Moteur capable de transformer l’énergie chimique d’un carburant en mouvement mécanique grâce à un phénomène de combustion.

Qu'est-ce qu'un moteur à combustion interne ?

Un moteur à combustion interne (ou MCI) est un moteur thermique qui utilise l'explosion d'un gaz sous-pression pour produire une force mécanique. Voilà pourquoi on parle aussi de moteur à explosion.

La combustion du gaz en surpression s'effectue à l'intérieur d'un ou plusieurs cylindres équipés de pistons, d'où la notion de combustion interne.

Actionnés par la combustion du gaz, les pistons peuvent servir à :

  • produire un couple sur un arbre, dans le cas des moteurs à allumage essence, diesel ou gaz (de type GPL) ;
  • ou fournir une poussée en éjectant un fluide dans une tuyère, comme dans les moteurs à réaction utilisés à bord des avions.
     

Les spécificités d'un moteur à combustion interne

Un moteur à combustion interne a besoin d'un combustible (dit carburant) et d'un comburant pour fonctionner. Selon la technologie, les carburants utilisés dans les moteurs à combustion interne peuvent être d'origine et de nature différentes.

Il peut s'agir :

  • de carburants fossiles issus du pétrole que l'on nomme hydrocarbures : par exemple, l'essence, le diesel ou le GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié) ;
  • de biocarburants provenant de plantes ou animaux non fossilisés comme le bioéthanol ou le biodiesel ;
  • d'ergols liquides, lorsque les moteurs sont utilisés en dehors de l'atmosphère, sur des fusées par exemple.

La densité énergétique importante de ces carburants offre aux véhicules équipés de moteurs thermiques une grande autonomie.

La combustion en jeu lors de leur fonctionnement provoque toutefois des émissions polluantes (de type CO2 et gaz à effet de serre) qui participent au réchauffement climatique de la planète. Sur les voitures et autres véhicules de transports, les moteurs à combustion interne sont donc petit à petit remplacés par des moteurs hybrides ou électriques moins polluants pour notre environnement.
 

Exemples et mise en pratique

De manière générale, les moteurs à combustion interne sont utilisés pour la propulsion des véhicules de transport. Les moteurs essence ou diesel de nos automobiles sont ainsi des MCI. Certains outils mobiles (tronçonneuses, tondeuses à gazon) ou installations fixes (pompes, groupes électrogènes) utilisent également ce type de moteurs thermiques.

Il existe deux grandes catégories de moteurs à combustion interne :

  • les moteurs à allumage commandé (généralement à essence ou à gaz) dans lesquels le combustible est pré-mélangé au comburant ;
  • les moteurs à allumage par compression, dits Diesel, dans lesquels le combustible s’enflamme au contact de l’air chaud.

Les moteurs à combustion interne respectent le plus souvent un cycle à 4 temps : admission d’air et/ou de carburant par aspiration, compression de l’espace au sein du cylindre, combustion et échappement des gaz. On trouve également des moteurs à 2 temps dont le fonctionnement nécessite 2 mouvements de piston seulement.
 

Bases réglementaires

Afin de lutter contre le changement climatique, tous les véhicules neufs vendus en Europe depuis 1991 doivent respecter certaines normes de pollution fixées par l’Union européenne. Ce sont les normes antipollution dites « Euro ».

Ces normes européennes diffèrent selon :

  • le type de véhicules (poids lourds, autobus et autocars/voitures et véhicules utilitaires légers/2 roues, tricycles et quadricycles à moteur) ;
  • et le type de moteur équipant les véhicules (moteurs à allumage commandé : essence, GPL, GNL, GNV, etc. ou moteurs Diesel).

Elles impliquent des contrôles lors de l'homologation des véhicules neufs.

Pour les voitures et véhicules utilitaires légers, les normes Euro fixent une limite d’émissions rapportées à la distance parcourue (g/km), pour les véhicules lourds ces plafonds sont rapportés à l'énergie développée (en g/kWh).

  • Règlement n° 595/2009 du Parlement européen et du Conseil du 18 juin 2009 dite norme Euro VI ;
  • Règlement n° 2016/1718 de la Commission européenne du 20 septembre 2016 ;
  • Arrêté du 21 juin 2016 établissant la nomenclature des véhicules classés en fonction de leur niveau d'émission de polluants atmosphériques en application de l'article R. 318-2 du code de la route

Ces exigences en matière d’émissions polluantes sont renforcées tous les 5 ans et touchent particulièrement les véhicules équipés de moteurs à explosion. Ainsi, la norme Euro6d en vigueur pour les véhicules légers sera remplacée en 2025 par une norme Euro 7 dont les exigences pourraient condamner la vente de véhicules à combustion interne.