Un moteur à deux temps est un type de moteur à combustion interne qui effectue un cycle de puissance de deux temps (mouvements de haut en bas) du piston pendant un cycle de puissance, lequel cycle est terminé en un tour de vilebrequin.
Un moteur à quatre temps nécessite quatre coups de piston pour effectuer un cycle de puissance sur deux révolutions du vilebrequin. Dans un moteur à deux temps, la fin de la course de combustion et le début de la course de compression se produisent simultanément, les fonctions d'admission et d'échappement (ou de balayage) se produisant simultanément.
Les moteurs à deux temps ont souvent un rapport puissance/poids élevé, la puissance étant disponible dans une plage de vitesse étroite, appelée bande de puissance. Les moteurs à deux temps ont moins de pièces mobiles que les moteurs à quatre temps.
Juste au cas où certains d'entre vous ne seraient pas sûrs du fonctionnement des moteurs à deux temps, voici quelques commentaires. Dans un moteur à quatre temps, chacune des quatre étapes essentielles du cycle de production de puissance reçoit sa propre course de piston :
Un moteur à deux temps effectue toutes les mêmes étapes mais en seulement deux coups de piston. Les moteurs à deux temps les plus simples le font en utilisant le carter et le dessous du piston mobile comme pompe de charge fraîche. Ces moteurs portent le nom officiel de "deux temps à balayage de carter".
Lorsque le piston à deux temps monte lors de la compression, sa face inférieure crée un vide partiel dans le carter. Un orifice d'admission quelconque (orifice de paroi de cylindre, soupape à clapet ou soupape à disque rotatif) s'ouvre, permettant à l'air de se précipiter dans le carter à travers un carburateur.
Lorsque le piston s'approche du point mort haut, une étincelle déclenche le mélange comprimé. Comme dans un quatre temps, le mélange brûle et son énergie chimique devient de l'énergie thermique, augmentant la pression du mélange brûlé à des centaines de psi. Cette pression entraîne le piston dans l'alésage, faisant tourner le vilebrequin.
Au fur et à mesure que le piston continue dans l'alésage, il commence à exposer un orifice d'échappement dans la paroi du cylindre. Au fur et à mesure que les gaz de combustion usés s'échappent par cet orifice, le piston descendant comprime simultanément le mélange air-carburant emprisonné en dessous dans le carter.
Au fur et à mesure que le piston descend, il commence à exposer deux ou plusieurs orifices de charge fraîche, qui sont reliés au carter par des conduits courts. Comme la pression dans le cylindre est maintenant basse et la pression dans le carter plus élevée, la charge fraîche du carter se précipite dans le cylindre à travers les orifices de charge fraîche (ou "transfert").
Ces orifices sont façonnés et destinés à minimiser la perte directe de charge fraîche vers l'orifice d'échappement. Même dans les meilleurs designs, il y a des pertes, mais la simplicité a un prix ! Ce processus de remplissage du cylindre tout en expulsant les gaz d'échappement restants par l'orifice d'échappement est appelé "balayage".
Pendant que le piston est proche du point mort bas, le mélange continue de se déplacer du carter, à travers les orifices de transfert et dans le cylindre. Au fur et à mesure que le piston monte, il recouvre d'abord les orifices de transfert, ne laissant que l'orifice d'échappement encore ouvert. S'il n'y avait aucun moyen de l'arrêter, une grande partie de la charge fraîche serait maintenant pompée par l'échappement.
Mais il existe un moyen simple de l'arrêter en utilisant des ondes de pression d'échappement dans l'échappement. Si nous façonnons et dimensionnons correctement le tuyau d'échappement, une réflexion de l'impulsion de pression d'origine, générée lors de l'ouverture de l'orifice d'échappement, rebondira vers l'orifice juste au moment où la nouvelle charge en sera pompée. Cette onde de pression ramène la charge fraîche dans le cylindre au moment même où le piston montant recouvre l'orifice d'échappement.
Étant donné que le mélange air-carburant est constamment pompé par le carter, il n'est pas pratique de lubrifier le piston et la manivelle par de l'huile en circulation pompée, elle serait balayée par le mélange entrant et sortant.
