Cylindre

Thèmes:

Général
Type de manchon de cylindre
Hönen
Dispositions des cylindres
Séquence de tir

Général:
Les espaces dans lesquels les pistons montent et descendent sont appelés cylindres. L'intérieur du cylindre n'est pas complètement lisse, car l'huile pourrait alors facilement se déplacer le long du piston, du carter moteur à la chambre de combustion. Des rainures d'affûtage ont donc été réalisées. Le principe du rodage est décrit plus loin sur cette page.
La taille des cylindres détermine la cylindrée du moteur. Pour chaque type de moteur, une cylindrée de, par exemple, 1.6, 2.0 ou parfois 6.0 litres est utilisée. Cela signifie (avec un 1.6) qu'il y a de la place pour 1,6 litre d'air dans tous les espaces cylindriques réunis. L'espace est mesuré entre le piston qui se trouve dans l'ODP (c'est-à-dire en bas et commence par la course de compression ou d'échappement) et la culasse. Plus la cylindrée est grande, plus les cylindres sont hauts/larges. Cela dépend également de l'alésage (le diamètre du cylindre) et de la course (la hauteur du cylindre).
La cylindrée peut être calculée avec les données sous la forme alésage x volume de course. Plus d'informations sur la cylindrée et l'alésage x volume de course peuvent être trouvées sur la page Calculer la cylindrée.
Plus d'informations sur le processus 4 temps peuvent être trouvées sur les pages Moteur à essence en Moteur diesel.

Type de manchon de cylindre :
Les cylindres peuvent être percés directement dans le bloc moteur, coulés en une seule pièce pour former un bloc moteur complet, ou ils peuvent être constitués de bagues insérées séparément. Les cylindres percés ou coulés sont appelés manchons de cylindre secs et les manchons de cylindre séparés sont également appelés manchons de cylindre humides. Les bagues humides peuvent être remplacées séparément et mises en place à la main. Ils entrent en contact direct avec le liquide de refroidissement et ont une paroi plus épaisse que les bagues sèches. Après tout, ils doivent être suffisamment forts par eux-mêmes. Pour empêcher le liquide de pénétrer dans le carter d'huile à travers les chemises de cylindre humides, des joints supplémentaires sont utilisés.
Dans les moteurs refroidis par air, les cylindres forment une unité distincte, ils sont équipés d'ailettes de refroidissement et sont montés sur le carter de vilebrequin. La surface des nervures dépend du degré de refroidissement requis.

Lorsqu'une culasse est démontée d'un bloc moteur avec des chemises de cylindre desserrées, il faut faire très attention à ce que les chemises ne se soient pas déplacées vers le haut. Sinon, des problèmes pourraient survenir lors du remplacement de la culasse.
Pour vérifier cela, il faut placer une sorte de grande règle ou un morceau de fer droit sur toute la largeur du bloc moteur. Si un manchon de cylindre dépasse, cela se remarque immédiatement. La chemise du cylindre peut ensuite être enfoncée avec un léger effort (avec précaution !).
L'image de droite montre un moteur avec des chemises de cylindre humides et l'image en dessous d'un bloc moteur avec des cylindres coulés ou percés.
Le joint de culasse est monté entre le bloc moteur et la culasse. Le joint de culasse assure l'étanchéité entre les cylindres et entre les canaux d'huile et de liquide de refroidissement.

Honing:
La paroi d’un cylindre n’est pas lisse à l’intérieur. S'il était lisse et que le piston y montait et descendait, une quantité d'huile lubrifiante s'écoulerait toujours du piston le long de la paroi du cylindre au sommet de l'espace de combustion jusqu'au piston. Et ce n’est précisément pas l’intention. De plus, si le moteur reste immobile pendant un certain temps, il n'y aura plus d'huile moteur entre le piston et la paroi du cylindre. Le moteur tournerait alors « à sec » pendant un certain temps avant que l’huile moteur ne remonte à nouveau dans le piston. Pour éviter cela, de petites rainures d'affûtage ont été pratiquées dans la paroi du cylindre. (Également du côté du piston, mais cela sera discuté plus tard). Les rainures d'affûtage ne sont rien de plus que de petites rayures réalisées à un certain angle dans la paroi du cylindre, dans lesquelles l'huile reste en partie.

