Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vous devez ajouter de l'huile à l'alimentation en carburant de votre tronçonneuse ? Ou pourquoi certaines motos tout-terrain ont une note d'échappement plus aiguë que d'autres ?
Nous avons tous été accablés par des travaux de jardinage ou au volant d'une voiture. Mais cela ne signifie pas que vous avez eu l'occasion de vous plonger dans les spécificités des moteurs 2 temps et 4 temps. En fait, vous ne saviez peut-être pas qu'il y avait une différence jusqu'à ce que quelqu'un évoque 2 temps dans la conversation.
Il n'y a pas de quoi avoir honte non plus. Le fait est que la plupart des gens ne comptent que sur les moteurs 4 temps. Et même cela est en train de changer à mesure que les voitures électriques, les motos et les outils de jardin deviennent de plus en plus importants dans la vie quotidienne. Mais, si vous voulez vous lancer dans quelque chose lié au moteur, vous devrez connaître la différence. Ne vous inquiétez pas, Le Drive est sur le cas!
Avant tout, 2 temps et 4 temps sont des termes qui font référence à la durée du cycle moteur. Pour mieux comprendre ce que signifient ces termes, nous devons commencer par vous vider l'esprit. Débarrassez-vous de tout ce que vous savez sur les moteurs à piston, mis à part le fait que vous avez un piston qui monte et descend en permanence dans la chambre de combustion.
Visualisez ce piston monter et descendre. La puissance entraînant ce mouvement provient de l'allumage ou de la combustion du mélange, qui envoie le piston vers le bas avec une force énorme. L'allumage est l'objectif principal, mais le carburant et l'air doivent d'abord entrer dans la chambre pour que cela se produise. Ensuite, il doit être compressé pour maximiser la quantité d'énergie qui proviendra de la brûlure. Une fois comprimé, l'allumage se produit. Mais avant que le cycle puisse recommencer, les gaz d'échappement du mélange usé doivent sortir de la chambre.
Le terme «course» vient du mouvement du piston tout au long du cycle du moteur. Le nombre correspondant fait référence au nombre de fois que le piston doit se déplacer dans la chambre pour accomplir toutes les fonctions. En termes simples, les 4 temps atteignent ces objectifs en quatre temps, tandis que les 2 temps le font, vous l'avez deviné, en deux.
Le cycle à 4 temps est apparu pour la première fois en 1861 lorsqu'un homme du nom de Nicholas Otto en a conçu le design. C'est pourquoi vous avez peut-être entendu parler de "cycle d'Otto" en de rares occasions .
Cette méthode consacre un trait à chacune des quatre fonctions dont nous avons parlé précédemment. Mais ce n'est pas la seule caractéristique déterminante de ce type de moteur. La façon dont le carburant et l'air entrent et sortent de la chambre est cruciale pour cette conception. C'est là que l'arbre à cames et les soupapes à champignon en haut de la chambre de combustion entrent en jeu.
Décomposons le cycle 4 temps. Dans un moteur 4 temps, le cycle commence par la course d'admission. Lorsque le piston se déplace vers le bas, l'arbre à cames se déplace vers la position qui ouvre la soupape d'admission. Le vide du mouvement vers le bas du piston aspire le mélange d'air et de carburant à travers cette soupape. Une fois que le piston atteint le fond de la chambre, il ne peut plus aspirer d'air et la soupape d'admission se ferme.
Après la course d'admission, le piston commence à remonter la chambre pour comprimer le mélange. Une fois que le piston atteint le haut de la chambre, l'allumage se produit, le poussant à nouveau vers le bas, toutes les soupapes restant fermées pendant la durée des courses de compression et d'allumage. Après la course d'allumage, la soupape d'échappement s'ouvre, permettant au piston de pousser le mélange épuisé jusqu'à ce qu'il atteigne le haut de la chambre. La soupape d'échappement se ferme alors et le cycle recommence.
Assez drôle, les moteurs 2 temps sont apparus peu de temps après les 4 temps lorsqu'un homme du nom de Sir Dugald Clerk a inventé le premier design réussi en 1878.
