

3. Juste avant que le piston n’arrive en haut, le mélange d'air et de carburant est allumé par la bougie d'allumage.

Étape quatre

Schéma d'un moteur avec la soupape d'échappement qui s'ouvre pour chasser les gaz brûlés

4. La soupape d'échappement s'ouvre et le piston remonte au maximum pour chasser les gaz brûlés.

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