Moteur thermique

Les moteurs thermiques désignent les moteurs essence et diesel qui fonctionnent par combustion de carburant. Ils sont très performants et permettent de parcourir des centaines de kilomètres sans aucun problème. On les oppose souvent aux moteurs électriques, car ils émettent plus de CO2. Les moteurs thermiques ont encore de beaux jours devant eux et continuent d’être proposés massivement par les constructeurs. Vous voulez en savoir plus sur cette motorisation ? BYmyCAR vous invite à poursuivre votre lecture.

Sommaire

Définition : qu’est-ce qu’un moteur thermique ?
Quel est le principe d’un moteur thermique ?
Quel est l’état du marché automobile concernant les moteurs thermiques ?
Quelles sont les évolutions du moteur thermique ?
Est-ce que le moteur thermique est polluant ?

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Définition : qu’est-ce qu’un moteur thermique ?

Tout d’abord, rappelons ce qu’est un moteur thermique , pour ceux d’entre vous qui l’ignorent. C’est un type de motorisation qui transforme une énergie chimique contenue dans un carburant en énergie mécanique en sortie. En l’occurrence, le moteur thermique d’une voiture qu’il soit essence ou diesel est un moteur à combustion qui brûle du carburant pour créer de la chaleur pour faire avancer la voiture. Il brûle une source d’énergie à très haute température pour créer un mouvement mécanique qui fait avancer la voiture. De la même façon qu’une turbine tourne ! La plupart des véhicules de transports de nos jours utilisent des moteurs thermiques, bien que l’électrique et l’hybride soient de plus en plus populaires.

Quel est le principe d’un moteur thermique ?

Ce type de motorisation repose sur un principe fondamental : un mélange air-carburant est introduit dans le cylindre d’un moteur, il y est enflammé par une bougie d’allumage dans le cas d’une voiture essence. Chez les moteurs diesels, cela se fait par compression. Ce dernier crée ainsi une combustion qui produit des gaz chauds qui se dilatent et poussent le piston vers le bas du cylindre. Le piston en mouvement entraîne le vilebrequin qui à son tour entraîne en mouvement les roues du véhicule. C’est de cette façon que votre voiture peut avancer !

Quel est l’état du marché automobile concernant les moteurs thermiques ?

Faisons maintenant le point sur l’état du marché automobile, est-ce que les moteurs thermiques ont encore leur place dans l’industrie automobile ? La réponse est : bien sûr que oui. Les véhicules électriques et hybrides sont de plus en plus présents sur nos routes. Mais force est de constater qu’ils ne rivalisent pas encore en termes de cout et de performance avec les véhicules thermiques. Personne n’est capable de dire quand arrivera la fin des moteurs thermiques, mais une chose est sûre, ce n’est pas pour tout de suite. Il faut souligner tout de même que l’UE souhaite au plus vite une transition énergétique. En effet, le conseil de l’UE a voté en mars 2023 et s’est engagé pour la fin des moteurs thermiques d’ici à 2035. Ce qui veut dire que les voitures neuves ne pourront plus être équipées de moteurs thermiques, mais uniquement de moteurs tout électriques. Affaire à suivre.

De son côté, les moteurs électriques ont encore beaucoup de chemin à faire. Notamment, au niveau de la capacité de leur batterie qui pour le moment est, reconnaissons le, encore à optimiser. L’arrivée future de la batterie tout solide devrait permettre de combler ce besoin, rendant les voitures électriques très attrayantes en termes de cout, d’efficacité, de performance et de praticité.

Quelles sont les évolutions du moteur thermique ?

Ce type de motorisation n’a pas toujours été celle que l’on connaît aujourd’hui. Elle a subi de nombreuses évolutions et continue d’évoluer. Les technologies s’améliorent : les moteurs sont de plus en plus performants et efficaces, ils consomment moins pour rouler plus, ils sont plus fiables, ils émettent moins d’émissions de CO2. Quelques améliorations sont à noter :

Les turbocompresseurs et les superchargeurs ont augmenté la puissance des moteurs sans augmenter leurs tailles
Les catalyseurs ont permis un meilleur contrôle des émissions de CO2
L’injection électrique du carburant qui a remplacé les carburateurs
Les moteurs ont été fabriqués avec des matériaux plus légers et plus solides, ce qui a augmenté leur durabilité.

Est-ce que le moteur thermique est polluant ?

Le moteur thermique est polluant, c’est une certitude : il émet des particules nocives lors de son fonctionnement. Des particules nocives pour l’environnement et aussi pour la santé de l’être humain. Les moteurs thermiques lors de la combustion du carburant produisent du dioxyde de carbone plus connu sous le nom de CO2 et d’autres gaz comme le monoxyde de carbone et des oxydes d’azote. Un moteur électrique ne produit pas de gaz à effet de serre lorsqu’il fonctionne. Mais est-ce que cela veut dire pour autant que la voiture électrique ne pollue pas ? Non ! La voiture électrique pollue, mais lors de son cycle de fabrication. Les batteries des voitures électriques émettent beaucoup de pollution lors de leur fabrication en usine. Il faut le savoir.

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Essence ou Diesel, on désigne souvent le moteur thermique de cette manière. Si le principe de leur fonctionnement est le même, il existe de grandes différences entre les deux. Comment fonctionne le moteur thermique ? Quel choix entre un bloc Essence et un autre Diesel ? Faut-il choisir la motorisation hybride, ou basculer vers la voiture électrique. Autant que questions auxquelles nous allons apporter des réponses dans cet article.

