C'est moteur thermique à explosion à 4 temps. Il est formé par un ensemble billes et de manivelles actionnés par la pression de l'explosion qui se produit dans la chambre de combustion et qui s'exerce sur le piston. La notion de 4 temps est due au cycle thermique de chaque cylindre mais non au nombre de cylindres. On peut trouver des moteurs à quatre temps et qui possèdes 3 ou 8 cylindres

Le système bielle manivelle :

Dans un moteur à explosion, le système bielle manivelle est présent comme suit :

• Le piston : est la pièce métallique (aluminium) qui fait la translation alternative. Il est actionnée par la l'explosion du mélange air+carburant dans la chambre de combustion. Cette pièce est reliée à la bielle. Sa conception est détaillée dans la suite.

Techniquement le piston est composé du piston et de segments.

• La bielle : relie le piston et le vilebrequin. C'est une tige articulée des deux extrémité qui transmet l’effort de poussée du piston, sous la poussée des gaz d’explosion, au vilebrequin.

  

• le vilebrequin : Arbre formé d’une suite de manivelles, qui transforme le mouvement rectiligne alternatif de l’ensemble piston/bielle en un mouvement circulaire continu.

Disposition des pistons :

Qu'ils soient à essence ou à diesel, les moteurs fonctionnent généralement selon le cycle à "quatre" temps.

Les pistons coulissent dans des cylindres. La plupart des voitures actuelles ont des moteurs à quatre cylindres en ligne, c'est à dire que les 4 cylindres sont disposés l'un derrière l'autre. 

Dans cette disposition, existent également des 2, 3, 5 ou 6 cylindres.

Les pistons peuvent être disposés :

• En ligne, qui est la plupart des cas des voitures actuelles.

• en opposition à plat comme le flat twin de la 2cv, le flat-flour des alfa sud ou le flat-six des porsche 911

  

Piston disposés en opposition flat-six

• Moteurs en V qui vont du V2 au V16 (deux cylindres à 16 cylindres)

La chambre de combustion : Partie du cylindre dans laquelle se produisent l’allumage et la combustion du mélange air/carburant mis sous pression.

Les soupapes : Pièces qui s’ouvrent pour laisser entrer le mélange air/carburant dans lla chambre de combustion.

Le cycle à 4 temps :

1- admission :

1-1 1-2 1-3

Quand le piston descend, la soupape d'admission est ouverte pour laisser l'air rentrer. Le moteur n'aspire rien, c'est la pression atmosphérique via le volet d'air (papillon, boisseau,...) qui rentre et qui détermine la masse de mélange gazeux admise.

2- compression :

La soupape d'admission se ferme, le piston remonte (compression) comprimant le mélange admis.

2-1 2-2 2-3

3- la détente : Le mélange air-carburant est alors enflammé, habituellement par une bougie d'allumage, aux environs du deuxième point mort haut (remontée complète du piston). L'expansion des gaz portés à haute température lors de la combustion force le piston à descendre pour le troisième temps (combustion-détente). Ce mouvement est le seul temps moteur (produisant de l'énergie directement utilisable).

Explosion entre 2 et 3

3-1                                          3-2                                           3-3

4- Échappement : Lors du quatrième et dernier temps (l'échappement) les gaz brûlés sont évacués du cylindre via la soupape d'échappement poussés par la remontée du piston.

4-1                                        4-2                                            4-3