2 Temps - Cycle de fonctionnement

Par rapport à un moteur à quatre temps, le moteur à deux temps est bien plus simple par les éléments qui le constituent puisque les seuls éléments mobiles sont un embiellage (bielle + vilebrequin) et un piston.
Il n'y a pas de soupapes, de ressorts, d'arbres à cames, de culbuteurs, etc.

Bien plus simple dans sa constitution, mais pas forcément dans son fonctionnement :
L'admission et l'échappement étant assurés par des lumières (trous percés dans le cylindre et donnant quasiment à l'air libre) et des transferts (permettant à l'air de passer du carter vers la chambre de combustion) l'étanchéité du cylindre est assurée, tout du moins sur les premières versions de moteurs à deux temps, par le déplacement du piston qui vient successivement masquer les lumières d'admission et d'échappement, mais surtout par des phénomènes de pression et de dépression.


Il faut noter que l'appellation "2 temps" pour ce type de moteur, est quelque peu abusive : Elle provient du fait qu'une explosion se produit à chaque tour de moteur pour un deux temps, alors qu'il faut deux tours sur un quatre temps.


Dans la réalité, on peut distinguer 4 phases, dont une double, ce qui en fait 5 au total, soit une de plus que pour un quatre temps : 

1°) Peu après que le piston soit arrivé au bas de sa course, le piston découvre la lumière d'admission, et le piston, en montant, aspire dans le carter (en dessous du piston) le mélange air / essence

C'est la phase d'admission

2°) Le piston en remontant va progressivement recouvrir la lumière d'échappement et comprimer l'air dans la chambre de combustion.

C'est la phase de compression.

3°) Lorsque le piston arrive au sommet de sa course, l'air est comprimé à son maximum. Pour qu'il puisse continuer sa course, on enflamme le mélange au moyen de la bougie

C'est la phase de combustion

4°) En redescendant, le piston découvre la lumière d'échappement et évacue les gaz brûlés. Pendant ce temps, les gaz frais contenus dans le carter sont transférés vers la chambre de combustion, où le mélange frais va prendre la place des gaz brûlés, facilitant ainsi l'échappement.

C'est la phase d'échappement / Transfert

La succession de ces différentes phases nous donne à peu près ceci

 Cliquez sur l'animation pour la voir image par image 
(Internet Explorer uniquement)

N.B. : On parle ci-dessus de combustion et non pas d'explosion. Ce dernier terme est inapproprié. Pour utiliser une "image" aisément compréhensible, lorsqu'une fusée entre en phase de combustion, elle décolle. Lorsqu'elle explose, elle atterrit de manière inattendue et imprévisible.
J'ai vu deux fois dans ma vie, exploser un moteur : La première, lorsqu'on avait tenté l'expérience de faire fonctionner un Solex avec du nitrométhane : Le résultat fut assez impressionnant. La deuxième fois, il s'agissait d'un "V8" de dragster... L'épreuve se déroulait de nuit sur le circuit Paul Ricard : ce fut un feu d'artifice !


On a longtemps pensé que le moteur à deux temps pourrait, à cylindrée égale, fournir une puissance deux fois supérieure à un quatre temps, dans la mesure où il est capable, à régime égal, de "brasser" deux fois plus de mélange et d'avoir deux fois plus de phases de combustion à régime égal.
Pendant longtemps, les résultats restèrent loin des espérances en raison, principalement, des déperditions : une partie des gaz frais étant refoulée par la lumière d'admission et une autre directement évacuée par la lumière d'échappement, sans avoir été brûlée.
Maintenant que l'on a maîtrisé ces phénomènes par l'adoption de clapets à l'admission et de soupapes rotatives à l'échappement, on n'est plus très loin du résultat : Si l'on compare la puissance spécifique de ce qui se fait de mieux dans chacun des domaines : Formule 1 d'une part et moto de Grand-Prix 500 cm3 de l'autre on obtient, pour une cylindrée unitaire assez proche, 400 chevaux par litre pour un 2 temps et seulement 250 pour un 4 temps. D'ailleurs, pour réintroduire les 4 temps dans la catégorie 500 (devenue "MotoGP" pour l'occasion), l'équivalence est 500 - 2 temps / 1000 - 4 temps !


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