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Moteur à deux temps : quels sont ses avantages et ses inconvénients ?

Dvojtaktný motor
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Un moteur à deux temps, également appelé cycle à deux temps, est un moteur à combustion à piston fonctionnant en deux temps.

Cela signifie que le cycle de travail du moteur aura lieu pendant deux courses du piston et un tour du vilebrequin.

Indholdsfortegnelse

Fonction moteur à deux temps

Pour être clair, le fonctionnement d'un moteur à deux temps consiste également en quatre temps, tout comme un moteur à quatre temps. Cependant, plusieurs d'entre eux fonctionnent simultanément. La réduction du nombre de cycles de quatre à deux est obtenue par l'espace sous le piston ; ainsi, le carter participe également au remplacement du remplissage des cylindres.

Avec un moteur à deux temps, deux cycles de travail se produisent simultanément, l'un se produisant dans l'espace au-dessus du piston avec combustion et l'autre sous le piston sans combustion.

Un moteur à deux temps classique ne contient pas de distribution de soupapes et donc ni de soupapes, ni d'arbre à cames, ni de courroie, ni de culbuteurs. Pour remplacer le contenu du cylindre, trois canaux sont utilisés à la place des vannes, plus précisément :

  • Canal d'admission – part du carburateur et mène au carter
  • Canal de refoulement – relie le carter à la chambre de combustion du cylindre
  • Échappement canal - s'ouvre de la chambre de combustion du cylindre dans le tuyau d'échappement

En raison de l'absence d'un train de soupapes et de ses composants, un moteur à deux temps est plus petit et plus léger que les autres moteurs à quatre temps avec la même cylindrée et le même nombre de cylindres.

Un moteur à deux temps a un vilebrequin similaire à un moteur à quatre temps. Lors de son déplacement du point mort haut au point mort bas, le piston assure entre autres la pression, l'alimentation en carburant et son transfert vers la chambre de combustion du cylindre.

Il fonctionne de telle manière que le piston, lorsqu'il se déplace vers son point mort bas, pousse le carburant à travers le canal de refoulement vers le haut dans la chambre de combustion du cylindre. Ensuite, lorsqu'il se déplace vers son point mort haut, il aspire du carburant supplémentaire par le canal d'aspiration sous le piston ou dans le carter.

Lubrification moteur :

Avec les moteurs à deux temps, les pièces mobiles du moteur, telles que les paliers de vilebrequin ou de bielle, sont noyées de carburant, ce qui signifie qu'elles ne peuvent pas être lubrifiées de manière classique comme avec les moteurs à quatre temps. Cependant, dans la plupart des cas, le carburant n'a pas des capacités de lubrification suffisantes, c'est pourquoi de l'huile est ajoutée au carburant.

Cette lubrification est appelée lubrification à la graisse et constitue le moyen le plus simple de lubrifier le moteur. Dans ce type de lubrification, l'huile est ajoutée directement au carburant, en le mélangeant dans un rapport huile-carburant allant d'environ 1:20 à 1:100.

Cycles du moteur à deux temps

Animation d'un cycle moteur 2 temps

1. La première course du piston (admission et compression) :

Le piston remonte de son point mort bas vers son point mort haut.

Au dessus du piston :

Lors de son déplacement du point mort bas vers le point mort haut, le piston ferme d'abord le canal d'évacuation par lequel le mélange est poussé dans l'espace situé au-dessus du piston. Par la suite, le piston ferme également le canal d'échappement, créant un espace isolé dans le cylindre, entraînant la compression du mélange.

Sous le piston :

Une fois que le piston a parcouru environ la moitié de sa course, son bord inférieur ouvre l'orifice d'admission. Cela entraînera l'aspiration du mélange d'allumage du carburateur dans le carter. Mais ce n'est pas tout.

Juste avant le point mort haut du piston, une étincelle jaillit entre les électrodes de la bougie, ce qui provoque l'allumage (allumage) du mélange. La combustion crée de l'énergie thermique, qui se manifeste par une augmentation de la pression dans le cylindre, qui déplace le piston vers le bas et convertit ainsi l' énergie thermique du carburant en travail mécanique du moteur.

2. Deuxième course de piston :

Le piston se déplace de son point mort haut vers le bas jusqu'à son point mort bas.

