Cours CAP Mécanique Auto en PDF : les 18 fiches réunies ici

C'est la base de tout : comprendre comment le moteur transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique. La fiche couvre la combustion (qui doit se faire par couches successives à 40 m/s sans atteindre la détonation), les notions fondamentales d'alésage et de course, le calcul de la cylindrée (Vt = π A² C N / 4), le rapport volumétrique, le couple moteur (C = F × l, en Nm) et les deux types de puissance : effective et spécifique. Un incontournable pour tout le reste du programme.

On entre dans le détail des pièces qui composent le moteur : le bloc cylindres (sans chemise, avec chemises humides ou sèches), la culasse en alliage léger qui abrite bougies, chambres de combustion et soupapes, et le joint de culasse garant de l'étanchéité. La fiche détaille aussi les pistons et segments (coup de feu, étanchéité, racleur) ainsi que l'attelage mobile bielles/vilebrequin. En bonus : les particularités des moteurs diesel en injection directe vs indirecte.

La distribution, c'est l'ensemble des organes qui gèrent l'ouverture et la fermeture des soupapes. La fiche explique le rôle des soupapes (admission et échappement), le fonctionnement des poussoirs hydrauliques (qui maintiennent un contact permanent et suppriment les bruits), et l'arbre à cames qui tourne à la moitié du régime du vilebrequin. Les trois modes d'entraînement sont détaillés : par pignon, par chaîne et par courroie crantée — cette dernière étant silencieuse mais à remplacer périodiquement.

Le moteur doit rester autour de 120°C : trop chaud → risque de grippage et auto-inflammation ; trop froid → mauvaise combustion et lavage des cylindres. La fiche compare le refroidissement à air (ailettes, simple mais non uniforme) et le refroidissement à eau, bien plus courant. Ce dernier fonctionne en circuit fermé avec pompe à eau, radiateur (échangeur air/eau), thermostat pour la régulation, vase d'expansion et moto-ventilateur électrique. Le liquide de refroidissement est un mélange eau + éthylène glycol.

Sans lubrification, le moteur grippe en quelques secondes. La fiche couvre la pompe à huile (à engrenage ou à rotor), le limiteur de pression et la filtration avec son clapet by-pass de sécurité. Les deux types de graissage sont expliqués : sous pression (pour les paliers et l'arbre à cames) et par projection (pour les chemises et pistons). Côté lubrifiants, les normes SAE, ACEA et API sont détaillées, ainsi que la réglementation stricte sur les huiles usées (interdiction de les brûler ou jeter dans la nature).

Un chapitre de plus en plus important avec le durcissement des normes environnementales. La fiche liste les gaz polluants issus de la combustion : CO, CO₂, NOx, HC imbrûlés, particules, ozone. Pour les moteurs à essence : catalyseur (platine, palladium, rhodium — élimine 90 % des polluants), régulation lambda (sonde λ), et canister. Pour le diesel : recirculation des gaz (EGR), filtre à particules (FAP) et catalyseur. Le tableau des normes Euro 4, 5 et 6 est inclus, ainsi que le système de diagnostic embarqué EOBD.

La carburation, c'est l'alimentation du moteur en mélange air/essence. La fiche explique l'indice d'octane (pouvoir antidétonant), les biocarburants (E85 avec 85 % d'éthanol, E10 pour la majorité des véhicules post-2000) et les caractéristiques du mélange : dosé, vaporisé, homogénéisé. Les quatre dosages clés à retenir pour l'exam : parfait (1/14,7), de puissance maximale (1/12,5), de rendement maxi et stœchiométrique (1/14,7 pour la dépollution). Attention : l'essence sans plomb est riche en benzène, travaillez toujours dans un espace aéré.

L'injection électronique a remplacé le carburateur sur tous les véhicules modernes. La fiche couvre la constitution complète du système (capteurs, pompe, régulateur, injecteurs, calculateur) et son fonctionnement : comment le calculateur détermine la quantité d'air aspirée via un débitmètre à fil chaud ou un capteur de pression, puis pilote la durée d'ouverture des injecteurs. Les corrections de dosage (démarrage à froid, accélération, sonde lambda, température) sont bien expliquées. Point sécurité : toujours travailler sur moteur froid, dans une zone ventilée.

L'embrayage accouple progressivement le moteur à la transmission au démarrage, et permet de débrayer temporairement pour changer de vitesse. La fiche détaille le disque d'embrayage (garnitures composites, ressorts amortisseurs, noyau cannelé), le diaphragme (ressort conique qui maintient le plateau presseur) et le fonctionnement en position embrayée/débrayée. Trois types de commandes sont présentés : à câble, hydraulique (comparable au freinage) et à rattrapage de garde automatique. Le couple transmissible dépend du diamètre du disque, des garnitures et de la force du diaphragme.

