Moteur

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Moteur électrique.

Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif effectuant un travail mécanique à partir d'une énergie ( chimique, électrique, thermiqueetc.)[1],[2].

Historique[modifier | modifier le code]

Les premiers moteurs auxquels on peut penser sont : des moteurs à pression[réf. nécessaire] (voile, moulin à vent) ; des moteurs à élastique (arc, arbalète, catapulte à torsion, horloge à ressort) ; des moteurs à poids[réf. nécessaire] (roue à aube sur cours d'eau ou sur réserve d'eau, clepsydre, catapulte à contrepoids, tournebroche à poids, horloge à poids).

Le premier moteur vraiment indépendant de la nature, adaptable en situation, est la machine à vapeur. Ce moteur est basé sur une chaudière produisant de la vapeur d'eau, vapeur qui est utilisée pour mouvoir un piston dans un cylindre. Ce mouvement de translation est transformé en rotation par un jeu de bielles. Le couple résultant entraîne un volant d'inertie régulateur de couple, une machine ou des roues, via un mécanisme de transmission.

Au XIXe siècle, le moteur à combustion interne utilisant directement la chaleur dégagée par la combustion d'un carburant, fut développé et adapté aux premières automobiles. Depuis, il poursuit ses progrès en termes de rendement et d'adaptation aux nouvelles normes antipollution. Ce moteur est comme la machine à vapeur, en général, équipé de bielles et pistons, (le moteur Wankel n'a pas de bielles, mais des pistons rotatifs), mais la production de chaleur se fait au même endroit que la production de travail (moteur à combustion interne), en d'autre termes, la combustion du carburant produit directement un travail.

Au XXe siècle, devant le besoin croissant de puissance pour propulser les avions militaires, les moteurs à réaction furent activement développés pendant la Seconde Guerre mondiale en parallèle avec les moteurs-fusée pour les missiles. Comme ces derniers ont des rapports poids / puissance (ou puissance massique) sans équivalent, malgré des rendements plutôt faibles, ils sont toujours développés activement pour mouvoir avions et fusées.

Transmission et stockage[modifier | modifier le code]

Il faut distinguer les moteurs, des organes de stockage ainsi que des systèmes ou organes de transmission.

Transmission[modifier | modifier le code]

Un organe de transmission transmet un mouvement et une force :

Une transmission peut amplifier certains paramètres du mouvement au détriment d'autres, comme le couple au détriment de la vitesse exemple : un convertisseur de couple hydraulique. Elle peut ajouter plusieurs mouvements ou diviser un mouvement en plusieurs exemple un (pont d'automobile).

Stockage[modifier | modifier le code]

Un organe de stockage va pouvoir absorber l'énergie d'un mouvement. Il pourra restituer cette énergie plus tard. Il y a toujours des pertes d'énergie dans le processus. Il est parfois difficile de distinguer un moteur d'un organe de stockage : la création d'un mouvement peut correspondre à une restitution après un stockage, comme pour les ressorts.

Pertes[modifier | modifier le code]

Les organes de transmission ainsi que tous les organes de stockage consomment de l'énergie donc de la puissance qu'il ne peuvent pas eux-mêmes créer : par définition, seul un moteur (ou un engin similaire) ajoute de la puissance au mouvement.

Classification[modifier | modifier le code]

Moteur à combustion[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Moteur à combustion interne.

comprenant :

Moteur chimique sans combustion[modifier | modifier le code]

Dans ces moteurs, une réaction chimique est exploitée directement pour produire du travail ou du mouvement ; la chaleur est un sous-produit (utile ou nuisible, selon le cas) :

Moteur à champ[modifier | modifier le code]

Moteur à gravité[modifier | modifier le code]

Systèmes assimilés :

Moteur électromagnétique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Moteur électrique.

Un moteur MHD pour magnétohydrodynamique met en mouvement un fluide conducteur (ou ionisé) par le biais d'un champ magnétique et d'un champ électrique. Ceux-ci permettraient d'atteindre de très hautes vitesses dans l'air (proches de Mach 12 en air dense, franchissant ainsi le mur du son mais aussi le mur de la chaleur) et dans l'eau. Il n'existe cependant aucune application connue.

Moteur à élastique[modifier | modifier le code]

Moteur à élastique solide[modifier | modifier le code]

On parle d'élastique ou de ressort :

Moteur à fluide élastique[modifier | modifier le code]

Un fluide compressible joue le rôle d'un élastique. Le stockage d'air comprimé est exactement équivalent à un élastique gazeux. Certains moteurs pneumatiques pourraient aussi être classés ici.

Moteur à pression[modifier | modifier le code]

Ce moteur utilise comme source de mouvement la différence de pression entre deux sources.

Moteur à liquide[modifier | modifier le code]

Du fait de l'incompressibilité des liquides utilisés, on peut penser qu'un moteur à liquide est plutôt un organe de transmission qu'un moteur, car il n'ajoute pas de puissance. Dans un système hydraulique, le seul moteur qui fournit l'énergie au système est appelé la pompe hydraulique.

Moteur pneumatique[modifier | modifier le code]

Un moteur pneumatique est un composant d'un système pneumatique. Le déplacement est obtenu en changeant la pression d'un gaz, ce qui crée (ou arrête) un mouvement, d'un solide ou du gaz lui-même. Il existe plusieurs méthodes pour changer la pression d'un gaz, souvent utilisées en combinaison : mécanique, thermique ou chimique. Les moteurs thermiques utilisent une variation de température pour créer une variation de pression.

Mise en mouvement d'un solide :

Mise en mouvement d'un liquide :

  • baromètre ;
  • pompe à liquide.

Mise en mouvement du gaz :

Moteur insolite[modifier | modifier le code]

Article connexe : Mouvement perpétuel.

Plusieurs personnes prétendent avoir fabriqué un « moteur magnétique » ou moteur à aimants. Ce type de moteur serait en mesure à partir d'aimants naturels uniquement, de produire de l'énergie. Ce type de moteur, n'a non seulement aucune base théorique solide, mais n'a, de plus, jamais fait la preuve de son fonctionnement.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Motor », sur Dictionary.reference.com (consulté le 9 mai 2011) : « a person or thing that imparts motion, esp. a contrivance, as a steam engine, that receives and modifies energy from some natural source in order to utilize it in driving machinery. »
  2. (en) « Dictionary.com: (World heritage) » (consulté le 9 mai 2012) : « 3. any device that converts another form of energy into mechanical energy so as to produce motion »

Annexes[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]