Au dessus du piston :

Lors de la deuxième course du piston, une détente a lieu dans l'espace au-dessus du piston, ce qui pousse le piston du point mort haut vers le point mort bas.

Sous le piston :

Un mélange incendiaire est aspiré dans le carter par le canal d'aspiration ouvert. Une fois que le piston a terminé la moitié de sa course vers le point mort bas, l'orifice d'admission se ferme, comprimant le mélange dans le carter.

Juste avant la fin de la détente, le piston ouvre la lumière d'échappement, ce qui fait chuter la pression dans le cylindre. Le piston ouvre le canal de décharge et le mélange d'allumage du carter évacue les gaz de combustion hors du cylindre sous pression tout en le remplissant pour le prochain cycle de travail du moteur.

Rinçage du cylindre

Le rinçage des cylindres est une phase qui ne se produit pas dans un moteur à quatre temps. Cependant, il est extrêmement important pour un moteur à deux temps car sa course affecte considérablement les paramètres du moteur.

Dans les moteurs à quatre temps, il est courant que les gaz d'échappement soient expulsés par le mouvement du piston vers le point mort haut, mais dans le cas des moteurs à deux temps, d'autres facteurs doivent assurer la vidange des cylindres, plus précisément :

  • Echappement libre – les gaz de combustion sortent du cylindre par le canal d'échappement uniquement en raison de la pression différentielle dans le cylindre et le tuyau d'échappement.
  • Extrusion avec une charge fraîche - après l'ouverture de la soupape de décharge, le mélange d'allumage commence à s'écouler dans le cylindre, expulsant les gaz de combustion.

La phase de rinçage est souvent limitée au temps pendant lequel le canal d'évacuation est ouvert jusqu'à ce que le canal d'échappement soit fermé.

Cependant, avec différents modes de moteur, lors du rinçage des cylindres, les événements suivants peuvent se produire :

  • Plus ou moins de mélange du mélange frais avec les gaz d'échappement, car leur contact direct se produit
  • Fuite du mélange frais dans le tuyau d'échappement
  • Rinçage insuffisant du cylindre avec un résidu élevé de gaz d'échappement lors du prochain moteur cycle de travail

Un moteur à deux temps peut être conçu comme un moteur à essence, mais il peut également être conçu comme un moteur diesel.

Moteur diesel à deux temps

Le principe de fonctionnement du moteur diesel à deux temps est le même que celui du moteur à deux temps à étincelles. Une différence significative est que le mélange est créé uniquement dans le cylindre.

Le carburant est ainsi injecté dans le cylindre juste avant la fin de la compression en raison du moment précis de l'allumage. La plupart des moteurs diesel à deux temps utilisent une soupape classique pour l'injection de carburant, qui est très similaire à une soupape de moteur à quatre temps.

Un compresseur est souvent utilisé dans les moteurs à deux temps pour créer une pression de suralimentation. Cependant, la possibilité de suralimenter le moteur à l'aide d'un turbocompresseur ou d'une combinaison d'un turbocompresseur et d'un compresseur est également une option.

Avantages d'un moteur à deux temps :

  • Construction simple
  • Poids inférieur par rapport à un moteur à quatre temps
  • Dimensions du moteur plus petites
  • Absence de commande de soupapes
  • Coûts de production réduits
  • Système de lubrification du moteur simple
  • Le refroidissement est, en la plupart des cas, de l'air, de sorte que toutes les parties du système de refroidissement par eau sont éliminées
  • Possibilité de travailler dans n'importe quelle position (même à l'envers)
  • Les performances maximales sont atteintes à des révolutions inférieures, car chaque mouvement vers le bas du piston accompagne la combustion • • • Dans certains cas, il est plus facile de rev

Inconvénients d'un moteur à deux temps :

  • Non écologique en raison du mélange d'huile dans le carburant
  • Consommation de carburant élevée en raison de fuites fréquentes du mélange imbrûlé dans l'échappement lors du rinçage
  • Consommation d'huile moteur plus élevée par rapport à un moteur à quatre temps
  • Moteur irrégulier fonctionnement à bas régime
  • Bruit moteur plus élevé
  • Mélange de mélange brûlé et non brûlé
  • En raison de l'emplacement des canaux sur le côté du cylindre, une usure plus importante des segments de piston se produit.