Il faut donc soit mélanger un peu d'huile au carburant (2 à 4 %) soit en injecter très parcimonieusement dans les roulements avec une minuscule pompe doseuse. Le fait qu'il y ait si peu d'huile dicte que ces moteurs à deux temps simples doivent utiliser des roulements, dont le besoin en huile est très faible.
Des moteurs à deux temps plus compliqués existent. Au lieu d'utiliser le carter et le dessous du piston comme pompe de charge fraîche, nous pouvons utiliser un ventilateur rotatif séparé, directement connecté aux orifices de transfert dans les cylindres.
Nous n'avons pas besoin de placer l'orifice d'échappement dans la paroi du cylindre, il peut prendre la forme de quatre soupapes d'échappement à champignon en tête, comme c'est le cas dans le diesel marin, ferroviaire et de camion à deux temps. Étant donné que ces moteurs n'utilisent pas leurs carters comme pompes de charge fraîches, ils peuvent utiliser des paliers lisses durables, lubrifiés de manière conventionnelle par de l'huile de recirculation pompée.
Le diesel à deux temps est balayé avec de l'air pur et non avec un mélange air-carburant. Leur carburant n'est injecté qu'après la fermeture de tous les ports, évitant ainsi toute perte. Certains moteurs à deux temps récupérés dans le carter font de même et sont appelés «DI» ou moteurs à deux temps à injection directe. Ils peuvent être rendus aussi économes en carburant et faibles en émissions d'échappement que les moteurs à quatre temps.
Les moteurs à pistons les plus efficaces au monde sont en fait le diesel marin géant à rotation lente qui transporte le commerce maritime international. Ils sont deux fois plus efficaces que les moteurs à allumage par étincelle à quatre temps habituels que l'on trouve dans les voitures et les motos.
Les détails mécaniques de divers moteurs à deux temps diffèrent selon le type. Les types de conception varient en fonction de la méthode d'introduction de la charge dans le cylindre, de la méthode de balayage du cylindre et de la méthode d'évacuation du cylindre.
L'orifice de piston est la conception la plus simple et la plus courante dans les petits moteurs à deux temps. Toutes les fonctions sont contrôlées uniquement par le piston recouvrant et découvrant les orifices lorsqu'il monte et descend dans le cylindre.
Dans les années 1970, Yamaha a élaboré quelques principes de base pour ce système. Ils ont constaté qu'en général, l'élargissement d'un orifice d'échappement augmente la puissance de la même quantité que l'élévation de l'orifice, mais la plage de puissance ne se rétrécit pas comme elle le fait lorsque l'orifice est relevé.
La soupape à clapet est une forme simple mais très efficace de clapet anti-retour généralement installé dans le conduit d'admission de l'orifice commandé par piston. Il permet l'admission asymétrique de la charge de carburant, améliorant la puissance et l'économie tout en élargissant la plage de puissance. Ces vannes sont largement utilisées dans les motos, les VTT et les moteurs hors-bord marins.
La voie d'admission est ouverte et fermée par un élément rotatif. Un type familier parfois vu sur les petites motos est un disque fendu fixé au vilebrequin, qui recouvre et découvre une ouverture à l'extrémité du carter, permettant à la charge d'entrer pendant une partie du cycle (appelée soupape à disque).
Une autre forme de soupape d'admission rotative utilisée sur les moteurs à deux temps utilise deux éléments cylindriques avec des découpes appropriées agencées pour tourner l'une dans l'autre - le tuyau d'admission n'ayant un passage vers le carter que lorsque les deux découpes coïncident.
Le vilebrequin lui-même peut former l'un des éléments, comme dans la plupart des modèles de moteurs à bougies de préchauffage. Dans une autre version, le disque de manivelle est agencé pour être ajusté à faible jeu dans le carter et est pourvu d'une découpe qui s'aligne avec un passage d'entrée dans la paroi du carter au moment approprié, comme dans les scooters Vespa.
