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La boîte à fourbi

Pourquoi plusieurs cylindres dans un moteur?

Avec la précédente page, vous avez vu et compris (enfin, ça, je l'espère) comment fonctionne un moteur à essence, mais vous avez vu qu'un cylindre pourrait suffire.
Eh bien, oui, ça peut suffire. On appelle même ça un moteur monocylindre.

Et ça ne suffit que dans le cas de systèmes requérant peu de puissance... Eh oui, un seul système piston/cylindre, c'est assez peu et ça n'a pas beaucoup de pêche (quoique tout dépend de la taille du cylindre et du piston, certains moteurs de bâtiments de guerre ou des cargos ont des cylindres dans lesquels on peut tenir debout).

En fait, il y a plusieurs raisons.
En termes de puissance, un seul gros cylindre pourrait le faire. Sauf que la puissance du moteur serait directement fonction diamètre du cylindre, et ça peut coûter bien plus cher de fabriquer un seul énorme cylindre que deux cylindres moindres (je dis cylindres avec les pistons et tout ce qui va avec, évidemment).
Problème de consommation aussi, c'est logique, il faut beaucoup plus remplir un cylindre plus gros, donc consommer plus.
Ensuite, il y a une question de vibrations. Un seul cylindre qui tourne, ça va faire vibrer votre moteur comme une machine à laver. Bah oui, y'a qu'un truc qui tourne, donc ça fait comme un vibreur de téléphone.
Deux solutions pour contrer ces vibrations : soit équilibrer le vilebrequin, en l'équipant de contrepoids, soit utiliser un nombre pair de cylindres/pistons en opposition de phase (donc, quand X sont en haut, X autres sont aussi en bas).

Dans la pratique, les deux systèmes sont conjugués, on utilise souvent un nombre pair de cylindres/pistons et des contrepoids.

Dernière raison, il est bien plus facile de faire remonter un piston du bas vers le haut en utilisant l'énergie d'un piston qui descend. Bien entendu, il faut pour cela que les pistons soient en opposition de phase, sinon, les mouvements de l'un vont créer une résistance mécanique sur l'autre, voire le stopper, dans le pire des cas.

Dernier point, le nombre de cylindres peut être impair. Par exemple, Toyota vend sur son Aygo un trois cylindres diesel et pourtant la voiture ne vibre pas comme un tacot. Il peut aussi y avoir quelques cinq cylindres, d'une manière générale plus le nombre de cylindres est élevé et moins les vibrations dûes à l'impair vont se faire sentir.

Et attention, un moteur, même avec des cylindres en parfaite opposition de phase, et avec de bons contrepoids sur le vilebrequin, vibrera quand même. Ca reste un moteur à explosion!

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