Le principe de fonctionnement de base d'un moteur diesel est le suivant : le carburant diesel est injecté dans le cylindre et brûle rapidement, formant un gaz à haute température et à haute pression, poussant le piston vers le bas et entraînant le vilebrequin par l'intermédiaire de la bielle, de sorte que l'énergie thermique est convertie en énergie mécanique.
Pour qu'un moteur diesel puisse fonctionner en continu, le mouvement de va-et-vient du piston dans le cylindre doit s'effectuer en quatre phases : admission, compression, combustion et échappement. Ces quatre phases constituent le cycle de fonctionnement du moteur diesel. Un moteur diesel dont le cycle de fonctionnement s'effectue en quatre temps (rotation du vilebrequin) est appelé moteur diesel à quatre temps. Le rôle et les relations entre les différents composants sont les suivants : la soupape d'admission aspire l'air frais ; la soupape d'échappement évacue les gaz d'échappement brûlés du cylindre ; l'injecteur injecte le carburant diesel dans le cylindre pour enflammer la culasse, le piston et la chemise du cylindre. Une extrémité de la culasse (petite culasse) est reliée au piston, l'autre (grosse culasse) au vilebrequin, et le volant moteur est fixé au vilebrequin. Lorsque les gaz dans la chambre de combustion brûlent et se dilatent, le piston descend et la chemise est actionnée par la bielle, et inversement. L'inertie du vilebrequin et du volant moteur, tournant de concert, permet également de propulser le piston de haut en bas par l'intermédiaire de la bielle. Ainsi, le mouvement alternatif du piston, caractérisé par un couple de compression et un couple de compression plus faibles, constitue la condition de base du cycle de fonctionnement du moteur diesel.
Lorsque le moteur diesel fonctionne, le piston atteint le point mort haut (PMH), appelé butée L, puis le point mort bas (PMB), appelé position 2. La distance entre le PMH et le PMB est appelée course du piston. Une course du piston correspond à 1/2 du rayon de rotation du vilebrequin. À chaque course, le piston effectue une demi-rotation.
Lorsque le piston est au point mort haut (PMH), le volume du cylindre situé au-dessus du sommet du piston est appelé volume de la chambre de combustion. Lorsque le piston est au point mort bas (PMB), le volume du cylindre situé au-dessus du sommet du piston est appelé volume total du cylindre. Le volume total du cylindre, obtenu par le volume de la chambre de combustion, est appelé taux de compression. Ce taux indique le degré de compression des gaz dans le cylindre. Plus le taux de compression est élevé, plus la compression des gaz dans le cylindre est importante.
Date de publication : 16 juillet 2024