1. Frottement: Les pièces mobiles dans un moteur se frottent constamment les unes contre les autres, générant de la chaleur et gaspillant de l'énergie comme frottement. Cela se produit entre:
* anneaux de piston et murs de cylindre: Le mouvement constant de haut en bas du piston crée un frottement contre les parois des cylindres, en particulier pendant le processus de combustion.
* Roulements de vilebrequin: Le vilebrequin tourne sur les roulements, éprouvant des frictions pendant son mouvement.
* Composants de train de soupape: L'arbre à cames, les culbuteurs et les vannes ont tous des pièces mobiles qui se frottent les unes contre les autres.
2. Perte de chaleur: Une quantité importante d'énergie produite pendant la combustion est perdue sous forme de chaleur. Cette chaleur est transférée à:
* liquide de refroidissement du moteur: Le liquide de refroidissement absorbe la chaleur du bloc moteur et circule vers un radiateur pour le dissiper.
* gaz d'échappement: Les gaz d'échappement chauds emportent une quantité considérable d'énergie thermique.
* Air environnant: Le moteur lui-même réchauffe l'air qui l'entoure, réduisant encore l'efficacité.
3. Combustion incomplète: Tout le carburant n'est pas parfaitement brûlé dans la chambre de combustion, ce qui entraîne:
* carburant non brûlant: Certaines gouttelettes de carburant peuvent ne pas être enflammées, entraînant une perte d'énergie.
* Produits de combustion incomplète: La combustion incomplète produit des émissions nocives comme le monoxyde de carbone et la suie, indiquant une énergie qui n'a pas été utilisée efficacement.
4. Position des pertes: Le moteur doit travailler pour tirer de l'air et pousser les gaz d'échappement, consommant de l'énergie:
* trait d'admission: Le piston doit surmonter la résistance pour attirer l'air pendant la course d'admission.
* trait d'échappement: Le piston doit pousser les gaz d'échappement contre la résistance, nécessitant de l'énergie.
5. Charges accessoires: Divers accessoires de moteur comme l'alternateur, la pompe à eau et le système de direction assistée consomment l'alimentation:
* Alternateur: Génère de l'énergie électrique pour les systèmes du véhicule.
* pompe à eau: Circule le liquide de refroidissement à travers le moteur.
* pompe de direction assistée: Aide à l'effort de direction.
6. Résistance à l'air: Le mouvement du véhicule dans l'air crée une traînée, ce qui oblige le moteur à travailler plus dur, consommant plus de carburant.
7. Résistance au roulement: Les pneus roulant sur la route rencontrent des frictions, que le moteur doit surmonter.
8. Pertes de transmission: La transmission elle-même a une friction interne et des inefficacités, entraînant une perte d'énergie lors des changements de vitesse et du transfert d'énergie.
Amélioration de l'efficacité du moteur:
* Réduction des frictions: Utilisez des matériaux à faible friction, optimisez les conceptions de roulements et minimisez les dégagements entre les pièces mobiles.
* Minimiser la perte de chaleur: Améliorer l'isolation, optimiser les systèmes de refroidissement et utiliser des systèmes d'échappement plus efficaces.
* Optimisation de la combustion: Utilisez des systèmes d'injection de carburant précis, optimisez le calage d'allumage et améliorez la qualité du carburant.
* Réduction des pertes de pompage: Utilisez un timing de soupape variable, améliorez les conceptions des collecteurs d'apport et d'échappement et réduisez les restrictions d'accélérateur.
* Minimiser les charges accessoires: Utilisez des accessoires plus efficaces, optimisez leur fonctionnement et utilisez des systèmes de direction électrique et de climatisation.
* Réduction de la résistance à l'air et au roulement: Améliorer l'aérodynamique des véhicules, réduire la résistance au roulement des pneus et optimiser la pression des pneus.
Ce sont quelques-uns des facteurs clés qui contribuent à la perte d'énergie dans les moteurs. Les progrès continus dans la conception, les matériaux et les technologies du moteur visent à améliorer l'efficacité et à minimiser ces pertes.
