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Un camion, ça marche comment ? Un peu de théorie…

On va commencer par une petite session de théorie. Si vous préférez, vous pouvez directement passer à la partie suivante qui permet de passer à la pratique. Pour ceux que ça intéresse, on va découvrir certaines pièces de notre véhicule pas à pas.

L’objectif n’est pas de faire un inventaire détaillé de toutes les pièces d’un fourgon, mais de présenter les pièces principales qui sont sujettes à usure et auxquelles nous allons devoir être confronté lors de l’entretien régulier de notre camion.

Je tiens à signaler que je ne suis pas mécanicienne et que ces informations proviennent de ma compréhension de la mécanique liée à mon expérience personnelle avec mon Renault Trafic type I de 1990 au cours des dernières années. J’ai souhaité les partager parce que je n’ai pas trouvé de présentation simple et vraiment accessible à tous de la mécanique auto. Si vous avez des documents clairs à partager, ils sont les bienvenus. Également, toute correction et précision sera ajoutée au dossier. Merci de votre bienveillance !

Un peu de théorie

Le moteur, c’est une boite où le carburant explose, produisant de l’énergie qui est transformé pour faire tourner les roues et donc faire avancer le véhicule. C’est tout simple dit comme ça !

Il y a donc un circuit d’essence qui part du réservoir et qui, grâce à la pompe à injection (qui contrôle le débit), est envoyée dans le moteur.

Le moteur chauffant beaucoup, un circuit de refroidissement est nécessaire. Il fait circuler de l’eau entre le moteur et le radiateur à eau (qui contrairement à ce que l’on imagine permet de refroidir l’eau grâce à l’air qui arrive). Il passe notamment par le radiateur du véhicule pour faire le chauffage de l’habitacle. C’est pour cela qu’il faut attendre que le moteur chauffe pour avoir de l’air chaud qui arrive dans l’habitacle en hiver.

Afin que tout fonctionne au mieux, le moteur est graissé en permanence grâce à de l’huile (dont on vérifie régulièrement le niveau).

L’énergie du moteur passe par la boite de vitesse qui ajuste la manière dont l’énergie va être utilisée. Soit une énergie très puissant, mais peu rapide (la première vitesse, utilisée pour démarrer), soit une énergie moins puissante mais plus rapide (les autres vitesses, ajustées en fonction de la vitesse à laquelle le véhicule se déplace déjà).

1 – Le démarrage

Quand on met la clé dans la serrure, la pièce dans laquelle on met la clé s’appelle le neiman. C’est le blocage antivol de votre camion – même ancien – qui permet de bloquer la « colonne de direction », ce qui empêche le volant de tourner.

Quand la clé est tournée d’un cran, sur le moteur diesel – et surtout les anciens – le préchauffage est allumé, il permet de réchauffer le diesel pour faciliter le démarrage. Il est nécessaire d’attendre que le voyant lié s’éteigne pour tourner la clé dans le neiman un second cran.

On active ainsi le démarreur, alimenté en électricité par la batterie.

Le démarreur va débloquer une vanne pour que le carburant aille jusqu’au moteur. La première explosion sera provoquée, sur les moteurs diesel, via un système de pression/chaleur. Le moteur une fois démarré produit l’énergie nécessaire pour déplacer le véhicule.

2 – Comment fonctionne un moteur ?

Je ne souhaite pas aller trop loin dans les explications du fonctionnement d’un moteur, déjà parce que je n’y connais pas grand-chose, mais également parce que le fonctionnement interne du moteur n’a pas grand impact sur ce que nous, débutants, pourront faire lorsque nous travaillerons sur notre véhicule.

Grossièrement donc, du carburant est injecté dans un espace clôt où il explose. L’explosion fait bouger un piston qui entraîne un mouvement circulaire. Une fois le mouvement donné, le mouvement circulaire permet de refermer le piston, le carburant est ré-injecté, explose de nouveau, etc.

Au final, le mouvement circulaire fait tourner un pignon, dont l’énergie est transmise à la boîte de vitesse. [image d’un pignon]

Pignon, en mécanique, est un disque d’acier crénelé.

Une vidéo peut vous aider à mieux comprendre le fonctionnement d’un moteur diesel : https://www.youtube.com/watch?v=aqfzJDOQl7M

3 – Comment l’énergie est transmise aux roues ?

Imaginons que le moteur produise un mouvement qui fait tourner un pignon à 2000 tours par minute.

La boite de vitesse

En posant ce pignon sur un autre pignon, plus petit ou plus grand, la boite de vitesse permet de ralentir ou d’accélérer le mouvement de rotation qui est transmis aux roues.

Par exemple, en première vitesse, le second pignon sera beaucoup plus grand, il faudra par exemple 4 tours complets sur lui-même du premier pignon pour que le second réalise un seul tour sur lui-même. Sa puissance est démultipliée, mais sa vitesse est réduite. C’est ce qui permet à un véhicule lourd de commencer à se déplacer, lancer le mouvement d’accélération alors que le véhicule était initialement à l’arrêt. Une fois le véhicule lancé, il y a besoin de moins de puissance pour faire avancer le véhicule, mais d’une vitesse de rotation plus grande pour qu’il roule plus vite. On change de vitesse pour mettre la seconde, puis la troisième, etc.