Dans un moteur à flux croisés, les orifices de transfert et d'échappement se trouvent sur les côtés opposés du cylindre, et un déflecteur sur le dessus du piston dirige la charge d'admission fraîche dans la partie supérieure du cylindre, poussant les gaz d'échappement résiduels vers le bas de l'autre côté. côté du déflecteur et par l'orifice d'échappement.
Cette méthode de balayage utilise des orifices de transfert soigneusement formés et positionnés pour diriger le flux de mélange frais vers la chambre de combustion lorsqu'il pénètre dans le cylindre. Le mélange carburant/air frappe la culasse, puis suit la courbure de la chambre de combustion, puis est dévié vers le bas.
Cela empêche non seulement le mélange carburant / air de sortir directement de l'orifice d'échappement, mais crée également une turbulence tourbillonnante qui améliore l'efficacité, la puissance et l'économie de la combustion. Habituellement, un déflecteur de piston n'est pas nécessaire, cette approche présente donc un avantage distinct par rapport au schéma à flux croisés.
Dans un moteur uniflow, le mélange, ou "l'air de suralimentation" dans le cas d'un diesel, entre à une extrémité du cylindre commandé par le piston et l'échappement sort à l'autre extrémité commandée par une soupape d'échappement ou un piston. Le flux de gaz de balayage est donc unidirectionnel, d'où le nom d'uniflow.
Le piston de ce moteur est en forme de « chapeau haut de forme »; la section supérieure forme le cylindre régulier, et la section inférieure remplit une fonction de balayage. Les unités fonctionnent par paires, la moitié inférieure d'un piston chargeant une chambre de combustion adjacente.
Un moteur à deux temps est un type de moteur à combustion interne qui effectue un cycle de puissance de deux temps (mouvements de haut en bas) du piston pendant un cycle de puissance, lequel cycle est terminé en un tour de vilebrequin.
Cela les rend souhaitables pour leur utilisation dans des outils portatifs tels que des tronçonneuses. Les moteurs à deux temps se trouvent dans les applications de propulsion à petite échelle telles que les motos, les cyclomoteurs et les motos hors route.
Les moteurs à deux temps fonctionnent en combinant plusieurs fonctions en un seul mouvement de piston; lors du mouvement ascendant du piston (compression du mélange air/carburant/huile) dans la chambre de combustion, sous le piston, un nouveau mélange air/carburant/huile est aspiré dans le carter hermétiquement fermé.
Types de moteur à deux temps :
Deux temps ont quitté le marché parce qu'ils ne pouvaient pas répondre aux normes EPA de plus en plus strictes en matière d'émissions d'échappement des véhicules. La caractéristique même qui rend les moteurs à deux temps attrayants, la simplicité de n'avoir que trois pièces mobiles (vilebrequin, bielle et piston), a également été leur perte.
La principale différence entre un moteur 2 temps et un moteur 4 temps est qu'un moteur 4 temps passe par quatre étapes, ou deux révolutions complètes, pour effectuer une course motrice. Un moteur à 2 temps passe par 2 étapes, ou une révolution complète, pour terminer une course motrice.
Le carburant pour un moteur 2 temps contient une petite quantité d'huile mélangée. C'est ce qu'on appelle un "2 temps" parce qu'un seul mouvement de haut en bas du piston, les 2 temps effectuent le cycle complet d'admission, de compression, de combustion et d'échappement.
Par rapport aux moteurs à quatre temps, les moteurs à deux temps sont plus légers, plus efficaces, ont la capacité d'utiliser du carburant de qualité inférieure et sont plus économiques. Par conséquent, les moteurs plus légers se traduisent par un rapport puissance/poids plus élevé (plus de puissance pour moins de poids).
Les vélos à moteur à deux temps sont des vélos plus légers et plus rapides qui donnent un coup de pied intense au moteur. Cela facilite le déplacement autour de votre vélo avec le coup de poing plus rapide par cc. En même temps, ces vélos sont généralement plus difficiles à conduire et à contrôler.
1 à 4, le moteur de la présente invention fonctionne selon un cycle à trois temps :course de détente, course d'échappement-admission et course de compression. Les trois temps sont accomplis en un seul tour du vilebrequin, dans lequel chacun des deux pistons va et vient une fois.
