Moteurs à deux temps ou à quatre temps : comment ils fonctionnent, avantages et inconvénients

Moteurs à deux temps ou à quatre temps : comment ils fonctionnent, avantages et inconvénients

Moteurs à deux temps ou à quatre temps : comment ils fonctionnent, avantages et inconvénients

Mes amis qui ont fait le changement parlent de différences en termes de traction, de freinage moteur, de puissance délivrée, de son et de sensation générale. Examinons donc de plus près pour répondre à quelques questions fondamentales, comme quelle est la différence entre un moteur à quatre temps et un moteur à deux temps ? Comment fonctionnent les moteurs à quatre et deux temps ? Quels sont les avantages et les inconvénients de chacun? Et lequel vous convient le mieux ?

Quatre temps contre deux temps : comment ça marche

De nos jours, peu de motos de rue sont équipées de moteurs à deux temps, c'est donc principalement une question pour les pilotes tout-terrain. Pour simplifier les choses dans cet article, nous nous en tiendrons aux moteurs de moto tout-terrain monocylindres modernes en formats à deux et quatre temps. Jetons un coup d'œil aux similitudes et aux différences.

Les moteurs à deux et quatre temps sont des moteurs à combustion interne qui utilisent l'énergie créée en brûlant un mélange d'air et de carburant pour pousser un piston vers le bas. Une bielle et un vilebrequin transfèrent le mouvement de haut en bas du piston en un mouvement de rotation, qui se dirige vers la roue arrière de la moto, la poussant vers l'avant.

Lorsque nous parlons de « course », nous faisons référence au piston qui monte ou descend dans le cylindre. Dans un moteur à quatre temps, le premier temps est l’admission, le deuxième la compression, le troisième la combustion et le quatrième l’échappement. Les professeurs du secondaire qui tentent d'attirer l'attention des adolescents hormonaux utilisent parfois les termes les plus mémorables sucer, serrer, éclater, souffler pour décrire les quatre coups. Voici ce qui se passe à chaque prise de vue.

Admission : La soupape d'admission située dans la culasse s'ouvre lorsque le piston descend, aspirant ainsi une quantité de carburant. Le moteur aspire alors l'air.

Compression : Les soupapes d'admission et d'échappement se ferment lorsque le piston remonte, comprimant ainsi le mélange air-carburant.

Combustion : Les soupapes d'admission et d'échappement restent fermées tandis que le système d'allumage déclenche l'étincelle de la bougie, enflammant le mélange air-carburant et repoussant le piston, fournissant ainsi la puissance à la roue arrière.

Échappement : La ou les soupapes d’échappement s’ouvrent lorsque le piston remonte, expulsant le mélange air-carburant brûlé par le système d’échappement. Le cycle recommence alors.

Notez que tout cela se passe au-dessus du haut du piston. C'est pourquoi les culasses à quatre temps sont beaucoup plus grandes que les culasses à deux temps. La culasse doit abriter les arbres à cames, les soupapes, les conduits d'admission et d'échappement et la bougie d'allumage. En dessous de tout cela, le vilebrequin repose dans un bain d’huile à l’intérieur du carter. Lorsque la manivelle tourne, elle projette de l'huile sur les parois du cylindre, les roulements de manivelle et de bielle pour que tout soit suffisamment lubrifié. La plupart des motos sont également équipées de systèmes d'huile sous pression qui pulvérisent de l'huile là où elle est nécessaire pour la lubrification et le refroidissement.

Un moteur à deux temps suit les mêmes étapes de succion-écrasement-bang-soufflage, mais combine les courses d'admission et de compression, puis combine les courses de combustion et d'échappement, de sorte que l'ensemble du processus est complété en deux temps au lieu de quatre. Cela signifie qu'un moteur à deux temps produit de la puissance à chaque fois que le piston descend, tandis qu'un moteur à quatre temps produit de la puissance à chaque fois que le piston descend. C'est comme ça. 

