1. Le moteur et la chaîne cinématique

1.1. L’histoire du moteur à explosion

Un moteur est un dispositif transformant une énergie qui peut être de nature différente (chimique, électrique ou thermique) en une énergie mécanique. L’histoire du moteur est étroitement liée à celle du développement de l’automobile.

Le terme « automobile » a été créé à la fin du XIXe siècle pour désigner les nouvelles voitures sans chevaux. Aujourd'hui, le terme désigne l’ensemble des engins à moteur qui se déplacent sur la terre à l'aide de roues¹⁶⁹. Les innovations concernant les moteurs thermiques à combustion interne jouent un rôle clé dans le développement de l’automobile puisqu’elles fournissent la puissance nécessaire au déplacement du véhicule. Ainsi, la naissance de l’automobile moderne est généralement rattachée à l’invention du moteur à quatre temps.

Les premiers modèles d’automobile sont propulsés par des moteurs à vapeur, comme le « fardier » à vapeur réalisé en 1769¹⁷⁰. La découverte du moteur à combustion interne est réalisée de 1860 à 1890. En 1860, J.J.E. Lenoir dépose un brevet pour l'emploi de gaz ou de vapeur d'hydrocarbure en combinaison avec l'air. En 1862, A. Beau de Rochas invente le cycle à quatre temps, qui prévoit une compression de l’air et du carburant avant l’allumage du combustible. Ce cycle sera utilisé par N. Otto en 1876 dans le premier moteur à quatre temps. Le moteur le plus employé à cette époque est celui fabriqué en 1889 par G. Daimler.

Les moteurs sont alors « à allumage ». L’explosion du mélange air et carburant est provoquée par une étincelle dans la chambre de combustion. Les moteurs utilisés aujourd'hui dans l’industrie du poids lourd sont d’un deuxième type : le moteur diesel du nom de son inventeur R. Diesel dont le brevet a été déposé en 1892¹⁷¹. Sa spécificité est qu’il utilise des huiles lourdes, ce qui permet l'inflammation du mélange air carburant uniquement par la compression du piston. Il ne nécessite donc pas d’allumage.