Le fonctionnement du véhicule
- Publié le 05 décembre 2019 par Diane Moreau, mis à jour le 23 février 2022
Le fonctionnement du véhicule fait partie de la thématique de la mécanique et des équipements du Code de la route. Ce cours aborde les différentes notions à connaitre sur le fonctionnement des voitures, ainsi que sur les éléments qui les composent. Vous apprendrez quels sont les éléments mécaniques et électriques qui permettent de faire avancer la voiture : moteur, transmission, boîte de vitesses, pédales, etc.
Sommaire :
Comment marche une voiture ?
La vue d'ensemble
Une voiture est composée de plusieurs équipements permettant de la faire avancer. Nous allons donc étudier quels sont ces équipements et expliquer théoriquement le rôle de chacun dans la mécanique d'ensemble d'un véhicule.
Le châssis : c'est le squelette métallique de la voiture. Il permet de protéger les passagers se trouvant dans l'habitacle en cas de choc. Les piétons et les cyclistes en sont dépourvus et sont donc plus vulnérables que les automobilistes
Le moteur : il produit l'énergie nécessaire pour faire avancer le véhicule. Il est commandé par les actions du conducteur sur les pédales de frein et d'accélération
La transmission : elle permet de faire la liaison mécanique entre le moteur et les roues. Grâce à l'embrayage, il est possible de séparer ponctuellement le moteur du reste de la transmission afin de pouvoir changer de vitesse
La boîte de vitesses : elle permet au conducteur d'adapter sa vitesse en changeant de rapport avec le levier de vitesse. Sur une voiture à boîte manuelle, il faut obligatoirement débrayer avant de pouvoir changer de vitesse
Un rapport de vitesse bas = une faible allure, mais une puissance élevée
Un rapport de vitesse haut = une vive allure, mais une puissance réduite
Les roues : sur une voiture, les roues peuvent être motrices à l'avant (traction) ou à l'arrière (propulsion), on parle de 2 roues motrices. Elles peuvent également l'être à l'avant et à l'arrière, on parle alors de 4 roues motrices (4x4). Le Code de la route préconise un contrôle de la pression des pneus tous les mois.
La suspension : elle permet d'assurer la stabilité du véhicule. Elle maintient les pneus en contact avec le sol et relie les roues au châssis
Les pédales : elles permettent au conducteur de contrôler la vitesse de la voiture (en accélérant ou en freinant)
L'ordre des pédales d'une voiture est simple :
- À gauche : l'embrayage, uniquement présent sur les boîtes de vitesses manuelles, à utiliser avec le pied gauche uniquement
- Au centre : le frein à utiliser avec le pied droit uniquement
- À droite : l'accélérateur à utiliser avec le pied droit uniquement
Les freins : équipements indispensables, tous les véhicules possèdent un frein principal agissant sur les 4 roues et un frein à main
Le pot d'échappement : il constitue le point de sortie des gaz d'échappement. Il possède un système de filtration (filtration ou catalyse) des émissions polluantes ainsi qu'un silencieux pour réduire le bruit. Lors d'un contrôle routier, c'est près du pot d'échappement que le bruit émis est mesuré
Les essuie-glaces : ils permettent au conducteur de conserver une bonne visibilité vers l'avant et vers l'arrière en essuyant et en nettoyant le pare-brise et la lunette arrière
Le permis B permet de conduire des véhicules à boîte automatique ou à boîte manuelle. Le permis permettant de conduire uniquement des véhicules équipés d'une boîte de vitesse automatique est le permis B à Embrayage Automatique (BEA).
Le moteur
Le moteur est l'un des éléments essentiels au bon fonctionnement du véhicule. En effet, il a la capacité de transformer une énergie thermique (combustion d'un carburant), électrique ou à hydrogène, en énergie mécanique permettant de générer un mouvement. La combustion du carburant peut concerner de l'essence ou du diesel. La puissance fournie par le moteur permet donc de faire avancer la voiture.
Dans le cadre d'une voiture hybride, deux moteurs sont présents à l'intérieur de l'automobile : un moteur thermique et un moteur électrique.
Le frein moteur
Le moteur possède cependant une autre fonction mécanique, bien connue des conducteurs, qui permet de faire ralentir le véhicule. Il s'agit du frein moteur. Ce terme de frein moteur est contre-intuitif, car il associe ensemble deux termes généralement opposés : le freinage et le moteur. Pourtant, il est primordial, pour tout conducteur ou candidat au permis de conduire, d'en connaitre l'utilité et le fonctionnement.
Le frein moteur est un mécanisme de freinage permettant de ralentir la voiture sans utiliser le frein principal ni le frein à main. Si le conducteur rétrograde au bon moment, le moteur ne délivre plus de puissance, mais en absorbe. Ce mécanisme est très utile dans les longues descentes à fort dénivelé, car il permet de moins solliciter les freins à friction. Des freins ayant surchauffé sont moins efficaces, voire défectueux.
Le système Stop and Start
Le système Stop and Start, également appelé Start and Stop, est un dispositif présent sur certains modèles de véhicules récents. Celui-ci permet, lorsque le moteur est à l'arrêt depuis un certain temps, de le couper automatiquement. Ce système permet, surtout lors de trajets en agglomération, de réduire :
- La consommation de carburant
- Les rejets en CO2
- La pollution sonore
Cet arrêt automatique du moteur ne se produit pas à chaque arrêt. Pour que le dispositif de Stop and Start se mette en marche, des conditions bien particulières définies par le constructeur doivent être respectées. Par exemple, le système ne s'activera pas si la température extérieure est inférieure à 5°C ou si la charge de la batterie est trop faible.
Un voyant lumineux sur le tableau de bord permet d'indiquer au conducteur que le dispositif est en marche.
La ventilation
Le système de ventilation d'une voiture permet de gérer la température et le renouvellement de l'air au sein de l'habitacle. Grâce au chauffage ou à la climatisation, l'air peut être réchauffé ou refroidi. La climatisation est un dispositif très apprécié par les conducteurs en été, mais pas uniquement. En effet, elle possède la particularité d'envoyer de l'air sec dans l'habitacle, permettant de rapidement retirer la buée présente sur les surfaces vitrées en été comme en hiver.
La fonctionnalité de recyclage de l'air peut être activée par le conducteur grâce à une commande présente sur son tableau de bord. Une fois cette commande activée, l'air présent au sein de l'habitacle n'est plus renouvelé avec l'air extérieur, mais recyclé.
Qu'est-ce qui fait avancer une voiture ?
Pour avancer, une voiture utilise l'ensemble de ses différents éléments mécaniques et électriques. La coordination de ces composants permet de mettre le véhicule en mouvement.
Pour alimenter chaque élément de la voiture, de l'énergie est bien évidemment nécessaire. Le moteur a pour mission de fournir cette énergie. Qu'il s'agisse d'un moteur thermique (combustion essence ou diesel), électrique ou à hydrogène, l'objectif premier reste le même : fournir de la puissance aux roues pour pouvoir avancer.
Et puisqu'un dessin vaut mieux qu'un long discours, le schéma ci-dessous vous explique le rôle de chaque élément au sein du véhicule.
Le moteur (1) entraine les roues (3) de la voiture. L'embrayage (2) permet de séparer le moteur des roues. La boîte de vitesse (4) est entre le moteur et les roues.
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