Moteurs thermiques versus moteurs électriques : le comparatif détaillé

Publié le : 15 février 20237 mins de lecture

Les moteurs plus puissants constituent le cœur des systèmes d’entraînement pour la plupart des véhicules à moteur, ainsi que la majorité des machines industrielles. L’ère de la mécanique thermique est en passe de s’achever, et les moteurs électriques sont déjà en vogue. Dans cet article, nous examinerons les propriétés des deux types de moteur, pour mieux comprendre leurs différences en termes de fonctionnement, de coûts et de performances.

Les moteurs thermiques : le cœur battant de l’industrie automobile

Les moteurs à combustion interne ou moteurs thermiques sont les principaux moteurs utilisés dans les voitures, bus et autres véhicules à moteur. Les moteurs thermiques sont également largement utilisés dans une variété de machines industrielles et autres appareils, notamment ceux qui utilisent un mécanisme rotatif ou linéaire pour produire des vitesses ou une force.

Principes de fonctionnement

Un moteur thermique est une machine à combustion interne qui produit une énergie mécanique en faisant brûler un carburant avec le mélange de l’air. Le mélange est injecté dans la chambre de combustion. Une fois le taux de combustion optimal atteint, la pression et la chaleur se développent dans la chambre et forcent le piston à descendre, entraînant le vilebrequin et créant la rotation ou le mouvement linéaire requis.

La fiabilité des moteurs thermiques

Les moteurs thermiques disposent de nombreux avantages par rapport aux moteurs électriques, dont le plus important est leur haut rendement. Ils font preuve d’une bonne robustesse et sont généralement moins chers. Ces avantages expliquent l’utilisation généralisée des moteurs thermiques dans le secteur automobile, particulièrement dans le secteur de la fabrication de revenus tels que les bus, camions, taxis et autres flottes. Autre avantage non négligeable, les moteurs thermiques sont relativement faciles à entretenir et peuvent être réparés facilement.

Moteurs thermiques : les limites

Malgré leurs nombreux avantages, les moteurs thermiques ont tout de même de nombreux points faibles. Les moteurs thermiques présentent un poids et un encombrement élevés, en raison de l’utilisation d’un plus grand nombre de pièces mécaniques et des contraintes sur la conception. Les moteurs thermiques sont très polluants, car ils produisent du monoxyde de carbone et des hydrocarbures non brûlés.

Le moteur électrique : un nouveau type de propulsion

Le moteur électrique fait ses premiers pas dans le secteur automobile. Alors que les premiers moteurs électriques fonctionnaient à l’aide de piles à combustible et d’autres sources d’énergie variées, les véhicules électriques à batterie sont devenus relativement populaires au cours des dernières années. Ils représentent une alternative durable aux moteurs thermiques et une technologie prometteuse pour le développement de transports plus verts.

Le fonctionnement des moteurs électriques

Les moteurs électriques génèrent une force en faisant passer du courant électrique à travers des bobines de fils spécialement conçues. Quand le courant électrique traverse une bobine, elle produit un champ magnétique qui permet au moteur de produire forcément et mouvement. En raison de l’absence totale de combustion interne, les moteurs électriques sont des solutions très silencieuses et peu polluantes.

La place des moteurs électriques

Le plus grand avantage des moteurs électriques est leur faible niveau de pollution. Les véhicules électriques sont principalement alimentés par les énergies renouvelables, ce qui améliore considérablement le bilan environnemental. Les moteurs électriques sont également très simples. Ils sont constitués d’une seule pièce et nécessitent peu de maintenance et de frais de fonctionnement. Il n’existe pas non plus de limites claires concernant leurs applications et les moteurs électriques peuvent être utilisés dans une grande variété de produits et de machines, allant des procédés industriels spécifiques à des véhicules, des systèmes de chauffage et de climatisation et autres.

Moteurs électriques : points faibles

Bien que les moteurs électriques comportent de nombreux avantages, ils ont toutefois leurs limites. Les batteries actuelles ont une autonomie très limitée et sont difficiles à recharger. De plus, ils nécessitent des systèmes de mise en mouvement complexes, et leur coût initial de fabrication est très élevé. Enfin, les moteurs à combustion interne sont actuellement plus puissants que les moteurs électriques.

Moteur électrique Vs moteur thermique

Pour mieux comprendre les particularités de chaque type de moteur, les avantages et les inconvénients doivent être mis en perspective. Voyons comment les moteurs thermiques se comparent aux moteurs électriques dans les domaines clés d’acquisition, d’entretien et de performances.

Coûts d’acquisition

Les moteurs thermiques sont généralement plus abordables et plus faciles à trouver que les moteurs électriques. La fabrication de moteurs thermiques de petite taille est simple et relativement peu coûteuse, contrairement à la conception et à la production des moteurs électriques. Bien que les moteurs thermiques soient moins chers à l’achat, leurs coûts de fonctionnement et d’entretien sont souvent plus élevés que ceux des moteurs électriques.

Coûts d’entretien et de remplacement

Les moteurs à combustion interne sont très fragiles et il est courant que leur intervalle de maintenance soit assez court. La maintenance des moteurs thermiques implique le remplacement régulier des pièces, le changement des huiles et des filtres, et la vérification des bougies et des bobines d’allumage. Par comparaison, les moteurs électriques sont très simples et requièrent peu de maintenance. Les pièces mécaniques ne sont pas nécessaires et ils nécessitent rarement des remplacements. Contrairement aux moteurs thermiques, les moteurs électriques ne nécessitent pas de réglages ou d’entretien supplémentaire.

Autonomie et capacité de recharge

Les moteurs thermiques disposent d’une autonomie plus élevée que celle des moteurs électriques. En raison des limitations des batteries actuelles, les véhicules électriques nécessitent des temps de recharge assez longs et sont limités à de courtes distances. Les moteurs thermiques sont très flexibles et peuvent être alimentés avec une grande variété de carburants, ce qui facilite une autonomie pratiquement illimitée.

Performance et puissance

Les moteurs thermiques sont plus puissants et ont une performance optimale sur une plus grande plage de vitesses et de puissance. Les moteurs électriques sont moins puissants, mais beaucoup plus rapides et plus sensibles. La puissance et la performance des moteurs électriques sont considérablement supérieurs à celles des moteurs thermiques à petite échelle. Enfin, les moteurs thermiques sont plus lourds et plus volumineux que les moteurs électriques, ce qui limite leur application à des applications industrielles et à l’automobile.

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