Étant donné que les moteurs à 2 temps sont conçus pour fonctionner à un régime plus élevé, ils ont également tendance à s'user plus rapidement. un moteur 4 temps est généralement plus durable. Cela étant dit, les moteurs 2 temps sont plus puissants. Les moteurs à deux temps sont de conception beaucoup plus simple, ce qui les rend plus faciles à réparer.
La configuration du moteur à trois cylindres, à pistons opposés et à deux temps présente des événements d'échange de gaz légèrement superposés, ce qui entraîne un phénomène connu sous le nom de charge croisée. Dans une configuration à deux cylindres, cependant, les événements d'échange de gaz sont séparés trop rapidement.
Contrairement à un moteur à quatre temps, une caractéristique unique d'un moteur à deux temps est qu'il n'a pas de réservoir d'huile interne. Au lieu de cela, les moteurs à deux temps exigent que le propriétaire mélange l'huile dans le carburant selon un rapport prédéterminé afin de s'assurer que le moteur reçoit une lubrification adéquate pendant le fonctionnement.
Dans un moteur à 2 temps, il ne faut qu'un seul coup de piston pour terminer le cycle de combustion. Il y a un coup de compression, puis une explosion de carburant comprimé. Au retour, l'échappement est expulsé du cylindre par l'arrivée de carburant frais. Les bougies s'allument à chaque tour.
Le carburant à deux temps est essentiellement de l'essence sans plomb mélangée à de l'huile à 2 temps. Le rapport de mélange huile/carburant doit être spécifié dans le manuel d'instructions de votre moteur. L'huile contenue dans le carburant 2 temps est extrêmement importante pour la lubrification de votre moteur car les moteurs à deux temps n'ont pas de réservoir d'huile interne.
AUCUN marché de voitures neuves aux États-Unis n'a été propulsé par un moteur à deux temps depuis que Saab a supprimé progressivement son 3 cylindres difficile à caser à la fin des années 1960, lorsque les lois fédérales sur la pollution de l'air étaient en vigueur.
Les moteurs à deux temps ne sont pas «interdits» pour une utilisation sur toutes les voies navigables de Californie, et il n'est pas prévu de le faire. Les moteurs à deux temps à carburateur et à injection électronique sont considérés comme des moteurs à émissions élevées. Généralement, ces moteurs ont été fabriqués avant 1999.
Inconvénients du deux temps
Il est important d'obtenir vos bons rapports carburant / huile lors du mélange de carburant à deux temps. Trop d'huile, et votre moteur peut avoir du mal à démarrer ou à fonctionner, générer une accumulation de carbone sur les composants internes du moteur, souffler des nuages de fumée et fonctionner mal en général.
Un moteur à deux temps peut théoriquement produire deux fois plus de puissance car il se déclenche une fois à chaque tour, tandis que les moteurs à quatre temps se déclenchent une fois tous les deux tours. Pour cette raison, il a un rapport puissance/poids plus élevé, ce qui le rend plus désirable pour de nombreux cyclistes.
Bien qu'un 2 temps n'offre jamais le couple d'un 4 temps, il s'en rapproche suffisamment pour la plupart des pilotes du week-end. Non seulement cela, mais ils sont plus légers et ont tendance à être plus faciles à manipuler, ce qui les rend parfaits pour les débutants. De plus, les vélos 2 temps nécessitent moins d'entretien que la plupart des 4 temps, ce qui vous fait gagner du temps et de l'argent.
Avec moins de pièces mobiles, les taille-bordures à 2 temps sont des outils fiables. Ils pèsent peu et vibrent moins que les tondeuses à 4 temps, ce qui réduit la fatigue de l'opérateur et améliore l'expérience de coupe. Ils nécessitent également moins d'entretien.
Les moteurs à deux temps (ou 2 temps) nécessitent l'ajout d'un mélange de carburant et d'huile dans le réservoir de carburant. Ce mélange entraîne à la fois la combustion et la lubrification du moteur. L'utilisation d'un moteur 2 temps à l'essence seule entraînera une panne de moteur.
