L’essentiel sur les cylindres de moteur de voiture

Au sein des moteurs à combustion interne, les cylindres génèrent la puissance nécessaire à la mise en mouvement du véhicule. Pour tout savoir sur le fonctionnement de ces pièces mécaniques, suivez le guide.

Le processus de combustion d’un moteur à combustion interne commence par l’admission d’un mélange air-carburant dans les cylindres, via les soupapes d’admission. Pour convertir cette énergie chimique en énergie mécanique utilisable, ce mélange est ensuite comprimé par le piston. Pour ce faire, ce dernier monte vers le haut du cylindre. Au sommet de la compression, une étincelle est générée par la bougie d’allumage et provoque l’inflammation du mélange air-carburant. 

À la suite de cette explosion, le piston est poussé vers le bas : c’est la phase de puissance. Ce mouvement du piston est converti en mouvement rotatif grâce au vilebrequin. Cela permet de faire tourner l’arbre moteur et de fournir la puissance nécessaire pour propulser le véhicule. Pendant ce temps, les soupapes d’admission s’ouvrent et se ferment au bon moment pour garantir un flux continu de carburant vers la chambre de combustion du cylindre. 

Enfin, une fois la course du piston terminée, les gaz d’échappement sont évacués du cylindre par la soupape d’échappement. Ce processus se répète à un rythme rapide et synchronisé pour chaque cylindre du moteur. 

Les cylindres sont donc les éléments dans lesquels les pistons se déplacent et où se produit le processus de combustion.

La configuration la plus courante est le moteur à 4 cylindres. Ce type de moteur offre un bon équilibre entre puissance et économie de carburant. Les moteurs à 6 cylindres sont utilisés dans les voitures de gabarit intermédiaire de type berline. Ils équipent souvent des véhicules développés par des marques de luxe, comme BMW ou Audi. S’ils fournissent plus de puissance et de couple en comparaison des moteurs à 4 cylindres, ils consomment aussi plus de carburant.

Nous retrouvons aussi des moteurs à 8 cylindres, 12 cylindres ou même 16 cylindres. Les moteurs à 16 cylindres sont réservés aux sportives de luxe ou aux voitures de course. Plus un véhicule comporte de cylindres, plus il est puissant et énergivore !

Par définition, un moteur de cylindrée intermédiaire ou importante a un volume de combustion supérieur par rapport à un autre de petite cylindrée. Cette différence de volume a une influence directe sur les performances et l’efficacité énergétique du véhicule. 

Les performances 

Les moteurs de grande cylindrée produisent plus de couple à des régimes plus bas. Ils offrent ainsi une meilleure réactivité et une sensation de conduite plus dynamique.  

L’efficacité énergétique 

Les moteurs de petite cylindrée ont besoin de moins de carburant pour produire une certaine quantité de puissance. Ils sont ainsi plus économes en carburant par rapport aux moteurs de grande cylindrée. Tout dépend de la conception spécifique du moteur, de ses caractéristiques (ajout d’un turbocompresseur, par exemple), ou encore du poids de la voiture.

Il faut éviter de parler de « type de cylindre », mais plutôt de type de configuration. La disposition des cylindres dans le bloc moteur est variable. Elle diffère dans : 

• Les moteurs en ligne (L4, par exemple, pour un moteur équipé de 4 cylindres). 

• Les moteurs en V (V4). 

• Les moteurs à plat (moteur boxer). 

• Les moteurs en W (W4). 

Les constructeurs la déterminent en fonction des performances et de l’efficacité attendues sur un modèle de véhicule donné, mais aussi de l’espace disponible dans le compartiment moteur. 

Les moteurs en ligne 

Dans un moteur en ligne, conception la plus simple, tous les cylindres sont alignés sur une seule rangée. Ce type de configuration, souvent utilisé dans les moteurs longs et étroits, offre une répartition équilibrée en termes de poids. Les moteurs en ligne sont courants dans les véhicules utilitaires, par exemple. 

Les moteurs en V 

Dans un moteur en V, les cylindres sont disposés en deux rangées inclinées l’une par rapport à l’autre, formant un angle en forme de V. Cette disposition offre une compacité supérieure par rapport aux moteurs en ligne. Elle peut être utilisée, par exemple, dans les véhicules de tourisme ou les véhicules utilitaires sport (VUS). 

Les moteurs à plat 

Les moteurs à plat ont leurs cylindres disposés horizontalement et opposés les uns des autres. Ils offrent un centre de gravité plus bas. Cela améliore la stabilité et la tenue de route du véhicule. Les moteurs à plat sont souvent utilisés dans les voitures de sport, comme la Porsche 911, ou certains véhicules tout-terrain. 

Les moteurs en W 

Les moteurs en W sont une variante des moteurs en V, avec trois rangées de cylindres au lieu de deux. Cette disposition permet de loger davantage de cylindres dans un espace plus restreint. Les moteurs en W sont moins courants par rapport aux moteurs en V. Ils sont souvent utilisés dans les véhicules haut de gamme et de performance : voitures de sport, voitures de grand tourisme (GT)…

Les cylindres de voiture ne sont pas considérés comme des pièces d’usure. Ils sont conçus pour avoir une durée de vie équivalente à celle du véhicule. Ils peuvent aussi s’user prématurément. Les causes sont variées : usure des segments de pistons, soupapes ou joint de culasse défectueux… Le cas échéant, il est recommandé de vous rapprocher rapidement de l’un des partenaires d’idGarages pour effectuer les réparations. En continuant de rouler, vous risquez des réactions en chaîne : 

• Perte de puissance (accélération plus lente, notamment). 

• Augmentation de la consommation de carburant (puisque la combustion du mélange air-carburant sera incomplète). 

• Augmentation des émissions nocives (toujours dues à la combustion incomplète). 

• Endommagement du catalyseur (lié à l’augmentation des émissions). 

• Surchauffe du moteur (en raison d’une combustion irrégulière et/ou d’un déséquilibre du système de refroidissement).

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