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CAP Maintenance des véhicules · CAPCAP

Le moteur : exercices corrigés pour le CAP Maintenance des véhicules

Publié le 10 novembre 2026 · Mis à jour le 10 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un moteur convertit une forme d'énergie en énergie mécanique ; le moteur à explosion utilise l'énergie thermique de la combustion d'un carburant. 5
  • Le moteur TU est un quatre-cylindres en ligne, quatre temps, refroidi par eau, décliné en essence (TU) et en Diesel (TUD). 6
  • Dans un code TU, le premier chiffre reprend le chiffre des centaines de la cylindrée : TU3 correspond à 1 360 cm³. 6
  • Pour une cylindrée, on calcule le volume d'un cylindre, puis on multiplie par le nombre de cylindres ; on écrit toujours l'unité (cm³).
  • Au CAP, on apprend à identifier les éléments du moteur, à contrôler le refroidissement (thermostat, radiateur) et à analyser les gaz d'échappement. 3

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices te font manipuler la notion de moteur comme on le fait en formation : reconnaître un type de moteur, lire un code constructeur, calculer une cylindrée, puis organiser un contrôle sur le véhicule. Ils sont classés du plus simple au plus délicat. Cherche d'abord seul, avec une feuille et une calculatrice, puis ouvre les indices, et seulement après la correction.

Un moteur est une machine qui convertit une forme d'énergie en énergie mécanique. 5 Le moteur d'une voiture, d'une moto ou d'un camion est un moteur à explosion : il tire son mouvement de l'énergie thermique que dégage la combustion d'un carburant. 5 C'est ce moteur-là, essence ou diesel, que tu rencontres le plus souvent à l'atelier.

Les exercices

Exercice 1 Quel moteur pour quelle situation ?

★☆☆Environ 8 min

Associe chaque situation à l'un des types de moteurs suivants : moteur à explosion, moteur électrique, moteur à vapeur, moteur hydraulique, moteur pneumatique, moteur à réaction.

  1. Un ventilateur dans l'atelier.
  2. Une voiture à essence.
  3. Une clé à chocs alimentée par de l'air comprimé.
  4. Un engin de chantier dont le mouvement vient de la pression d'un liquide.
  5. Un avion propulsé par l'éjection de gaz à grande vitesse.
  6. Une machine d'usine de l'époque de la révolution industrielle, alimentée par de la vapeur.
Indice 1

Pour chaque situation, demande-toi d'abord quelle énergie arrive dans le moteur : électricité, chaleur d'un carburant, pression d'un fluide...

Indice 2

Deux situations parlent de pression : l'une avec un liquide, l'autre avec de l'air.

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  1. Situation 1 : le ventilateur reçoit de l'électricité, c'est un moteur électrique. 5

  2. Situation 2 : la voiture à essence brûle un carburant et transforme la chaleur produite en mouvement, c'est un moteur à explosion. 5

  3. Situation 3 : l'outil fonctionne grâce à l'énergie de l'air comprimé, c'est un moteur pneumatique. 5

  4. Situation 4 : la pression d'un liquide fait avancer l'engin, c'est un moteur hydraulique. 5

  5. Situation 5 : l'avion avance grâce à l'éjection de gaz à haute vitesse, c'est un moteur à réaction. 5

  6. Situation 6 : la chaleur de la vapeur fournit le mouvement, c'est un moteur à vapeur. 5

Pour reconnaître un moteur, cherche toujours l'énergie d'entrée. Chaque type de moteur est conçu pour un besoin précis. 5 Au CAP, tu travailleras surtout sur le moteur à explosion des voitures et des motos.

Exercice 2 Lire le code d'un moteur TU

★☆☆Environ 8 min

Sur la plaque rivetée sur le bloc d'un moteur TU, tu lis un type de la forme « TU3MC ». Dans un code TU, le premier chiffre reprend le chiffre des centaines de la cylindrée réelle. 6 Par exemple, TU3 désigne un moteur essence de 1 360 cm³. 6

Parmi les cylindrées essence existantes, 954, 1 124, 1 294, 1 360 et 1 587 cm³, 6 on s'intéresse à celle de 1 294 cm³. Quel chiffre suit « TU » dans le code de ce moteur ?

Indice 1

Écris 1 294 et repère le chiffre qui représente les centaines.

Indice 2

Vérifie ta méthode avec l'exemple : dans 1 360, quel chiffre obtiens-tu, et est-ce bien 3 ?

Voir la correction pas à pas
  1. On teste la méthode sur l'exemple : dans 1 360, le chiffre des centaines est 3, ce qui correspond à TU3. La méthode est bonne.

