Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
 A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | +
Moteur

Introduction

Moteur à combustion interne V6 d'automobile

Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :). Il effectue ce travail à partir d'une énergie (éolienne, chimique, électrique, 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 suivant différents phénomènes physiques,...) par exemple).

Historique

Les premiers moteurs auxquels on peut penser sont :

  • des moteurs à pression : voile, moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie, une machine à broyer, piler, pulvériser diverses...) à 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 à tous les phénomènes...),
  • des moteurs à élastique : arc, arbalète, catapulte à torsion (La torsion est la déformation subie par un corps soumis à l'action de deux couples opposés agissant dans des plans parallèles.), horloge à ressort,
  • des moteurs à poids : roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) à aube sur cours d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) ou sur réserve d'eau, clepsydre, catapulte à contrepoids, tournebroche à 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...), horloge à poids.

Le premier moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie...) 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 dans un cadre plus général afin de le qualifier...), 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,...) 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 fermée (c), appelée courbe directrice et gardant...). 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...), puis une machine, un mécanisme quelconque, ou des roues.

Au XIXe siècle le moteur à combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le...), qui utilise la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) dégagée par la combustion 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 termes 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...) croissant de puissance 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 identique. La seconde est une unité de...) 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...) sans équivalent, malgré des rendements plutôt faibles, ils sont toujours développés activement pour mouvoir avions et fusées.

Classification

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...) 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...) 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...)
  • Moteur moléculaire

Moteur à champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:)

Moteur à gravité

  • roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) à aube sur cours d'eau ou sur réserve d'eau,
  • clepsydre,
  • catapulte à contrepoids,
  • tournebroche à poids,
  • Horloge à poids ;
  • Moteur d'entraînement de lentille de phare.
  • planeur (Un planeur est un aérodyne qui est, par définition, dépourvu de moteur. Il existe toutefois des versions dotées d'un moteur d'appoint escamotable appelées motoplaneur. La pratique...) (en combinaison (Une combinaison peut être :) avec la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) de l'air),
  • montgolfière, bathyscaphe (Les bathyscaphes sont des engins sous-marins d'exploration abyssale.) (poussée d'Archimède, conséquence de la gravité),

Moteur électromagnétique

Moteur électromagnétique solide/solide
  • 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...)
  • Moteur linéaire
  • Électroaimant
Moteur électromagnétique solide/fluide
  • Moteur ionique (Un moteur à ions est un moteur qui produit sa force de propulsion en projetant des ions à très haute vitesse.)
  • Accélérateur MHD

Un moteur MHD pour magnétohydrodynamique met en mouvement un 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,...) conducteur (ou ionisé) par le biais d'un champ magnétique et d'un champ électrique. Ceux-ci permettraient d'atteindre de très hautes vitesses dans l'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 avions et...) (proches de Mach 12 en air dense, franchissant ainsi le mur (Un mur est une structure solide qui sépare ou délimite deux espaces.) du son mais aussi le mur de la chaleur) et dans l'eau. Il n'existe cependant aucune application connue.

Moteur à élastique

Moteur à élastique solide

On parle d'élastique ou de Ressort

  • arc,
  • arbalète,
  • baliste,
  • Moteur à élastique de modèle réduit ou de jouet ;
  • Ressort de montre ou chronomètre mécanique ;
  • Horloge à balancier.

Moteur à élastique fluide

Un fluide compressible joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) le rôle d'un élastique. Le stockage d'air comprimé est exactement équivalent à un élastique gazeux. Certains moteurs pneumatiques pourraient aussi être classé ici.

Moteur à pression

Ce moteur utilise comme source de mouvement la différence de pression entre deux sources.

Moteur à liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.)

Du fait de l'incompressibilité des liquides utilisés, on peut penser qu'un moteur à liquide est plutôt un organe de transmission qu'un moteur, car il n'ajoute pas de puissance. Dans un système 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 :), le seul moteur qui fournit l'énergie au système est appelé la pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) hydraulique.

  • pompe hydraulique
  • Moteur hydraulique
  • Vérin hydraulique

Moteur pneumatique (à gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) compressible)

Un moteur pneumatique est un composant d'un système pneumatique.

Le principe de base est de changer la pression d'un gaz, ce qui crée (ou arrête) un mouvement, mouvement du gaz lui-même, ou d'un solide.

Il existe plusieurs méthodes pour changer la pression d'un gaz, souvent utilisées en combinaison :

  • mécanique,
  • thermique,
  • chimique.

Les moteurs thermiques utilisent une variation de température pour créer une variation de pression.

Mise en mouvement d'un solide
Moteur à décompression
  • Turbine ;
  • Moulin à vent ;
  • Éolienne ;
  • Moteur à air comprimé ;
  • Vérin pneumatique ;
  • 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, refroidissement puis...)
Moteur à compression et décompression alternées
  • Moteur à combustion interne
Mise en mouvement d'un liquide
  • baromètre
  • pompe à liquide
Mise en mouvement du gaz
  • pompe à gaz
  • 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 milieu extérieur ou par un moteur.) à réaction

Il s'agit en général de moteurs à combustion interne dans une chambre ouverte sur l'atmosphère, au moins pour la sortie du gaz.

  • CombustionAérobie (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 transporter de...) de détonation pulsées
  • Combustion Anaérobie (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

Moteur insolite

Plusieurs personnes prétendent avoir fabriqué un « moteur magnétique » ou moteur à aimants. Ce type de moteur serait en mesure à partir d'aimants naturels uniquement, de produire de l'énergie. Ce type de moteur, n'a non seulement aucune base théorique solide, mais n'a de plus jamais fait la preuve de son fonctionnement.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

La liste des auteurs de cet article est disponible ici.