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Moteur (Un Moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par...) est un dispositif transformant une énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la...) non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par...) à combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique (c’est-à-dire accompagnée d’une production d'énergie...) interne V6 d'automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est...)

Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique (Le thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de...) par exemple) en une énergie mécanique (L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie d'un système emmagasinée...) ou travail.^{[réf. nécessaire]}

Historique

Les générations d'humains qui nous ont précédé inventèrent, en observant la nature, les premiers moteurs utilisant l'énergie potentielle de l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...) entraînant les roues à aubes ou l'énergie cinétique (L'énergie cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou...) vive) est l’énergie que possède un...) du vent entraînant les hélices des moulins.

Le premier moteur vraiment indépendant de la nature, adaptable en situation, est la machine à vapeur (). Ce moteur est basé sur une chaudière produisant de la vapeur d'eau, vapeur qui est utilisée pour mouvoir un piston dans un cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point...). Ce mouvement de translation est transformé en rotation par un jeu de bielles, couple qui entraîne un volant d'inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle)....), puis une machine, un mécanisme quelconque, ou des roues.

Au XIX^e siècle le moteur à explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement...), qui utilise la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) dégagée par combustion d'un carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant...), fut développé et adapté aux premières automobiles ainsi qu'aux premiers avions. Depuis, il poursuit ses progrès en terme de rendement et d'adaptation aux normes antipollution. Ce moteur est, lui aussi, équipé de bielles et pistons, sauf que la production de chaleur se fait au même endroit que la production de travail (moteur à combustion interne), en d'autre termes, la combustion produit directement un travail ..

Devant le besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un...) croissant de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) pour propulser les avions militaires, les moteurs à réaction furent activement développés pendant la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à...) Guerre mondiale en parallèle avec les moteurs fusée (Fusée peut faire référence à :) pour les missiles. Comme ces derniers ont des rapports poids/puissance ou une puissance massique (La puissance massique est le ratio d'une puissance (en W) par une masse (en kg). La puissance massique s'exprime donc...) sans équivalent, malgré des rendements plutôt faibles, ils sont toujours développés activement pour mouvoir avions et fusées.

Fonctionnement

Représentation symbolique d'un moteur dans un circuit électrique (Un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de composants électriques ou électroniques...)

C'est une machine transformatrice d'énergie calorifique à une énergie mécanique, la majorité des moteurs fournissent l'énergie par la rotation d'un axe. De ce fait, ils fournissent un travail sous forme de couple. La vitesse de rotation des moteurs est souvent exprimée en tours par minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. ...) (tr/min).

Toutefois les vérins et autres actionneurs linéaires fournissent une force associée au mouvement de translation entretenu. Contrairement aux moteurs rotatifs, les moteurs linéaires n'autorisent le mouvement de translation que sur une course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) limitée par leur géométrie (Selon la définition donnée par Euclide dans ses Éléments, la géométrie serait la science mathématique des figures dans...).

De nos jours, le cas le plus courant d'un moteur rotatif (Un moteur rotatif est un moteur à explosion tournant autour de son vilebrequin qui reste fixe. Ce type de moteur a eu...) pur est celui du moteur électrique, il existe une gamme quasiment infinie du point (Graphie) de vue des performances.

Classification

Moteur à inertie

Une multitude de systèmes transformant un mouvement mécanique en un autre ont vu le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux...), pensés et testés par les inventeurs et ingénieurs.

• Les moteurs à ressort ou à élastique, éventuellement régulés par : un système de ressort et de Roue (La Roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) à rochet (montre), ou par un balancier (pendule).
  • Moteur à élastique de modèle réduit ou de jouet;
  • Ressort de montre ou chronomètre mécanique;
  • Horloge à balancier;
• La chute d'un poids (Le poids d'un corps nu ou force de pesanteur est la force exercée sur un corps (de masse m) immobile dans le...) dans un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) (pendule) :
  • Horloge à poids;
  • Moteur d'entraînement de lentille de phare.

Tous ces systèmes peuvent être considérés comme des moteurs à inertie.

En revanche les dispositifs suivants ne sont que des organes de transmission de force :

• Poulie;
• Cabestan;
• Moufle;
• Trébuchets.

Moteur chimique sans combustion

Dans ces moteurs, une réaction chimique est exploitée directement pour produire du travail ou du mouvement ; la chaleur est un sous-produit (utile ou nuisible, selon le cas).

• flagelle et Cil vibratile
• muscle
• moteur moléculaire

Moteur électrique

• Moteur rotatif
• Moteur ionique (Un moteur à ions est un moteur qui produit sa force de Propulsion en projetant des ions à très haute vitesse.)
• Moteur linéaire
• Électroaimant (Un électro-aimant est un organe électrotechnique produisant un champ électromagnétique lorsqu'il est alimenté en...)

Moteurs à pression (La pression est la force exercée sur une surface donnée.)

Ces moteurs utilisent comme source de mouvement la différence de pression entre deux sources.

Isotherme

Les moteurs isothermes transforment une puissance hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation...) (pression * débit) en puissance mécanique (force * vitesse). Le cycle du fluide (Les fluides sont des milieux parfaitement déformables. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple...) se fait théoriquement à température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) constante, à l'inverse, ce sont alors des pompes ou des ventilateurs.

• Rotatif :
  • Turbine ;
  • Moulin (Un moulin, du latin molinum issu de mola meule, est une machine destinée à moudre les grains de céréale en farine.) à vent ;
  • Éolienne ;
  • Moteur à air comprimé ;
  • Moteur hydraulique.
• Linéaire :
  • Vérin (Un vérin est un tube cylindrique (le cylindre) dans lequel une pièce mobile (le piston) sépare le volume du cylindre en...) pneumatique ;
  • Vérin hydraulique.

Moteur thermique

La pression haute peut être obtenue par chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau, un être vivant pour lui...) (production de chaleur par combustion d'un carburant, l'ensemble pouvant alors constituer une machine à combustion externe ou interne :

• Moteur à combustion externe : ce type de moteur peut utiliser toute source de chaleur , pas seulement celle issue d'une combustion :
  • Machine à vapeur
  • moteur à air chaud
    • moteur Ericsson
    • moteur Stirling (Le Moteur Stirling est un moteur à combustion externe, le fluide principal est un gaz à une modeste pression et est...)
• Moteur à combustion interne :
  • Moteur à explosion
  • Propulsion à réaction
    • Aérobies (utilisation de l'oxygène de l'air)
      • turboréacteur (Le turboréacteur est une turbomachine produisant une poussée par réaction.)
      • statoréacteur (Le statoréacteur (en anglais ramjet) est le plus simple des moteurs à réaction, il ne comporte aucune pièce mobile...)
      • pulsoréacteur (Le pulsoréacteur est un moteur à réaction cyclique, breveté indépendamment en Allemagne et en France en 1930, et...) et moteur à ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés...) de détonation pulsées
    • Anaérobies (utilisation d'un comburant (Un comburant est un corps chimique qui a pour propriété de permettre la combustion d'un combustible. Le principal...) embarqué)
      • moteur-fusée (Les moteurs-fusées sont des moteurs à réaction utilisés sur les fusées, dont certains sont prévus pour fonctionner...)