  2. On décompose 1 294 : 1 millier, 2 centaines, 9 dizaines, 4 unités.

  3. Le chiffre des centaines est donc 2.

  4. Le code de ce moteur commence par TU2.

Le chiffre qui suit « TU » est 2, soit un code de la forme TU2... Ne le confonds pas avec le chiffre des milliers : c'est bien celui des centaines qui est repris.

Exercice 3 Cylindrée d'un seul cylindre

★★☆Environ 8 min

Le moteur TU3 est un moteur essence de 1 360 cm³ 6 qui possède quatre cylindres en ligne. 6 On suppose les quatre cylindres identiques. Calcule la cylindrée d'un seul cylindre, en cm³.

Indice 1

La cylindrée totale est la somme des volumes des cylindres.

Indice 2

Si les cylindres sont identiques, la somme devient une multiplication : cylindrée totale = nombre de cylindres × cylindrée d'un cylindre.

Voir la correction pas à pas
  1. On note CC la cylindrée totale : C=1 360 cm3C = 1\,360\ \text{cm}^3 ; le nombre de cylindres est n=4n=4.

  2. Les cylindres étant identiques : C=n×cC = n \times c, où cc est la cylindrée d'un cylindre.

  3. On isole cc : c=Cnc = \dfrac{C}{n}.

  4. On calcule : c=1 3604=340 cm3c = \dfrac{1\,360}{4} = 340\ \text{cm}^3.

Chaque cylindre du TU3 a une cylindrée de 340 cm³. Vérification rapide : 4×340=1 3604\times 340 = 1\,360, on retrouve bien la cylindrée totale.

Exercice 4 Essence ou Diesel : comparer deux cylindrées

★★☆Environ 8 min

Le moteur TU existe en deux versions. La version essence propose cinq cylindrées : 954 cm³, 1 124 cm³, 1 294 cm³, 1 360 cm³ et 1 587 cm³. La version Diesel, appelée TUD, en propose deux : 1 360 cm³ et 1 527 cm³. 6

Calcule l'écart, en cm³, entre la plus forte cylindrée essence et la plus forte cylindrée Diesel.

Indice 1

Cherche d'abord le plus grand nombre de chaque série.

Indice 2

Un écart s'obtient par une soustraction : grand nombre moins petit nombre.

Voir la correction pas à pas
  1. Pour l'essence, la plus forte cylindrée est 1 587 cm³.

  2. Pour le Diesel, la plus forte cylindrée est 1 527 cm³.

  3. On soustrait : 1 587−1 527=601\,587 - 1\,527 = 60.

  4. L'écart est de 60 cm³, avec l'unité des deux données.

La plus forte version essence dépasse la plus forte version Diesel de 60 cm³. L'écart est faible, et les deux versions appartiennent à la même famille de moteurs TU. 6

Exercice 5 Une production à l'échelle d'une vie de moteur

★★☆Environ 10 min

La Française de mécanique a produit le dernier moteur TU le 18 décembre 2014. En 28 ans, 15 610 192 moteurs avaient été fabriqués. 6

En supposant une production régulière, combien de moteurs TU ont été fabriqués en moyenne par an ? Arrondis à l'unité.

Indice 1

Une moyenne par an se calcule en divisant le total par le nombre d'années.

Indice 2

Pose la division avant d'utiliser la calculatrice et vérifie que ton résultat est de l'ordre de plusieurs centaines de milliers.

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  1. Total fabriqué : 15 610 192 moteurs ; durée : 28 ans.

  2. Moyenne annuelle : 15 610 19228\dfrac{15\,610\,192}{28}.

  3. On effectue la division : on obtient environ 557 506,86557\,506{,}86.

  4. On arrondit à l'unité : environ 557 507 moteurs par an.

La moyenne est d'environ 557 507 moteurs par an. C'est une moyenne : la production réelle variait d'une année à l'autre, mais l'ordre de grandeur montre à quel point ce moteur était répandu, donc fréquent à l'atelier.

Exercice 6 Calculer la cylindrée à partir de l'alésage et de la course

★★★Environ 15 min

Un moteur à quatre cylindres identiques a un alésage (diamètre d'un cylindre) de 75 mm et une course de piston de 77 mm. Ces données sont proches de celles d'un moteur de 1,4 litre.

Calcule la cylindrée totale en cm³, arrondie au dixième.

Rappel : V=π4×d2×cV = \dfrac{\pi}{4}\times d^2 \times c pour un cylindre, dd et cc étant dans la même unité.

Indice 1

Convertis d'abord les millimètres en centimètres pour obtenir des cm³ à la fin.

Indice 2

Calcule le volume d'un cylindre, puis multiplie par 4 seulement à la fin.

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  1. Conversion : d=75 mm=7,5 cmd = 75\ \text{mm} = 7{,}5\ \text{cm} et c=77 mm=7,7 cmc = 77\ \text{mm} = 7{,}7\ \text{cm}.