Une fois que vous avez compris les principes fondamentaux du cycle 4 temps, il est beaucoup plus facile de se mettre à niveau avec les moteurs 2 temps. Avant de pouvoir nous plonger dans la façon dont le moteur 2 temps termine son cycle, nous devons éliminer quelques pièces sur lesquelles reposent les moteurs 4 temps.
Les moteurs 2 temps n'ont pas d'arbre à cames, ni de soupapes, comme vous le trouverez dans un 4 temps. Au lieu de cela, ils comportent un système de soupape à manchon où deux orifices ouverts en permanence existent l'un à côté de l'autre dans la paroi du cylindre. Ceux-ci sont connus comme l'orifice d'échappement et l'orifice d'admission. Le piston lui-même fonctionne comme la vanne contrôlant le débit vers et depuis l'un ou l'autre port.
Il est important de noter que l'orifice d'échappement se trouve généralement plus haut que l'orifice d'admission, car cette configuration laisse plus de temps à l'échappement pour s'échapper au cours de ce cycle.
Cette disposition permet à l'échappement, à l'admission et à la combustion des mélanges de carburant de se produire pendant la même course. À partir du point d'allumage, le piston commence à se déplacer vers le bas. Une fois que le piston se déplace aussi loin, il expose l'orifice d'échappement permettant au mélange de combustible usé de commencer à quitter la chambre. Au fur et à mesure que le piston continue, la position commencera à découvrir l'orifice d'admission afin qu'un mélange de carburant frais commence à entrer. Une fois que le piston atteint le fond, il commence à remonter tout en continuant à expulser les gaz d'échappement restants et à comprimer le nouveau mélange de carburant jusqu'à ce qu'il recouvre l'orifice et ne fonctionne que pour comprimer le mélange de carburant frais. L'allumage recommence le cycle.
Un élément clé de ce cycle est la soupape à clapet dans les applications hautes performances. Cette soupape existe dans l'orifice d'admission et permet au vide de la course descendante du piston d'attirer le carburant mais pas de le repousser lorsque le piston crée une pression sur la course ascendante.
Une caractéristique unique des deux temps est que le carburant qui arrive va également au carter. Les moteurs à deux temps utilisent un système de lubrification à perte totale où le carburant est utilisé pour lubrifier l'ensemble rotatif. C'est pourquoi vous devez ajouter de l'huile spéciale moteur 2 temps au carburant de ces moteurs.
Le cycle du moteur joue un rôle important dans les performances, mais aucun n'est universellement supérieur à l'autre.
Juste pour le plaisir, commençons par parler des avantages évidents du 2 temps. Parce qu'il a un cycle beaucoup plus rapide, il peut produire beaucoup plus de puissance sans augmenter le déplacement. Dans certains cas, la puissance de sortie est plus du double de celle d'un moteur 4 temps de taille similaire. Les 2 temps produisent une puissance de pointe à un régime beaucoup plus élevé, mais le cycle raccourci permet au moteur d'atteindre des vitesses élevées en une période beaucoup plus courte, ce qui augmente efficacement la réponse de l'accélérateur.
Ce n'est pas tout en termes de performances. Les 2 temps sont beaucoup plus légers que les 4 temps. Les 2 temps n'ont pas de soupape, ce qui contribue le plus à l'économie de poids. Ainsi, non seulement un moteur 2 temps est plus puissant, mais il peut peser près de 50 % de moins que son équivalent 4 temps, ce qui se traduit par un rapport puissance/poids nettement meilleur.
Un autre avantage de la conception à 2 temps est qu'elle peut fonctionner dans n'importe quelle orientation car l'alimentation en carburant ne dépend pas de l'alimentation par gravité, ce qui est idéal pour un certain nombre d'applications.
Si les 2 temps sont capables de créer plus de puissance, alors pourquoi ne les voyons-nous pas plus souvent ? Il y a deux raisons importantes à cela. D'une part, ils ne sont pas aussi durables qu'un 4 temps, ni exactement respectueux des émissions. Un autre facteur est qu'ils ne sont pas aussi faciles à contrôler pour l'automobiliste moyen.
Essentiellement, la durabilité relativement élevée et la nature moins polluante sont la raison pour laquelle nous avons tendance à privilégier le 4 temps pour les moteurs multicylindres que nous utilisons dans les voitures, les camions et autres gros véhicules routiers.
