Contrairement à la croyance populaire, le moteur d’une voiture de sport moderne ressemble davantage à celui d’une voiture de conducteur moyen. Bien qu’un moteur de voiture de sport soit conçu pour des performances et une vitesse élevées plutôt que pour l’efficacité, de nombreux éléments techniques sont basés sur le schéma du moteur du fabricant d’équipement d’origine. La différence vient principalement des composants utilisés, de la précision de la structure des pièces internes, du fonctionnement du moteur en lui même et des multiples accessoires de performance qui aident à transmettre la puissance accrue au sol.
Dans les prochains paragraphes, nous expliquerons certaines des qualités d’un moteur de voiture de sport, et comment ces attributs sont finalement infusés dans la voiture, le camion ou le SUV que vous conduisez quotidiennement en ville.
Démystifier les bases d’un moteur à combustion interne
Pour comprendre les différences entre un moteur de voiture de sport et un moteur ordinaire, il est important de décomposer les composants de base qui constituent un moteur à combustion moderne. Essentiellement, les deux types de moteurs comportent 3 sections principales, à savoir :
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Le bloc (ou partie inférieure) : Le bloc moteur est le composant principal de tout moteur à combustion. C’est l’extrémité inférieure ou l’ensemble inférieur d’un moteur qui contient le vilebrequin, les bielles, les pistons, la chambre de combustion et le carter d’huile. La plupart des blocs moteurs sont configurés en ligne droite ou en forme de V. L’arbre à cames se trouve au sommet du bloc et est relié aux culasses.
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Les culasses : Les culasses (ou cylindres dans certains cas) sont boulonnées au sommet du bloc moteur. La culasse est constituée de plusieurs composants individuels tels que les chambres d’admission et d’échappement, les soupapes, les ressorts de soupape, les tiges de poussoir et d’autres pièces. Pour que l’huile reste contenue à l’intérieur des culasses et que toutes les pièces mobiles soient lubrifiées, des couvre-soupapes sont installés.
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Système d’alimentation en carburant : Le système d’alimentation en carburant est boulonné sur le dessus ou sur le côté des culasses. Il s’agit soit d’un système d’injection de carburant, soit d’un carburateur (sur les moteurs plus anciens). Le système d’alimentation est l’endroit où le carburant et l’air sont mélangés en vapeur, puis envoyés dans les culasses, et finalement dans la chambre de combustion située dans le bloc moteur. Le système d’alimentation peut être assisté par des composants qui ajoutent de la puissance, comme un compresseur ou un turbocompresseur.
Comprendre les objectifs de chaque type de moteur
Le moteur moderne est conçu pour offrir une puissance ou un couple optimal. La puissance est la vitesse à laquelle le travail est accompli, tandis que le couple est mesuré en livres-pieds ou la quantité de “force de torsion” appliquée pour accomplir une tâche. Le moteur d’une voiture de tourisme moderne est optimisé pour l’efficacité. La façon dont chaque type de moteur atteint ses objectifs est ce qui indique généralement les différences entre les deux.
Comment un moteur ordinaire est conçu pour être efficace
Votre véhicule quotidien est équipé d’un groupe motopropulseur (le moteur) qui doit être efficace pour de multiples raisons. La première est la nécessité de se conformer aux normes fédérales en matière de consommation de carburant et d’émissions. Le moteur ordinaire moderne est souvent assisté par de multiples systèmes informatisés qui ajustent l’alimentation en carburant et en air, le calage de l’allumage et même l’application de la puissance par la transmission pour se conformer à ces mandats.
Les composants internes d’un moteur ordinaire sont généralement conçus pour durer, fabriqués à partir de métaux plus résistants qui pèsent plus lourd, et sont conçus pour fonctionner à des révolutions par minute plus faibles afin de prolonger leur durée de vie. Le système d’alimentation en carburant est également conçu pour être efficace et ne comprend généralement pas d’additif de performance. Toutefois, la nouvelle technologie des moteurs permet d’équiper les petits moteurs de turbocompresseurs.