Les deux temps utilisent le carter dans le cadre du conduit d'admission, en utilisant le volume au-dessus et en dessous du piston. Ceci étant, le vilebrequin ne peut pas reposer dans un bain d’huile comme un quatre temps. Au lieu de cela, les moteurs à deux temps contiennent de l'huile mélangée au carburant et cette huile résiduelle lubrifie les parois du cylindre, la manivelle et les roulements de bielle. 

De plus, la culasse d’un moteur à deux temps n’est essentiellement qu’un capuchon au-dessus du cylindre utilisé pour maintenir la bougie d’allumage. Il n'y a ni soupapes ni ouvertures dans la culasse. Au lieu de cela, il y a des ouvertures dans le cylindre, appelées ports, qui dirigent le flux de la charge d'admission et sont couvertes et découvertes lorsque le piston monte et descend dans le cylindre. Si vous considérez les soupapes comme des orifices d'entrée et de sortie pour le mélange air-carburant et l'échappement, le piston d'un moteur à deux temps agit comme une porte coulissante verticale pour ouvrir et fermer les orifices. La magie d'un moteur à deux temps réside dans la façon dont il utilise le mouvement du piston, ainsi que l'espace au-dessus et au-dessous du piston, pour accomplir la séquence sucer-écraser-bang-souffler. C'est comme ça. 

Admission et compression : Lorsque le piston remonte, une dépression se crée sous lui, aspirant le mélange air-carburant dans le carter. La compression se produit simultanément au-dessus du piston. Dans un moteur deux temps, un clapet anti-retour est situé dans le conduit d'admission, entre le carter et la source de carburant. Ce clapet, actionné par dépression, permet l'aspiration du mélange air-carburant lors de la remontée du piston, et se ferme lors de sa descente, empêchant ainsi le refoulement du mélange hors de la chambre de combustion.

Combustion et échappement : La bougie d’allumage enflamme le mélange air-carburant et pousse le piston vers le bas, produisant ainsi de la puissance. Simultanément, le mélange air-carburant situé sous le piston est aspiré par le conduit de transfert, du bas vers le haut du moteur. Lorsque le piston descend vers le bas de sa course de combustion, il expose l’orifice d’échappement dans la paroi du cylindre. Ce dernier est positionné de manière à permettre à la pression exercée sous le piston dans le carter d’évacuer les gaz d’échappement brûlés, tout en les remplaçant par un mélange de carburant et d’air frais non brûlé, via les conduits de transfert.

Vous pensez probablement « OK, peu importe, nerd ! Les deux moteurs font tourner une roue, alors qu'est-ce qui ne va pas avec l'un sur l'autre ?

Les avantages et les inconvénients des moteurs à quatre et deux temps

Il y a des avantages et des inconvénients aux deux types de moteurs, et ils offrent des expériences de conduite différentes, c'est pourquoi certains de mes amis ont changé.

Avantages des moteurs quatre temps : Les moteurs quatre temps produisent de la puissance quatre fois moins longtemps que les moteurs deux temps, mais la durée plus longue de la phase de combustion génère un couple bien supérieur. Ils offrent ainsi une meilleure puissance à bas régime et une poussée plus linéaire et prévisible sur toute la plage de régime. Pour compenser ce phénomène, les moteurs quatre temps nécessitent un volant moteur plus lourd afin de fournir au vilebrequin l'inertie nécessaire à sa rotation entre les cycles de combustion. La combinaison de la fréquence réduite des impulsions de puissance transmises à la roue arrière et du volant moteur plus lourd confère aux moteurs quatre temps une meilleure traction dans certaines conditions tout-terrain. De plus, les moteurs quatre temps offrent généralement un frein moteur bien plus important, ce qui est très apprécié des motards. Enfin, l'absence de mélange huile-essence dans les moteurs quatre temps leur permet de réduire leurs émissions polluantes.

