L’utilisation rationnelle du véhicule. L’aspect mécanique

Fiche synthèse : L’utilisation rationnelle du véhicule (Aspect mécanique)

Mise en contexte

L'utilisation rationnelle d'un véhicule consiste à optimiser sa conduite et son entretien pour réduire la consommation de carburant, limiter l'usure des composants et garantir une meilleure sécurité.

Chiffres-clés :

• 58% des automobilistes n’ont aucune notion du coût annuel de leur véhicule.
• Une mauvaise utilisation du véhicule entraîne des pannes prématurées et une surconsommation.

1. Introduction, le moteur

Le moteur à quatre temps
Les moteurs se différencient selon trois critères : le type de carburant utilisé (gazole ou essence), le nombre et l’agencement des cylindres, ainsi que le cycle thermodynamique employé (deux ou quatre temps). De façon générale, les moteurs quatre temps équipent la quasi-totalité des véhicules, tandis que les moteurs deux temps se retrouvent principalement sur des engins de faible puissance (tondeuses, tronçonneuses, petites motos), bien qu’il existe quelques exceptions.

Principe de fonctionnement
Quel que soit leur nombre, chaque piston d’un moteur quatre temps accomplit systématiquement le même cycle en quatre phases – deux courses descendantes et deux courses montantes – afin de convertir l’énergie thermique en énergie mécanique.

1. Admission (course descendante)
   Le piston descend, la soupape d’admission s’ouvre et le mélange air-carburant pénètre dans le cylindre.
2. Compression (course montante)
   Les deux soupapes sont fermées, le piston remonte et comprime le mélange, augmentant sa température et sa pression.
3. Combustion et détente (course descendante)
   Juste avant le sommet de compression, la bougie déclenche l’inflammation (moteur essence) ou l’injection provoque l’auto-allumage (moteur diesel). La combustion génère une forte poussée qui fait descendre le piston et produit le couple moteur.
4. Échappement (course montante)
   La soupape d’échappement s’ouvre, le piston remonte et rejette les gaz brûlés hors du cylindre.

Ainsi, qu’il y ait un, deux, quatre, six, huit cylindres ou davantage, chacun suit ce même cycle en quatre temps pour produire de l’énergie.

La cylindrée
La cylindrée unitaire correspond au volume d’un seul cylindre, exprimé en centimètres cubes (cm³).

2. La Chaîne Cinématique

La chaîne cinématique correspond aux éléments permettant la transmission de l’énergie du moteur aux roues.

Les transmissions

Le terme « transmission » désigne l’ensemble des arbres qui relient le pont aux roues, qu’il s’agisse d’une propulsion (arbres de roue à l’arrière) ou d’une traction (cardans à l’avant).

• Arbre de roue : situés à l’arrière sur les véhicules à propulsion.
• Cardan : utilisé à l’avant pour permettre l’articulation liée à la direction et absorber les débattements de suspension.

Lorsque cela s’avère nécessaire, un deuxième joint de cardan peut être monté sur l’arbre pour offrir une plus grande souplesse de mouvement.

L’Embrayage

L’embrayage est un organe essentiel de la chaîne cinématique qui permet d’adapter le fonctionnement du moteur à la boîte de vitesses.

Fonctionnement :

• Lorsque l’embrayage est débrayé (pédale enfoncée), le moteur est déconnecté de la transmission.
• Lorsque l’embrayage est embrayé (pédale relâchée), le moteur transmet l’énergie aux roues.
• Le point de patinage correspond à la zone où l’embrayage commence à transmettre l’énergie sans à-coup.

Mauvaises pratiques à éviter :

• Garder le pied sur l’embrayage en conduisant : usure prématurée : l’embrayage ne reste jamais complètement engagé ni complètement libéré ; il travaille constamment en position intermédiaire.
• Relâcher brutalement la pédale : risque de calage.
• Utiliser l’embrayage pour maintenir le véhicule en pente trop longtemps: usure prématurée et risque de surchauffe.
• Être encore plus vigilant en cas de patinage, notamment lorsqu’on tracte une remorque ou que le véhicule est chargé.

La Boîte de Vitesses

La boîte de vitesses permet d’adapter la puissance du moteur à la conduite.

Conseils d'utilisation :

• Passer les rapports en fonction du régime moteur optimal (autour de 2 000 - 2 500 tours/min).
• Utiliser le frein moteur en descente pour limiter l’usage des freins.

Le pont

Le pont est un mécanisme de renvoi d’angle similaire à ceux rencontrés sur d’autres machines. Sa particularité réside dans la nécessité de faire tourner deux arbres dans le même sens, voire à des vitesses différentes au passage d’un virage. Cette fonction est assurée par le différentiel, qui répartit le mouvement entre les demi-arbres de roue.

Constitution d’un pont

• Couronne et satellite (planétaire)
• Arbre de transmission
• Demi-arbres de roue

L’utilisation économique et sécurisée

Une bonne utilisation du véhicule permet d’optimiser la consommation de carburant et de réduire l’usure des composants.

Bonnes pratiques :

• Adopter une conduite souple : anticiper et éviter les accélérations et freinages brusques.
• Maintenir une vitesse stable : utiliser le régulateur de vitesse si possible.
• Éviter les charges inutiles : plus un véhicule est lourd, plus il consomme.
• Vérifier la pression des pneus : un pneu sous-gonflé entraîne une surconsommation.
• Ne pas abuser de la climatisation : une utilisation excessive augmente la consommation de carburant.

Exemple :

• Une voiture mal entretenue peut consommer jusqu’à 20% de carburant en plus.
• Un freinage anticipé avec le frein moteur réduit l’usure des plaquettes et disques de frein.

Quelques mots pour terminer

Comment une compréhension approfondie du fonctionnement mécanique d’un véhicule, une conduite adaptée et un entretien régulier peuvent-ils être intégrés dans une approche rationnelle de l’utilisation automobile pour réduire les coûts, prolonger la durée de vie du véhicule ?