CULASSE ET CYLINDRE

QU'EST-CE QU'UN CYLINDRE ?
QU'EST CE QU'UNE CULASSE ?
POURQUOI PLUSIEURS CYLINDRES ?
LES DIFFERENTES DISPOSITIONS DES CYLINDRES

QU'EST-CE QU'UN CYLINDRE ?
Les cylindres sont usinés ou rapportés dans le carter inférieur du moteur, qui représente littéralement le corps du moteur. Ils doivent remplir des fonctions très différentes dissiper dans de l'air ou de l'eau la chaleur engendrée par l'explosion du mélange, tandis que leur partie interne (la chemise) doit être conçue pour résister à la haute pression des gaz en circulation dans le moteur, et assurer le guidage du piston en mouvement alternatif littéralement et pour simplifier à l'extrême, le cylindre est le tube à l'intérieur duquel coulisse le piston...
QU'EST CE QU'UNE CULASSE ?
La culasse représente la pièce de structure complémentaire au carter inférieur, contenant les cylindres, et reçoit quant à elle le système de distribution et les toits des chambres de combustion. Sa forme peut varier de manière importante suivant les moteurs, notamment en ce qui concerne la ou les zones de Squish. La culasse est une pièce de fonderie très complexe, car elle comprend les alésages pour les soupapes, les filetages pour la bougie, les supports de la rampe d'injecteurs et les canaux de circulation du liquide de refroidissement.
POURQUOI PLUSIEURS CYLINDRES ?
Alors qu'en moto on trouve des moteurs à un seul cylindre, on constate que sur les voitures actuelles, le nombre minimum de cylindre pour un moteur est de 4, et certains blocs affichent jusqu'à 12 cylindres (voire 16 pour le moteur prototype de Can-Am conçu par Porsche il y a déjà plus de 15 ans et le moteur de la Cizeta Moroder, sorte de super-Lamborghini qui n'a jamais vu le jour en série). Cette segmentation de la cylindrée trouve son explication dans l'analyse des contraintes du moteur thermique 4 temps, liées entre autres paramètres aux frottements et à l'inertie des pièces, donc à leur poids. En multipliant le nombre de cylindres, on diminue les poids unitaires de certaines pièces de l'équipage mobile (Piston et Bielle notamment) et leur résistance mécanique à l'accélération devient alors supérieure, ce qui permet de faire fonctionner le moteur à des régimes élevés. Toutefois, la multiplication du nombre de pièces en mouvement entraîne des pertes par frottement de plus en plus importantes, sans compter les problèmes de températures qui en découlent (plus de frottement = plus d'échauffement). Un compromis reste donc à trouver, qui dépend de bien d'autres paramètres encore...
Après une imposante domination du V12, puis l'étonnant volte-face des ingénieurs en faveur du V8, victorieux à plusieurs reprises, c'est semble-t-il le V10 qui représenterait le compromis le plus efficace en matière de nombre de cylindres, en attendant que de nouveaux matériaux permettent peut-être de revenir au V12, ou de redescendre vers le V6, voire le 4 cylindres... D'une manière générale, on considère que plus un moteur comporte de cylindres, plus il sera considéré comme "noble", du fait de sa complexité mécanique croissante avec le nombre de cylindres, mais aussi de son agrément d'utilisation. Car multiplier le nombre de cylindres, c'est aussi multiplier le nombre d'explosions par tour de vilebrequin, donc l'agrément d'utilisation (moins de vibrations, moins d'inertie et une courbe de puissance plus linéaire).

LES DIFFERENTES DISPOSITIONS DES CYLINDRES
Les termes V6, V8, 6 ou 4 en ligne, flat 4 ou 6 se rapportent au nombre de cylindres du moteur et à leur configuration. Le schéma vous permettra d'identifier la majorité des moteurs de la production actuelle, du fiat 4 de Coccinelle, au VR 6 de la Golf, en passant par le 6 en ligne (BMW M3 et MS notamment), le V6 (la plupart des modèles sportifs américains, dont la fameuse Corvette) et le fiat 6 (Porsche 911). Retenez enfin que dans le cas des moteurs en V l'angle formé par les deux rangées de cylindres a une importance capitale sur les caractéristiques du moteur et sur sa taille (d'où l'idée du VR 6 de Volkswagen, VR signifiant 'Versetzer ReihenSechszylinder', ce qui donne en français: 6 cylindres en quinconce, c'est-à-dire un bloc 6 cylindres beaucoup plus compact qu'un V6 classique).