Le moteur thermique : définition et fonctionnement

La création du moteur thermique remonte au 19e siècle, avant même celle de la première auto. C’était la révolution industrielle, et l’arrivée de cette technologie efface progressivement les moteurs à vapeur. Le moteur thermique peut être de deux ou à quatre temps, selon le nombre de cycles combustion/échappement. Chaque cylindre est doté de soupapes qui peuvent être deux, quatre, ou même douze sur les voitures supersportives.

Par définition, un moteur thermique est alimenté par un carburant d’origine fossile dérivé du pétrole, en général. Il faut, effectivement, préciser que certains moteurs thermiques fonctionnent grâce à des carburants biologiques ou au gaz naturel. Néanmoins, les moteurs à Essence et Diesel sont les plus courants. Le terme « thermique » utilisé sur ce type de moteur fait également la distinction avec le moteur électrique.

Le principe du fonctionnement du moteur thermique n’a pas changé depuis plus d’un siècle. Le carburant est introduit dans une chambre à combustion (le cylindre) avant d’être brûlé à haute température. Cette étape pousse les pistons vers le bas, lequel mouvement mécanique fait tourner les roues, d’une manière indirecte, bien entendu. La bielle, le vilebrequin et le volant moteur contribuent, entre autres, à transmettre l’énergie produite de l’explosion aux roues. Le produit de la combustion est ensuite dégagé de la chambre par échappement.

Quelles différences entre un moteur à essence et le moteur diesel ?

Le cycle combustion/échappement après brûlage à haute pression du carburant est propre à tous les blocs thermiques. Toutefois, le fonctionnement d’un moteur Essence diffère totalement du diesel. Quatre étapes sont nécessaires pour un moteur Essence à quatre temps. Il s’agit de :

– L’admission air+carburant dans la chambre de combustion ;

– La compression pour laquelle le piston va comprimer le mélange ;

– Combustion/détente, la première étant initiée par la bougie. Suite à l’énergie produite, le piston va descendre à sa position la plus basse ;

– Echappement, un processus pour lequel la fumée produite par la combustion est dégagée de la chambre.

Pour un moteur Diesel, il n’y a pas de mélange air/carburant introduit dans le cylindre. En effet, le gazole brûle uniquement par la chaleur produite par la compression de l’air. Pour pouvoir démarrer à froid, le moteur doit ainsi être équipé de bougies de préchauffage. Le moteur Diesel est toujours en injection (TDI, DCI, par exemple). Il est également plus lourd par rapport au bloc Essence, du fait qu’il doit être capable de supporter davantage de contraintes.

Faut-il choisir un moteur Essence ou Diesel ? La réponse à cette question dépend, en fait, de l’utilisation prévue du véhicule. Tout d’abord, il faut savoir que le Diesel pollue beaucoup plus que l’Essence. Il est donc plus conseillé d’utiliser ce dernier dans les zones à faibles émissions (ZFE) où ces dernières sont fortement réglementées. Néanmoins, le Diesel consomme moins de carburant au kilomètre. Si l’on parcourt plus de 20.000 km par an, il est plus judicieux d’opter pour ce type de bloc. C’est également le cas si l’on roule plus fréquemment sur les voies rapides. Un modèle à essence est beaucoup plus adapté aux parcours en ville et les trajets domicile-travail.

Le moteur hybride est-il thermique ou électrique ?

Les blocs Essence et Diesel classiques sont considérés comme étant les principaux types de moteurs thermiques. Toutefois, l’arrivée de la motorisation hybride sur les nouveaux modèles change un peu la donne. Pourquoi ? Tout simplement, car cette dernière combine le thermique et l’électrique dans un seul bloc.

Dans un moteur hybride, le bloc principal reste toujours le thermique . Ce dernier est accompagné d’un ou plusieurs moteurs électriques (ou une simple batterie). L’objectif est surtout d’augmenter les performances de la motorisation, mais également de diminuer la consommation ou l’émission de CO2.

Un constructeur automobile comme Opel opte souvent pour l’hybridation simple (également appelée Full Hybrid ou HEV). Cette technologie requiert souvent la présence de deux blocs thermique /électrique. Ils fonctionnent soit en tandem, soit en alternance en fonction des besoins.

Par ailleurs, il y a également ce qu’on appelle le moteur micro-hybride, ou MHEV. Ici, il n’y a pas de possibilité de conduite en tout électrique. Une batterie additionnelle est installée et chargée par un alterno-démarreur. Son énergie est surtout utilisée pour faire fonctionner l’électronique de bord. Elle peut aussi être sollicitée pour assister le moteur thermique en phase de démarrage, entre autres.

Enfin, il y a le moteur hybride rechargeable (PHEV). La batterie a une plus grande capacité, ce qui permet de parcourir une plus grande distance en mode tout électrique. Comme son nom l’indique, la batterie est rechargée de la même manière que pour la voiture électrique. Cela peut être à travers une borne de recharge ou une simple prise domestique

Thermique , hybride et électrique : quel type de moteur choisir ?

Quoi qu’il en soit, les voitures thermiques restent les modèles les plus courants sur le marché automobile. Le choix du bloc dépend, en fait, de l’utilisation que l’on fait de sa voiture. L’Essence est plus adaptée aux personnes qui circulent davantage en ville. Pour sa part, le Diesel, plus économique, est conseillé aux gros rouleurs.

Le choix porté sur l’hybride repose également sur le même principe de besoin d’utilisation. En principe, un véhicule disposant de ce type de moteur consomme moins de carburant. Toutefois, le poids peut être un handicap. Pour un gros SUV hybride rechargeable, par exemple, la consommation au kilomètre pourrait être pareille que celle d’un Diesel. Enfin, pour ceux qui veulent rouler sans polluer, il est plus conseillé d’opter pour la voiture électrique. Il existe actuellement une gamme très large de modèles.

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