La motorisation pour le moteur deux et quatre temps
Les progrès en la matière ont été concomitants avec ceux des moteurs automobiles, proches cousins de ceux des motos. Pourtant, les paramètres étaient sensiblement différents, la moto, de par ses dimensions, imposant la construction de moteurs « miniaturisés », comparativement à ceux équipant les voitures aux premiers temps de l’automobile.
C’est peut être cette nécessité de recherche technique qui adonné à la moto une avance qu’elle n’a jamais perdue.
Deux ou quatre temps
C’est un dilemme qui a longtemps animé le monde de la moto, mais le débat est aujourd’hui tranché : le quatre temps s’est imposé. II n’est cependant pas inutile de rappeler les principes fondamentaux de fonctionnement des deux systèmes.
Principe du moteur deux temps
Premier temps : le piston monte dans le cylindre et compresse le mélange carburé dans la partie supérieure de celui ci. Dans sa course ascendante, le piston découvre un orifice dit « d’admission », dépourvu de soupape, par lequel pénètrent des gaz frais, c’est à dire un mélange d’air, d’essence et d’huile, soigneusement dosé. Lorsque le piston parvient en bout de course, une étincelle, produite par une bougie, enflamme le mélange carburé et repousse violemment le piston vers le bas.
Deuxième temps : dans sa course descendante, le piston découvre un deuxième orifice, par lequel les gaz brûlés peuvent s’échapper. Ce mouvement de descente comprime les gaz frais emmagasinés dans la partie inférieure du moteur. Ils se trouvent ainsi poussés vers un ou plusieurs conduits de « transfert », qui les font passer dans la partie supérieure du moteur où ils poussent les gaz brûlés vers l’orifice d’échappement. Par inertie, le piston va reprendre sa course ascendante et poursuivre le cycle.
Un système avantageux
En théorie, les avantages sont nombreux : complexité mécanique moindre (il n’y a pas de soupapes ni de dispositif de distribution), lubrification automatique du bas moteur (l’huile mélangée à l’essence assure sa fonction lubrifiante par simple balayage), présence d’un temps moteur par tour de vilebrequin (alors qu’il n’y a qu’un temps moteur pour deux tours de vilebrequin dans un moteur à essence).
En fait, le système est peu avantageux, car la moindre complexité mécanique ne se traduit pas, bien au contraire, par une fiabilité supérieure ; la lubrification est fonction de la vitesse de rotation du moteur et s’effectue mal à bas régime ; enfin, le rendement, théoriquement optimal, est abaissé par la circulation complexe des gaz frais, qui engendre un mauvais remplissage du cylindre.
L’absence de soupapes d’échappement est, par ailleurs, à l’origine d’une perte de gaz frais, qui sont évacués avec les gaz brûlés avant d’avoir eu le temps de s’enflammer. Si l’on ajoute à cela qu’il faut un allumage très puissant pour enflammer le mélange carburé comprenant une proportion d’huile notable, t que le taux de compression est loin d’être optimal du fait de la présence des « lumières » d’admission et d’échappement, on comprend l’abandon progressif des moteurs deux temps.
Reste cependant que le système a fait ses preuves pendant des dizaines d’années, tant en compétition que dans le domaine de l’utilitaire, où il est encore largement utilisé (sur les cyclomoteurs, par exemple).
Principe du moteur quatre temps
Inventé, semble t il, presque simultanément par Beau de Rochas en France et par Otto en Allemagne, le moteur à quatre temps est aujourd’hui, de très loin, le plus utilisé, ayant définitivement supplanté le deux temps ces dernières années.
Comme son nom l’indique, il fonctionne sur quatre séquences :
Premier temps : le piston descend dans le cylindre, y créant une dépression. Une soupape s’ouvre, dégageant un orifice d’admission par lequel les gaz carburés s’introduisent dans le moteur.
Deuxième temps : le piston remonte et compresse forcement les gaz carburés.
Troisième temps : une bougie déclenche une puissante étincelle, qui enflamme les gaz carburés. L’expansion de ces gaz repousse violemment le piston vers le bas. Dans le cas des moteurs Diesel (qui ne touche pas encore la moto, mais sait on jamais...), l’inflammation des gaz se fait sans bougie, l’explosion se produisant spontanément en raison du taux de compression très élevé.
Quatrième temps : lorsque le piston remonte de nouveau, l’orifice d’échappement est dégagé par ouverture d’une soupape, ce qui permet l’évacuation des gaz brûlés.
Le fonctionnement d’un moteur quatre temps semble donc plus complexe que celui d’un moteur deux temps. II n’y a, rappelons le, qu’un temps moteur tous les deux cycles de vilebrequin, alors qu’un deux temps connaît un temps moteur à chaque tour de vilebrequin.
Plusieurs raisons lui ont cependant permis de s’imposer :
- un meilleur remplissage des cylindres du fait du synchronisme et de la précision du fonctionnement des soupapes ;
- une efficacité du graissage supérieure à tous les régimes ;
- une consommation de carburant et d’huile inférieure ; une fiabilité supérieure et donc une plus grande longévité.