La puissance de sortie élevée d'un 2 temps et la capacité de produire une puissance élevée sans augmenter la taille et le poids en font le choix évident pour d'autres applications. Les applications telles que les véhicules tout-terrain hautes performances et les équipements de pelouse qui reposent à la fois sur un faible rapport puissance / poids et nécessitent un moteur pouvant fonctionner dans une orientation favorable aux 2 temps.
Il est cependant important de ne pas exclure les 4 temps dans l'un ou l'autre de ces segments. La durabilité et le couple à bas régime de ces moteurs ont leurs avantages. D'une part, les véhicules ou équipements utilitaires qui reposent sur 4 temps sont plus faciles à entretenir. Comme pour les voitures, le couple à bas régime est plus gérable et nécessite moins de compétences pour être contrôlé en toute sécurité, ce qui offre une expérience beaucoup plus agréable pour les conducteurs et les opérateurs.
Cela ne signifie pas pour autant qu'il n'y a pas d'exceptions à la règle. «À l'époque», vous pourriez même trouver des moteurs diesel industriels utilisant le cycle à 2 temps.
Formez-vous.
La course provient du mouvement du piston dans la chambre de combustion. L'un ou l'autre cycle est explicite. Le nombre correspondant fait référence au nombre de fois que le piston doit se déplacer pour accomplir les quatre fonctions nécessaires au fonctionnement d'un moteur.
Les soupapes à clapet sont les soupapes utilisées dans les moteurs 4 temps. À tout le moins, ces moteurs auront deux soupapes par cylindre. La soupape d'admission permet au carburant et à l'air d'entrer dans la chambre, et les soupapes d'échappement permettent au mélange usé de sortir.
Un autre composant essentiel des moteurs 4 temps. C'est le composant responsable de l'ouverture des soupapes dans la chambre de combustion. Il est lié au vilebrequin et doit être calé correctement pour que les soupapes s'ouvrent et se ferment aux bons moments.
Les moteurs 2 temps reposent sur des orifices qui fonctionnent avec le piston pour créer un système de soupape à manchon. Au fur et à mesure que le piston passe devant ces orifices, ils permettent au combustible usé de sortir de la chambre et à un mélange frais d'entrer.
Une soupape à clapet est présente sur l'orifice d'admission dans les moteurs 2 temps hautes performances. Ce système de soupape simple permet au carburant d'entrer dans la chambre en raison du vide créé par le déplacement du piston vers le bas, mais ne laisse pas le carburant être expulsé lors de la course ascendante du piston.
Vous avez des questions, The Drive a des réponses !
R : Le moteur 4 temps de différence principale complète toutes les fonctions du moteur en quatre temps, tandis qu'un 2 temps les complète en deux. Il existe également des différences significatives dans les composants utilisés et le graissage de ces moteurs.
R : Les moteurs à 2 temps contribuent de manière significative à la pollution des véhicules. Parce qu'ils utilisent des orifices au lieu de soupapes, le carburant non brûlé peut quitter la chambre et augmenter les émissions. C'est pourquoi ils sont généralement limités à une utilisation dans les véhicules tout-terrain et les applications à petit moteur.
R : Les moteurs 2 temps remplissent toutes les fonctions plus rapidement que les moteurs 4 temps. Ils ont également moins de pièces, ce qui les rend plus légers. L'augmentation du régime moteur et un meilleur rapport puissance/poids contribuent tous deux à l'amélioration des performances des véhicules équipés de ces moteurs.
R : La principale raison pour laquelle nous ne voyons pas de moteurs 2 temps utilisés dans les voitures est due à leurs émissions. En plus de cela, ils ne sont généralement pas aussi durables ou faciles à contrôler qu'un 4 temps.
R : De l'huile est ajoutée au carburant 2 temps pour des applications telles que les motos hors route, car le carburant sert également de lubrifiant pour le moteur. Un moteur à 4 temps peut brûler ce carburant, mais cela peut causer des problèmes. Cela peut endommager la pompe et les filtres, c'est pourquoi vous ne devriez pas mélanger les deux.
Apprenez-en plus sur les moteurs 2 temps et 4 temps avec cette vidéo.
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