Les rainures d'affûtage sont généralement réalisées à un angle de 47 degrés, ou parfois de 90 degrés, les unes par rapport aux autres à l'aide d'un outil d'affûtage spécial placé sur une perceuse. Des outils d'affûtage spéciaux sont présentés dans les images ci-dessous.

L'affûtage du cylindre doit être effectué avec beaucoup de soin. Trop peu de rainures d'affûtage entraînent une consommation d'huile plus importante et un excès endommage la couche protectrice de la paroi du cylindre.

Lors de la révision du moteur, le cylindre est parfois également percé et un piston surdimensionné y est placé. La cylindrée totale augmente alors et un nouveau affûtage est nécessaire. Même les moteurs qui souffrent beaucoup de consommation d'huile, dont les rainures sont devenues glissantes, ou les moteurs qui présentent une légère rayure sur la paroi du cylindre, peuvent être réparés avec des outils de rodage. S'il y a une rayure profonde sur la paroi du cylindre, par exemple à cause d'un objet qui s'est retrouvé dans la chambre de combustion, la rayure peut être si profonde que l'affûtage n'est plus utile. Seul le perçage de la paroi du cylindre avec un piston surdimensionné est judicieux, sinon un nouveau moteur devra être installé.

Le piston doit également avoir de légères rainures sur les côtés. Ceux-ci ont également pour tâche de retenir un peu d’huile pour la lubrification. Lorsque les pistons sont glissants et que la structure d’affûtage a disparu, la consommation d’huile peut augmenter. La meilleure mesure à cet effet est de remplacer les pistons et de vérifier les rainures d'affûtage dans la paroi du cylindre.

Les rainures d'affûtage peuvent s'user (plus rapidement) lorsque les conditions de conduite ne sont pas optimales, comme par exemple :

Conduite trop rapide avec un moteur froid : le piston est fortement pressé contre la paroi du cylindre en raison de la force de glissement, alors que le moteur n'a pas encore atteint la température de fonctionnement et que le piston ne s'est pas encore correctement dilaté en raison de la température. Plus d'informations sur l'arrêt du piston se trouvent sur la page piston.
Manque de lubrification ou conduite trop longue avec de l'huile vieille (épaisse) et donc également manque de lubrification.

Dispositions des cylindres :
Il existe des modèles à deux, trois, quatre, cinq, six, dix-huit et douze cylindres. Bugatti propose même le seize cylindres dans la Veyron. Les cylindres peuvent être disposés verticalement les uns derrière les autres. On parle alors de moteur en ligne.
Le cylindre peut également être en forme de V à 60 ou 90. Ce sont des moteurs en V. Si les cylindres sont placés horizontalement à gauche et à droite du vilebrequin, il s'agit d'un moteur boxer.
Plus un moteur possède de cylindres, plus il tourne régulièrement et plus le couple délivré est régulier. Après tout, il y a plus de courses motrices réparties sur deux fréquences de rotation ou 720 degrés du vilebrequin. Le volant d'inertie peut également être allégé avec un plus grand nombre de cylindres. Les arbres d'équilibrage, nécessaires sur les moteurs 2 et 3 cylindres pour amortir les vibrations du moteur provoquées par les vibrations des courses motrices, ne sont pas nécessaires sur un moteur 8 cylindres.