Moteurs 4 temps contre moteurs 2 temps : Historiquement, les moteurs 4 temps étaient plus lourds que les 2 temps, tout simplement parce qu'ils nécessitent davantage de pièces pour fonctionner. Cependant, cette différence s'estompe à mesure que les moteurs 4 temps s'allègent. Un volant moteur plus lourd peut modifier le comportement de la moto et la rendre plus difficile à manœuvrer. Les moteurs 4 temps sont également plus complexes à réparer. À mon avis, cela se vaut, car si les moteurs 2 temps sont beaucoup plus faciles à remettre en état, ils nécessitent un entretien plus fréquent.

Avantages des moteurs deux temps : Comme mentionné précédemment, les moteurs deux temps ont toujours été plus légers et plus simples. Ils comportent moins de pièces mobiles susceptibles de s'user, et une révision complète peut être effectuée en une matinée avant une sortie l'après-midi. Les moteurs deux temps offrent généralement une puissance impressionnante à haut régime. Les moteurs deux temps modernes sont plus maniables et plus performants à bas régime grâce aux améliorations apportées aux valves d'échappement, qui sont en fait de petites soupapes permettant d'ajuster la taille des orifices d'échappement en fonction du régime moteur.

Inconvénients : Préparer le mélange huile-essence est un petit désagrément qui commence à devenir agaçant à cause des dégâts que cela occasionne. Cette arnaque disparaîtra bientôt avec la popularité des motos à injection TPI (injection par transfert). C'est vrai que c'est un peu contraignant de transporter de l'huile lors des longs trajets enduro pour la doser et en rajouter au réservoir aux arrêts. Je parle en connaissance de cause, suite à une seule fuite de mon bidon d'huile qui a taché mes en-cas dans ma poche à eau.

Étant donné que les moteurs à deux temps nécessitent une lubrification plus rare pour continuer à fonctionner, leurs pistons, segments, cylindres et manivelles s'usent plus rapidement. Vous devez donc prévoir de remplacer les pièces plus fréquemment sur un moteur à deux temps que sur un moteur à quatre temps. Les deux temps ont également une conception d'échappement très unique, avec de gros tuyaux à paroi mince qui sont susceptibles d'être bosselés et endommagés assez facilement par les obstacles hors route. Finalement, deux clichés sont sales. Leurs gaz d’échappement sont enfumés et contiennent une bonne quantité de gaz imbrûlés, ce qui est assez nocif pour l’environnement. 

Qu'est-ce qui est beau à la fois à deux et à quatre

Quoi qu'il en soit, votre moteur démarre des milliers de fois par minute pendant que vous conduisez, combinant un timing parfait d'allumage, de ravitaillement et de balayage pour produire une puissance incroyable à partir d'un ensemble petit et léger. Ils produisent leur propre électricité pour recharger leurs batteries et/ou alimenter leurs propres bobines d'allumage. Ils font tourner les pompes à eau, garantissant que tout reste à des températures de fonctionnement idéales via des thermostats. Je m'amuse avec les moteurs à combustion interne depuis l'âge de cinq ans environ. J'ai 41 ans maintenant et je suis toujours fasciné par leur fonctionnement.

Et le son ? Si vous êtes arrivé jusqu'ici, vous savez que les moteurs quatre temps font « braaap » et les deux temps « ring-a-ding-ding » . Personnellement, j'adore le son des deux temps. Le bruit et l'odeur me donnent la chair de poule et me font pleurer. Pour moi, il n'y a rien de plus grisant que d'entendre un deux temps vrombir.

Les quatre temps sonnent bien aussi, sauf quand c'est un Double A qui accroche le limiteur derrière moi sur une course de lièvre, ce qui me fait généralement un peu pipi, car ça fait très peur.

Quoi qu'il en soit, à deux ou quatre temps, les motos sont fantastiques. Roulez sur ce qui vous convient le mieux ou roulez simplement sur ce que vous pouvez trouver et amusez-vous.

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