comment fonctionnent les moteurs diesel ?

Le principe de fonctionnement du moteur diesel a été achevé par l’inventeur, Rudolf Diesel, en 1892, et le premier prototype a été créé en 1897. Dans les années qui ont suivi, il a continué à travailler sur l'amélioration de sa théorie, et d'autres ont rapidement reconnu le potentiel de cette invention et ont commencé à réaliser leurs propres versions. L’une des personnes à avoir reconnu l’importance du moteur diesel est Clessie Lyle Cummins. In 1919, he founded Cummins Engine Company with a goal of improving diesel technology and producing the world’s finest engines. Grâce à sa vision, Cummins Inc. est maintenant un leader mondial, produisant des moteurs diesel avancés pour des applications allant des camions lourds et des camionnettes grand public à l'exploitation minière industrielle et au forage.

Comment fonctionne un moteur diesel ?

Rudolf Diesel built his internal combustion engine based on the Carnot cycle, an idealized model of how a theoretical engine could maximize efficiency. En réalité, ce modèle ne fonctionne pas, car des facteurs tels que la friction rendent impossible d'atteindre une efficacité maximale. Cependant, le moteur diesel met en œuvre ce principe théorique de manière très concrète.

En général, un moteur diesel fonctionne en utilisant un piston pour comprimer l’air afin d’augmenter la température dans le cylindre, puis en injectant du carburant atomisé dans ce cylindre. Lorsque le carburant entre en contact avec la haute température, il s’enflamme, créant de l’énergie qui pousse le piston vers le bas, transférant l’énergie au vilebrequin et à travers le groupe motopropulseur. Ce processus est répété sans cesse à grande vitesse, ce qui fait d’un moteur diesel un élément technologique puissant. Différents types de moteurs diesel auront des rapports de compression variés. Le taux de compression du moteur diesel a un impact sur l'alimentation délivrée par le moteur. Plus le rapport est élevé, plus de puissance est générée.

Une question courante sur le fonctionnement des moteurs diesel est : pourquoi les moteurs diesel n’ont-ils pas de bougies d’allumage ? La réponse simple est qu’un moteur diesel n’a pas besoin de bougies d’allumage car le carburant est enflammé par la compression de l’air. Ne vous y trompez pas, car certaines pièces d’un moteur diesel sont appelées « glow plugs ». Lorsque vous comparez une bougie de préchauffage à une bougie d’allumage, vous constaterez que leur fonction est différente. Une bougie d’allumage est utilisée pour allumer le carburant dans un moteur à essence ou un moteur au gaz naturel. La bougie de préchauffage n’enflamme pas le carburant, mais est essentiellement un petit chauffage qui aide à réchauffer l’air comprimé dans le cylindre. Les bougies de préchauffage, parmi les autres avantages clés des moteurs diesel, sont particulièrement utiles pour démarrer un moteur froid.

Comment fonctionne un moteur diesel, étape par étape ?

Pour comprendre le processus étape par étape, examinons les composants et les fonctions du moteur diesel.

• Bloc - En tant que fondation du moteur diesel moderne, le bloc est l'endroit où toutes les pièces du processus de combustion interne de base sont contenues. Le bloc possède un espace ouvert pour chaque cylindre, où la combustion a lieu.
• Pistons - Les pistons forment le fond de la chambre de combustion, se déplaçant vers le haut et vers le bas dans le cylindre pendant le fonctionnement du moteur. Le mouvement des pistons génère la compression de l'air qui entraîne la combustion.
• Culasse - La culasse ferme le haut de l'espace ouvert dans le bloc pour atteindre la chambre où se produit la combustion. Cette tête peut être une unité pour couvrir tous les cylindres ou plusieurs unités qui couvrent une section.
• Soupapes - Avec le cylindre fermé par le piston en bas et la culasse en haut, il est nécessaire de trouver un moyen de laisser entrer l’air frais et d’évacuer les gaz résiduels. C’est là qu’interviennent les soupapes. Il y a généralement deux soupapes pour l’aspiration de l’air et deux pour l’échappement pour chaque cylindre.
• Injecteurs de carburant - Maintenant, il doit y avoir un moyen d'obtenir du carburant à l'intérieur du cylindre, afin qu'il y ait quelque chose à brûler. Ces composants font partie intégrante du processus, pulvérisant le carburant selon des motifs très précis avec un timing rigoureusement contrôlé.
• Arbre à cames - Plutôt que de s’appuyer sur un système électrique pour l’ouverture des soupapes et l’injection de carburant, la plupart des moteurs utilisent un processus mécanique. Les révolutions de l’arbre à cames régulent le moment de ces événements grâce à des lobes sur l’arbre qui les mettent en mouvement.
• Bielles - Ces pièces se connectent à une tête de piston au niveau du bras inférieur et transmettent la force de la combustion au vilebrequin.
• Crankshaft - Le vilebrequin transfère le mouvement linéaire de la combustion (la partie ascendante et descendante du processus de combustion) en un mouvement de rotation.

Chaque piston se déplace en synchronisation avec un autre piston pour créer un équilibre dans le moteur. Avec un moteur diesel à 4 temps, ces pièces s'assemblent toutes pour produire l'événement de combustion en quatre étapes. Ces étapes sont :

• Course d’admission : Le piston se déplace vers le bas du cylindre, créant une pression négative qui aspire l’air de la soupape d’admission ouverte pour remplir le cylindre d’air.
• Course de compression : Les soupapes d’admission et d’échappement sont fermées, et le piston se déplace de bas en haut, comprimant l’air pour générer de la chaleur. À la fin de cette course, le carburant est injecté dans la chambre.
• Course d'alimentation : Enflammé par la chaleur de l'air comprimé, le carburant explose, entraînant le piston vers le bas et créant la course d'alimentation qui transfère l'énergie à d'autres pièces du moteur.
• Course d’échappement : La soupape d’échappement s'ouvre et le piston se déplace de bas en haut, expulsant tous les gaz d’échappement de l’événement de combustion.

Cummins : Moteurs diesel pour aujourd’hui et demain

Chez Cummins, vous trouverez les moteurs les plus puissants et les plus fiables sur le marché aujourd’hui, qui continuent d’évoluer grâce à des innovations clés. Avec une large gamme de tailles et de spécifications, vous découvrirez une diversité de moteurs qui s'adaptera à vos besoins spécifiques, quels qu'ils soient. Trouvez votre moteur Cummins idéal aujourd'hui. L'engagement de Cummins à créer des moteurs fiables avec des performances optimales se manifeste dans sa détermination à développer les moteurs de demain. Cummins innove en permanence et teste de nouvelles idées pour vous apporter le meilleur de la technologie des moteurs diesel, en suivant les traces de Clessie Cummins et de Rudolf Diesel.