L’embrayage

Schématiquement, l’embrayage est un axe qui permet d’accoupler le pignon du moteur avec celui de la boite de vitesse. Quand on débraye – c’est à dire quand on appuie sur la pédale d’embrayage – on déconnecte le mouvement du moteur de celui de la boite de vitesse. Le moteur fonctionne dans le vide. Les roues avancent en étant entraînées uniquement par la vitesse actuelle du véhicule.

Quand on embraye, on accouple le pignon du moteur avec celui de la boite de vitesse qui est alors maîtresse du nombre de tours que les roues feront par minute.

Frein moteur

Quand on conduit sur des routes de montagne, dans les descentes, il est souvent rappelé d’utiliser le frein moteur pour limiter l’usure et l’échauffement des freins. Utiliser le frein moteur, cela signifie utiliser une vitesse relativement faible par rapport à la vitesse actuelle du véhicule. Le nombre de tour de roue par minute sera limitée par la boîte de vitesse, ce qui freinera un véhicule qui aurait tendance à prendre de la vitesse à cause de la descente.

Cardans

La boite de vitesse est reliée aux roues grâce aux cardans. Ces barres de métal possèdent deux articulations, une à chaque extrémité, qui permettent de s’ajuster à l’orientation des roues. Ces deux articulations sont graissées et protégées de l’air extérieur et des impuretés grâce à leur soufflets (c’est ce nom que l’on donne à ces protections en caoutchouc).

[image d’un cardan]

4 – Système de freinage

Afin de freiner le véhicule lancé à toute allure sur le bitume, il va falloir ralentir la vitesse de rotation des roues. C’est l’objectif du système de freinage.

Les jantes des pneus sont fixées sur un disque en métal. C’est ce disque qui tourne pour faire avancer le véhicule. Le système de freinage de mon camion est un système de mâchoires qui entourent ce disque et qui, quand on appuie sur la pédale de frein, enserrent le disque et appuient pour le ralentir. C’est un système quasi-similaire à celui que l’on trouve sur un vélo. Comme sur ce derniers, les plaquettes de frein frottent contre la roue, permettant de limiter la vitesse. La différence, c’est que sur le vélo, les plaquettes frottent directement sur la jante. Sur mon camion, les plaquettes de frein frottent les disques de freinages. Comme les forces en jeu ne sont pas les mêmes en voiture qu’en vélo, le disque de freinage est usé par l’action répété que la mâchoire et les plaquettes exercent sur lui. C’est donc une pièce d’usure qu’il est nécessaire de changer de temps en temps.

La force qui doit être exercée sur les disques de freinage est bien supérieur à la force avec laquelle on appuie sur la pédale de frein. Pour démultiplier cette force, une pièce appelée maître cylindre, transforme la pression que l’on applique sur la pédale de frein en pression hydraulique qui est transmise aux roues grâce au liquide de frein. Ce dernier est donc sous pression et une petite fuite peut avoir un impact important sur la qualité du freinage.

5 – les différents circuits de fluides du véhicule (huile, carburant, etc.)

On appelle durites les tuyaux de caoutchouc qui permettent de transporter les liquides d’un endroit à l’autre du véhicule.

Pour fonctionner, le moteur a besoin de carburant et d’air.

Circuit de carburant

Le carburant part donc du réservoir vers le moteur en passant par :

  • le filtre à carburant, pour enlever tous les déchets qui pourraient s’être infiltrés dans le réservoir
  • la pompe à injection, une pièce qui nécessite des réglages complexes afin d’injecter la bonne quantité de carburant dans le moteur quand celui-ci en a besoin.

Circuit d’air

L’air arrive de l’extérieur, est filtré par le filtre à air pour être amené vers le moteur.

Circuit d’huile moteur

Tout un système complexe interne permet de transformer l’énergie produite par la combustion du carburant en mouvement rotatif pour faire tourner les roues. Ce système a besoin d’être lubrifié en permanence et c’est ce à quoi sert l’huile moteur. Un filtre à huile est attaché au moteur et permet de filtrer l’huile régulièrement.

Circuit de refroidissement

De par la combustion permanente qui se produit dans un moteur en marche, une grande quantité de chaleur est produite. Le circuit de liquide de refroidissement est un circuit fermé qui fonctionne de la manière suivante :

  • le liquide froid arrive au moteur et le refroidit
  • en refroidissant le moteur, le liquide en question se réchauffe et repart
  • il passe par le radiateur habitacle qui permet de chauffer le véhicule si besoin
  • puis il repart vers le radiateur à eau. Le radiateur, c’est un genre de serpentin placé sur une grande surface à l’avant du véhicule. Quand on roule, l’air froid de l’extérieur refroidit le liquide de refroidissement. Un ventilateur accentue également l’aération du serpentin afin de refroidir le liquide plus rapidement encore. Le radiateur est donc en fait un refroidisseur d’air.
  • le liquide refroidit repart au moteur, et la boucle continue sans fin.

Circuit de liquide de frein

Comme on l’a vu, le liquide de frein est indispensable à un système de freinage efficient. La caractéristique de ce liquide est qu’il est incompressible – autant que possible – et transmet donc la pression crée par le maître cylindre sur les mâchoires des plaquettes de freins.

A venir

6 – La direction du véhicule

7 – Autres pièces

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