Le moteur 2 temps expliqué pas à pas
Un moteur 2 temps réalise son cycle complet en un seul tour de vilebrequin, avec une étincelle à chaque tour. Il n'a pas de soupapes : le piston découvre lui-même des ouvertures dans le cylindre, appelées lumières. Et il utilise le carter, sous le piston, comme chambre d'aspiration du mélange, ce qui oblige à mélanger l'huile à l'essence.
Le 2 temps a fait la gloire des hors-bords pendant des décennies. Il n'est quasiment plus vendu neuf en Europe, mais on en croise encore partout sur le marché de l'occasion, surtout en petites puissances. Et son fonctionnement est un petit bijou d'ingéniosité : il fait le même travail que le 4 temps, avec deux fois moins d'étapes et presque aucune pièce mobile en plus du piston.
L'idée géniale : tout faire en un tour
Dans un 4 temps, le piston fait quatre allers simples pour un cycle, dont deux sont un peu « perdus » à vider et remplir le cylindre. L'ingénieur du 2 temps s'est dit : et si on faisait tout ça en même temps ?
Résultat : un cycle complet en deux allers simples, soit un seul tour de vilebrequin, et une étincelle à chaque tour. À cylindrée égale, le moteur produit donc de la force deux fois plus souvent. C'est ce qui rend le 2 temps si nerveux et si léger.
Pas de soupapes, mais des lumières
Le 2 temps n'a ni soupapes, ni arbre à cames, ni courroie de distribution. À la place, le cylindre est percé de trous sur ses côtés, appelés lumières :
- la lumière d'échappement, par où sortent les gaz brûlés ;
- les lumières de transfert, par où arrive le mélange frais.
C'est le piston lui-même qui fait office de porte : en montant, il bouche les lumières ; en descendant, il les découvre. Comme une main qui passe devant les trous d'une flûte.
Le carter : le deuxième poumon
Voici la vraie astuce. Sous le piston se trouve le carter, la boîte étanche qui entoure le vilebrequin. Dans un 2 temps, le mélange air-essence passe d'abord par ce carter avant d'arriver dans le cylindre.
Le piston travaille donc sur ses deux faces à la fois. Au-dessus, il comprime et subit la combustion. En dessous, il fait office de pompe : il aspire le mélange dans le carter quand il monte, et le pousse vers le cylindre quand il descend.
Pour que le mélange ne ressorte pas par où il est entré, le carter est équipé de clapets : de fines lamelles souples qui ne s'ouvrent que dans un sens, comme une chatière.
Le cycle en deux temps
Temps 1 : le piston monte
Compression au-dessus, aspiration en dessous.
Au-dessus du piston, les lumières sont bouchées : le mélange présent dans le cylindre est comprimé. En dessous, le piston crée une dépression dans le carter : les clapets s'ouvrent et un mélange frais est aspiré. Arrivé en haut, la bougie fait son étincelle.
Temps 2 : le piston descend
Combustion, échappement, puis transfert.
La combustion pousse le piston vers le bas : c'est le temps moteur. En descendant, il découvre d'abord la lumière d'échappement : les gaz brûlés commencent à sortir. Juste après, il découvre les lumières de transfert. Pendant ce temps, sous le piston, le mélange du carter a été comprimé : il jaillit par les transferts dans le cylindre et chasse les derniers gaz brûlés. C'est le balayage. Le piston remonte, et tout recommence.
L'image à retenir. Le 2 temps, c'est comme vider une bouteille en la remplissant en même temps sous le robinet : l'eau neuve pousse l'ancienne dehors. Efficace et rapide, mais un peu d'eau neuve part toujours avec l'ancienne.
Pourquoi on met de l'huile dans l'essence
Dans un 4 temps, le carter est rempli d'huile qui graisse le vilebrequin. Dans un 2 temps, c'est impossible : le carter sert de passage au mélange, l'huile serait aspirée et brûlée d'un coup.
La solution : mélanger l'huile à l'essence. En traversant le carter et le cylindre, le mélange dépose un fin film d'huile sur les roulements, la bielle et le piston, avant de brûler avec l'essence. C'est le mélange 2 temps, dont la proportion dépend du moteur. Sa notice t'indique la bonne proportion.
Sur les plus gros moteurs, une pompe injecte l'huile automatiquement depuis un réservoir séparé : plus besoin de préparer le mélange à la main, mais le principe reste le même.
Les forces et les faiblesses du 2 temps
- Ses forces : léger, simple, peu de pièces, nerveux, facile à réparer soi-même. Il accepte d'être couché dans tous les sens.
- Ses faiblesses : une partie du mélange frais part à l'échappement avec les gaz brûlés, et l'huile brûle avec l'essence. Il consomme plus, fume et pollue davantage. C'est pour ces raisons que les normes antipollution l'ont écarté du marché neuf européen, à l'exception des 2 temps à injection directe, plus propres.
En résumé
- Un cycle complet en un tour, une étincelle à chaque tour.
- Pas de soupapes : le piston ouvre et ferme les lumières.
- Le carter sert de chambre d'aspiration, avec des clapets.
- L'huile est mélangée à l'essence pour tout lubrifier.
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