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Moteur
Moteur à combustion interne V6 d'automobile
Moteur à combustion interne V6 d'automobile

Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique 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 est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) entraînant les roues à aubes ou l'énergie cinétique du vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel...) entraînant les hélices des moulins.

Le premier moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une...) vraiment indépendant de la nature, adaptable en situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu...), est la machine à vapeur (). Ce moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie (éolienne, chimique,...) 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 variable décrivant une courbe plane...). 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). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement...), puis une machine, un mécanisme quelconque, ou des roues.

Au XIXe siècle le moteur à explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s'effectue...), qui utilise la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) dégagée par combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) d'un carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.), 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 classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) 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 quelque chose de nature...) Guerre mondiale en parallèle avec les moteurs fusée 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 dans le système international en W/kg ; elle traduit la capacité d'un dispositif d'une...) 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
Représentation symbolique d'un moteur dans un circuit électrique

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 (On distingue :) 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. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le...) (tr/min).

Toutefois les vérins et autres actionneurs linéaires fournissent une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou...) 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.

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 son heure de gloire au début de l'aviation (de 1910 à...) pur est celui du moteur électrique, il existe une gamme quasiment infinie du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) 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 nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...), 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 est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la...) dans un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de gravité (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 (Le flagelle est génériquement un organite assurant la mobilité d'une cellule. Les procaryotes et les eucaryotes ont développé ce type d'organelle sur des principes...) et Cil (Les cils sont des poils, qui poussent sur le bord libre des paupières des êtres humains (c'est-à-dire sous les paupières), qui empêchent la transpiration et les corps étrangers comme les liquides ou les...) vibratile
  • muscle (Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu épithélial, le tissu conjonctif, le tissu...)
  • 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

Moteurs à pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.)

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 qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :) (pression * débit) en puissance mécanique (force * vitesse). Le cycle du fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu compressibles. Dans...) se fait théoriquement à température constante, à l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...), ce sont alors des pompes ou des ventilateurs.

  • Rotatif :
    • Turbine ;
    • Moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie, une machine à broyer, piler, pulvériser diverses substances et à extraire certains produits (huile,...) à vent ;
    • Éolienne ;
    • Moteur à air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des...) comprimé ;
    • Moteur hydraulique.
  • Linéaire :
    • Vérin pneumatique ;
    • Vérin hydraulique.

Moteur thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur...)

La pression haute peut être obtenue par chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.) (production de chaleur par combustion d'un carburant, l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) 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 soumis à 4 cycles : chauffage, détente,...)
  • Moteur à combustion interne :
    • Moteur à explosion
    • Propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le...) à réaction
      • Aérobies (utilisation de l'oxygène de l'air)
        • turboréacteur
        • statoréacteur
        • pulsoréacteur et moteur à ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) 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 comburant est le dioxygène.) embarqué)
        • moteur-fusée
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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