Comment un moteur performant est conçu pour être puissant
Pour créer une puissance optimale dans le moteur d’une voiture de sport, les ingénieurs spécialisés dans les voitures de performance règlent avec précision les différents composants du moteur. Pour mieux exprimer ce concept, examinons chacune des trois sections principales de tous les moteurs à combustion, et les modifications apportées à chacune d’elles pour augmenter la puissance.
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Le bloc : Le bloc moteur d’un moteur de performance est généralement fabriqué à partir de matériaux légers – de l’aluminium dans la plupart des cas. Le vilebrequin est en acier durable pour résister aux révolutions élevées produites par ces moteurs. Les bielles et les pistons sont généralement en aluminium ou, dans certains cas, en matériaux composites. La plupart des moteurs de performance ont également des taux de compression plus élevés à l’intérieur de la chambre de combustion. Pour créer une compression plus élevée, les pistons ou les segments de piston sont ajustés pour créer un joint plus étanche, et le joint de culasse situé sur le dessus du bloc et sous la culasse est ajusté.
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Les culasses : Si vous demandez à la plupart des mécaniciens de performance, ils vous diront que le secret de la puissance du moteur se trouve dans les culasses. Dans ce cas, les moteurs performants ont des orifices d’admission et d’échappement hautement personnalisés qui contribuent à accélérer le flux de carburant et d’échappement dans les culasses. Les culasses de haute performance ont également des composants plus légers, parfois en titane, pour s’assurer qu’ils peuvent résister à la puissance supplémentaire créée.
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Systèmes d’alimentation : Si vous effectuez des ajustements sur le bas de cycle et les culasses pour créer plus de puissance, vous devez acheminer le carburant de manière efficace. C’est le rôle du système d’alimentation. En ajoutant un turbocompresseur ou un compresseur, l’air et le carburant sont forcés dans le moteur, ce qui lui permet de brûler plus de carburant et donc de créer plus de puissance.
La clé d’une puissance efficace est d’apporter des modifications à ces trois domaines qui travaillent ensemble en harmonie. Les ingénieurs passent généralement des milliers d’heures en recherche et développement pour trouver l’équilibre parfait entre les performances optimales et la destruction du moteur.
Par exemple, le moteur à combustion le plus puissant de la planète se trouve dans le dragster Top Fuel moderne de la NHRA. Ce moteur de 500 pouces cubes est similaire à bien des égards au moteur Hemi que l’on trouve dans un pick-up Dodge 2500 Ram Turbo Diesel. Les deux ont un bloc V8 de style similaire, les deux ont des culasses hémisphériques et les deux ont un additif de puissance. Cependant, les pièces internes du moteur de dragster sont toutes spécialisées, le moteur ne brûle pas de diesel, mais un rapport de 90/10 pour cent de nitrométhane et de méthanol. De plus, le moteur a un rendement énergétique de 60 gallons par kilomètre. Ce n’est pas une erreur de typographie – il consomme 15 gallons par 1000 pieds de piste d’accélération. Le moteur Top Fuel produit un peu plus de 11 000 chevaux, tandis que le turbodiesel pour pick-up développe environ 450 chevaux.
Comme vous pouvez le constater, il existe plusieurs différences entre un moteur de voiture de sport et un moteur ordinaire. L’une de leurs principales similitudes est la nécessité pour tous les systèmes mobiles de fonctionner ensemble efficacement. Le système d’alimentation en carburant doit être adapté à la configuration de la culasse, qui doit fournir efficacement du carburant à la chambre de combustion à l’intérieur du bloc. Tous ces systèmes nécessitent un entretien et une maintenance de routine, et chacun a une durée de vie prévue. Lorsque l’entretien de routine est effectué comme recommandé pour les deux types de moteurs, la voiture durera plus longtemps et vous permettra de profiter pleinement de son potentiel.
