Qui a inventé le moteur à combustion interne et en quel siècle ?

Le moteur à combustion interne a transformé les transports et l’industrie en permettant de produire directement un mouvement mécanique à partir de la combustion d’un carburant. Contrairement à la machine à vapeur, où la chaleur est généralement produite à l’extérieur du moteur pour chauffer de l’eau, la combustion se déroule ici à l’intérieur d’un cylindre ou d’une chambre. L’inventeur auquel cette avancée est principalement attribuée est l’ingénieur allemand Nikolaus Otto, qui met au point son moteur en 1876, au XIXe siècle.

Le principe de fonctionnement

Dans un moteur à combustion interne, un mélange de carburant et d’air brûle dans une chambre fermée. Les gaz produits par cette combustion se dilatent et exercent une pression sur un piston. Le mouvement de va-et-vient du piston est ensuite transformé en rotation grâce à un mécanisme comprenant notamment une bielle et un vilebrequin. Cette énergie mécanique peut alors faire fonctionner une machine, entraîner un véhicule ou actionner différents équipements industriels. Ce principe explique pourquoi le moteur à combustion interne a constitué une innovation majeure par rapport à de nombreux systèmes de propulsion antérieurs.

Le moteur à quatre temps de Nikolaus Otto

Nikolaus Otto est surtout associé au moteur à quatre temps, mis au point et breveté en 1876. Son fonctionnement repose sur quatre étapes successives : l’admission du mélange dans le cylindre, sa compression, la combustion qui produit la puissance, puis l’échappement des gaz brûlés. Ce cycle, souvent appelé cycle d’Otto, permettait d’obtenir un moteur plus régulier et plus efficace que les dispositifs expérimentés auparavant. L’invention d’Otto ne doit donc pas être réduite à une simple découverte de la combustion : elle correspond à la mise au point d’un mécanisme organisé et exploitable pour produire un mouvement continu.

De l’invention à la production industrielle

Après cette mise au point, le moteur d’Otto a contribué au développement des moteurs stationnaires destinés aux ateliers et aux usines. Nikolaus Otto participa avec Eugen Langen à la création de la société Gasmotoren-Fabrik Deutz, qui produisit des moteurs à gaz. Cette étape fut essentielle, car une invention ne devient une technologie industrielle que lorsqu’elle peut être fabriquée de manière régulière et utilisée dans des applications concrètes. Les moteurs issus des travaux d’Otto ont ainsi fourni une source d’énergie mécanique adaptée à de nombreuses activités avant même la généralisation de l’automobile.

Une base pour l’automobile

Dans les années suivantes, d’autres ingénieurs perfectionnèrent et miniaturisèrent les moteurs à combustion interne afin de les installer dans des véhicules. Gottlieb Daimler, qui avait travaillé dans l’environnement industriel d’Otto, développa avec Wilhelm Maybach des moteurs compacts adaptés à la propulsion. En 1886, Daimler expérimenta un véhicule à quatre roues motorisé, tandis que Carl Benz mettait au point un véhicule à trois roues. Ces travaux ne retirent pas à Nikolaus Otto le rôle reconnu dans l’invention du moteur de 1876 : ils montrent plutôt comment son principe a été adapté aux besoins nouveaux de l’industrie automobile. D’autres familles de moteurs apparurent ensuite, notamment le moteur Diesel à allumage par compression, mais le moteur associé au cycle d’Otto demeure l’une des bases des moteurs à essence.