La boîte de vitesses adapte le couple moteur aux résistances variables de la route. La fiche explique le rapport de démultiplication (un grand pignon mené = couple multiplié, vitesse réduite), la constitution interne (arbre primaire monobloc, arbre secondaire avec pignons fous et crabots, fourchettes, synchroniseurs) et les trois phases de synchronisation : contact des cônes de friction, freinage-interdiction, crabotage. La marche arrière nécessite un troisième pignon intermédiaire. La lubrification se fait par barbotage.

La transmission transmet le mouvement de la boîte aux roues motrices. La fiche présente les différents joints de transmission : le joint flector (pour faibles angles), le joint de cardan (non homocinétique seul, homocinétique par paire), le joint tripode (homocinétique, permet de varier la longueur de la transmission) et le joint à billes (4 ou 6 billes, homocinétique, côté roue). Notion clé : une liaison homocinétique assure une transmission régulière quelle que soit l'orientation des arbres.

La suspension maintient les roues en contact avec le sol (tenue de route) et absorbe les oscillations (confort). La fiche détaille les quatre mouvements de la caisse : roulis, tangage, pompage, lacet (+ cabrage et plongée). Le fonctionnement du ressort face à un obstacle est expliqué, ainsi que le calcul de raideur. Les amortisseurs hydrauliques télescopiques (mono ou bi-tubes) et les amortisseurs à gaz dissipent l'énergie sous forme de chaleur. La barre antiroulis limite le roulis en reliant les bras de suspension d'un même essieu.

La direction permet au conducteur de modifier la trajectoire du véhicule. La fiche explique la démultiplication (fort rapport = facile mais imprécis à haute vitesse ; faible rapport = précis mais effort important). Les mécanismes détaillés sont : le boîtier de direction (4×4, camions) et la direction à crémaillère (légère, peu d'articulations). L'assistance est abordée dans ses trois formes : hydraulique (pompe + vérin + distributeur rotatif), électrique (moteur électrique selon l'effort du conducteur) et électro-hydraulique.

Le seul point de contact entre le véhicule et la route — un chapitre à ne surtout pas négliger. La fiche couvre la constitution de l'enveloppe (bande de roulement, flanc, nappes d'armature, carcasse, tringle) et compare les structures diagonale et radiale (la radiale offrant une meilleure tenue de route). Les indices de vitesse et de charge, la législation (profondeur mini de sculpture : 1,6 mm), le diagnostic d'usure anormal (sous-gonflage, sur-gonflage, défaut de parallélisme) et le gonflage tubeless sont bien expliqués.

Le freinage, c'est la sécurité active du véhicule. La fiche commence par les quatre conditions à remplir : efficacité, stabilité, progressivité, confort. L'énergie cinétique (Ec = ½ mv²) est transformée en chaleur par le système. La décélération dépend du coefficient d'adhérence µ et de l'efficacité du freinage — bloquer les roues réduit la décélération et fait perdre le contrôle. La législation impose deux circuits indépendants : circuit principal (6 m/s²) et circuit de secours (3 m/s²), avec maintien sur pente à 18 %.

Complémentaire du cours freinage, cette fiche entre dans le détail du circuit hydraulique. Le maître cylindre et ses composants convertissent l'effort pédale en pression hydraulique. Le maître cylindre tandem gère deux circuits indépendants pour la sécurité — si l'un lâche, l'autre assure 50 % du freinage. La séparation peut être en X ou en parallèle. Côté liquide de frein : DOT 3 (ébullition 205 °C), DOT 4 (230 °C) et DOT 5.1 (250 °C) — ne jamais mélanger liquide de synthèse et liquide minéral.

La batterie est le cœur du système électrique du véhicule. La fiche explique son principe électrochimique (deux électrodes Pb/PbO₂ dans une solution H₂SO₄), la réaction de décharge et de recharge, et la réalisation : 6 éléments de 2 V en série = 12 V. Les caractéristiques clés à retenir : tension nominale 12 V, capacité 50 Ah, intensité de démarrage 300 A. Point réglementation : recharger dans un local aéré, éviter toute étincelle (risque d'explosion), porter gants et lunettes, et toujours arrêter le chargeur avant de brancher/débrancher.

Dernière fiche du programme : l'éclairage et la signalisation, réglementés par le décret n°2001-1362. La fiche couvre les feux de position (blancs à l'avant, rouges à l'arrière, visibles à 150 m), les projecteurs (feux de croisement asymétriques, feux de route à 100 m minimum), les différents types de lampes (halogène à iode, décharge au xénon, bi-xénon), les feux antibrouillard, les indicateurs de direction (lumière orangée clignotante) et les feux stop/recul. Un chapitre concret, très présent aux épreuves pratiques.