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Physique · Comprendre la manipulation

Le moteur à quatre temps

Comprendre le cycle mécanique et distinguer la succession des temps du modèle thermodynamique idéal.

Lecture · environ 4 min2 relations expliquéesQCM · 3 questions
01 · Le principe scientifique

Que se passe-t-il ?

Admission, compression, combustion–détente et échappement se succèdent en deux tours de vilebrequin. La bielle transforme le déplacement du piston en rotation tandis que la distribution commande les soupapes.

Le cycle d’Otto idéal représente certaines transformations d’un moteur à allumage commandé. Le moteur réel subit pertes thermiques, frottements, renouvellement des gaz et combustion de durée finie.

02 · Les relations à connaître

Les formules, avec leurs conditions.

Puissance = couple × vitesse angulaire

P : W ; couple : N·m ; ω : rad/s.

À utiliser lorsque : Relation mécanique P = Cω pour un arbre en rotation.

ηOtto = 1 − 1/r^(γ−1)

η : rendement idéal ; r : taux de compression ; γ = cₚ/cᵥ.

À utiliser lorsque : Cycle d’Otto à gaz parfait et capacités thermiques constantes ; pas rendement réel garanti.

03 · Du laboratoire à l’industrie

Où utilise-t-on ce principe ?

Usine de moteurs et atelier automobile

Assembler, contrôler et diagnostiquer les organes.

Groupe électrogène

Transformer l’énergie du carburant en travail puis en électricité.

À observer dans la manipulation

Faire défiler le montage et identifier les positions des soupapes à chacun des quatre temps. Compter les tours de vilebrequin par cycle.

Pour approfondir

Références et lectures

Cette fiche explique les principes et leurs hypothèses. La simulation pédagogique peut simplifier le procédé ; un modèle industriel demande des données et une validation adaptées.

04 · À vous de jouer

Avez-vous compris l’essentiel ?

Une seule bonne réponse par question. Répondez aux trois questions, puis affichez le corrigé.

1. Un cycle à quatre temps correspond à combien de tours de vilebrequin ?
2. La bielle et le vilebrequin servent notamment à…
3. Le rendement d’Otto idéal est-il celui de tout moteur réel ?
Intu Lab · Fiche de compréhension · Kimba Christian