  2. Carré de l'alésage : d2=7,52=56,25 cm2d^2 = 7{,}5^2 = 56{,}25\ \text{cm}^2.

  3. Volume d'un cylindre : V=π4×56,25×7,7≈340,18 cm3V = \dfrac{\pi}{4}\times 56{,}25 \times 7{,}7 \approx 340{,}18\ \text{cm}^3.

  4. Cylindrée totale : 4×340,18≈1 360,7 cm34 \times 340{,}18 \approx 1\,360{,}7\ \text{cm}^3.

  5. On vérifie l'ordre de grandeur : le résultat est proche de 1 360 cm³, la cylindrée du TU3, 6 ce qui est cohérent avec un moteur de 1,4 litre.

La cylindrée totale est d'environ 1 360,7 cm³. Si tu avais oublié la conversion en centimètres, tu aurais trouvé un nombre mille fois trop grand : l'ordre de grandeur sert à repérer ce type d'erreur.

Exercice 7 Organiser le contrôle du refroidissement

★★★Environ 15 min

Un client signale que son moteur chauffe. Le moteur est refroidi par un circuit à eau, comme le moteur TU. 6 Tu dois vérifier le système de refroidissement directement sur le véhicule.

En t'appuyant sur les tâches que le CAP demande de maîtriser, 3 propose dans l'ordre une démarche de contrôle en cinq points, et justifie en une phrase l'ordre choisi.

Indice 1

Avant de contrôler quoi que ce soit, il faut savoir de quelles pièces le circuit est fait.

Indice 2

Les tâches du CAP citent deux pièces à contrôler : le thermostat et le radiateur.

Voir la correction pas à pas
  1. Premier point : repérer sur le véhicule les éléments qui composent le système. On ne contrôle bien que ce que l'on a identifié. 3

  2. Deuxième point : vérifier que l'ensemble du circuit de refroidissement fonctionne correctement, pour savoir si le défaut est général ou local. 3

  3. Troisième point : tester le thermostat, monté sur le véhicule ou déposé. 3

  4. Quatrième point : s'assurer que le radiateur n'est pas bouché. 3

  5. Cinquième point : noter les constats (pièces vérifiées, anomalies) pour pouvoir conclure et informer le client.

  6. Justification : on va du général au particulier, de la vue d'ensemble vers chaque pièce, pour ne pas démonter ou remplacer une pièce sans preuve.

Une bonne démarche de diagnostic suit une logique : identifier, vérifier l'ensemble, isoler la pièce en cause, noter. Le même réflexe vaut pour d'autres systèmes du moteur, comme la gestion moteur et la dépollution, dont il faut aussi savoir repérer les éléments sur le véhicule. 3

Les questions qu'on se pose

Pourquoi calculer une cylindrée alors que le code du moteur la donne déjà ?

Le code ne fournit qu'une indication : dans la famille TU, le premier chiffre reprend seulement le chiffre des centaines de la cylindrée. 6 Le calcul à partir de l'alésage et de la course te donne la valeur réelle, et il te sert à vérifier une donnée ou à comparer deux moteurs. Il t'entraîne aussi à conserver les unités, un réflexe attendu à l'atelier.

Dois-je savoir distinguer moteur essence et moteur diesel au CAP ?

Oui. Le référentiel du CAP traite des fonctions remplies par les moteurs et prévoit de classer les moteurs diesel. 1 Les deux sont des moteurs thermiques : ils brûlent un carburant, essence ou diesel, pour produire du mouvement. 5 Le moteur essence s'allume grâce à une étincelle, le diesel par compression. Dans la famille TU, la version essence s'appelle TU et la version Diesel TUD. 6

Que faire si mon résultat ne tombe pas sur la bonne valeur ?

Relis ta correction étape par étape. Les trois causes les plus courantes sont une conversion d'unités oubliée, un nombre de cylindres omis et une erreur d'arrondi trop précoce. Garde toutes les décimales jusqu'au résultat final, puis arrondis une seule fois.

Sources

Programme visé : Référentiel du CAP Maintenance des Véhicules - Formations et compétences · Éduscol (Ministère de l'Éducation Nationale)

  1. Référentiel du CAP Maintenance des Véhicules - Formations et compétences, Éduscol (Ministère de l'Éducation Nationale). Consulté le 10 novembre 2026.
  2. Moteurs à combustion interne - BTS, Éduscol STI. Consulté le 10 novembre 2026.
  3. Documents de liaison CAP Maintenance Véhicules - Option voitures particulières, Académie de Strasbourg. Consulté le 10 novembre 2026.
  4. Documents de liaison CAP Maintenance Véhicules - Option motocycles, Académie de Strasbourg. Consulté le 10 novembre 2026.
  5. Moteur, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.
  6. Moteur TU, Wikipédia. Consulté le 10 novembre 2026.

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