La combustion interne est littéralement la force motrice derrière les trains, les avions et les automobiles. C’est une méthode de génération d’énergie dans laquelle la combustion a lieu dans une ou plusieurs chambres contrôlées à l’intérieur d’un moteur pour générer de l’énergie mécanique. Les moteurs à combustion interne ont été développés dans les années 1800 et sont largement considérés comme une innovation mécanique majeure. De nombreuses personnes utilisent ou bénéficient d’un moteur à combustion interne tous les jours, qu’elles prennent un bus pour se rendre au travail, utilisent un générateur à essence pour alimenter une maison ou se rendent à la plage en voiture.
Il existe différentes manières d’utiliser l’énergie générée par la combustion interne. Dans tous les cas, la technologie implique l’utilisation d’un mélange air-carburant pour créer des explosions contrôlées. Les explosions créent une grande quantité d’énergie qui pousse un piston, transformant la force de l’explosion en énergie mécanique qui peut être convertie en mouvement, comme le patinage des roues d’une voiture ou le mouvement d’une turbine dans un moteur à réaction. Plus un moteur a de pistons, plus il peut générer d’énergie.
Les moteurs qui utilisent la combustion interne pour l’énergie ont un certain nombre de composants, qui peuvent varier légèrement, selon la nature du moteur et son âge. La plupart des moteurs suivent un cycle à deux ou quatre temps, ce qui signifie que le piston à l’intérieur du cylindre passe par deux ou quatre positions à chaque cycle du moteur. Les moteurs à quatre temps ont tendance à être plus courants; les voitures, par exemple, utilisent une méthode à quatre temps, tandis que les tondeuses à gazon sont généralement des moteurs à deux temps.
L’un des problèmes de la combustion interne est qu’elle génère des gaz d’échappement à haute température et haute pression qui doivent être évacués loin du moteur. Ces fumées contiennent couramment des polluants générés par la combustion du carburant dans le cylindre. De nombreux moteurs ont des systèmes de filtration en place qui sont conçus pour piéger les polluants, et la conception de la combustion interne a été affinée pour augmenter l’efficacité et minimiser la production de polluants. Même avec ces mesures, cependant, de grandes quantités de pollution sont générées chaque année par les bateaux, les avions, les voitures, les camions, les bus et les trains.
Avant le moteur à combustion interne, les gens utilisaient la combustion externe pour générer de l’énergie mécanique. L’un des exemples classiques d’un moteur à combustion externe est un moteur à vapeur tel que celui utilisé historiquement pour propulser les trains et certains types d’équipements d’usine. Alors que la combustion interne est généralement préférée aujourd’hui, les moteurs à combustion externe peuvent encore être vus à l’œuvre dans divers coins du monde, parfois comme des nouveautés et parfois comme de véritables moteurs de travail.