Moteur en ligne : Les cylindres sont disposés verticalement les uns derrière les autres. Cette disposition est la plus courante. Les moteurs en ligne modernes sont généralement constitués de 4 cylindres, mais de nos jours, les 3 cylindres économiques et respectueux de l'environnement se retrouvent également, par exemple, sur la VW Polo et les 2 cylindres sur Fiat. BMW place toujours les 6 cylindres en ligne, jamais en V.
Moteur en V : Les cylindres sont à un angle de 60 ou 90 degrés. Les moteurs les plus courants sont les moteurs V6 et V8.
Il existe également des moteurs V5, V10 et V12. Le moteur V12 comporte 6 cylindres d’un côté de la forme en V et les 6 autres de l’autre côté.
VR-Motor : Une combinaison de moteur en ligne et de moteur en V. Ceci est principalement utilisé par Volkswagen, connu pour ses moteurs VR5 et VR6. Dans une Golf R32, les cylindres forment un angle de 15 degrés les uns par rapport aux autres. C'est ici que se combinent les avantages du moteur en ligne et du moteur en V. Avec un moteur en ligne, l'avantage est que le moteur peut être équipé d'une culasse et d'un moteur en V, les forces du piston/bielle peuvent être transférées au vilebrequin selon un angle plus grand les uns par rapport aux autres.

Moteur W : Les cylindres sont en forme de W. Celui-ci a été utilisé dans les moteurs W12 du VW Touareg, du Pheaton, de l'Audi et du Q7.
Vous pouvez en fait considérer cette disposition du moteur comme deux moteurs en V placés sur un vilebrequin. L'avantage d'un moteur W est que, compte tenu du nombre de cylindres, la longueur du bloc est réduite par rapport au moteur V. Il y aura un peu plus d'espace entre le radiateur et la plaque paravane. Cela signifie que les espaces sur le côté du bloc moteur entre les traverses ont diminué.
Les travaux de réparation et d'entretien (comme le remplacement des bougies d'allumage) ne sont pas facilités. Pour démonter les culasses, il faudra démonter le moteur complet de la voiture.

Moteur Boxer : Les cylindres sont placés horizontalement selon un angle de 180 degrés.
Les cylindres sont placés horizontalement les uns en face des autres selon un angle de 180 degrés. L’avantage de ce moteur à plat est que le centre de gravité de la voiture est immédiatement plus bas. Le moteur souffrira également moins des vibrations, car les vibrations du piston s'annulent. Le moteur est donc bien mieux équilibré et n'a pas besoin d'utiliser des arbres d'équilibrage séparés. Les moteurs Boxer sont utilisés aussi bien dans les voitures particulières que dans les motos. Subaru est connue pour utiliser un moteur boxer, tout comme la Citroën 2CV et l'ancienne VW Beetle.

Ordre de tir :
L'ordre d'allumage est l'ordre dans lequel le mélange est enflammé dans les cylindres les uns après les autres. L'ordre d'allumage dépend de la construction du moteur et de la forme de la répartition de la charge sur le vilebrequin. Le tableau montre les ordres de tir habituels.

Type de moteur:	Nombre de cylindres:	Ordre de tir :
Moteur en ligne :	3	1-3-2
	4	1-3-4-2 of 1-2-4-3
	5	1-2-4-5-3
	6	1-5-3-6-2-4 of 1-5-4-6-2-3 of 1-2-4-6-5-3 of 1-4-2-6-3-5 of 1-4-5-6-3-2
	8	1-6-2-5-8-3-7-4 of 1-3-6-8-4-2-7-5 of 1-4-7-3-8-5-2-6 of 1-3-2-5-8-6-7-4
Moteur en V :	4	1-3-2-4
	6	1-2-5-6-4-3 of 1-4-5-6-2-3
	8	1-6-3-5-4-7-2-8 of 1-6-2-8-3-7-4-5 of 1-3-7-2-6-5-4-8 of 1-5-4-8-6-3-7-2 of 1-8-3-6-4-5-2-7
	10	1-6-5-10-2-7-3-8-4-9
	12	1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10 of 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9
Moteur Boxer :	4	1-4-3-2
	6	1-6-2-4-3-5