Quelle est la différence entre un moteur à deux temps et un moteur à quatre temps - analyse comparative

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 16:01

Quelle est la différence entre un moteur à deux temps et un à quatre temps ? La différence la plus notable concerne les modes d'allumage du mélange combustible, qui peuvent être immédiatement remarqués par le son. Un moteur à 2 temps produit généralement un grondement strident et très fort, tandis qu'un moteur à 4 temps a tendance à avoir un ronronnement plus silencieux.

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Dans la plupart des cas, la différence réside également dans l'objectif principal de l'unité et son efficacité énergétique. Les moteurs à deux temps s'allument à chaque révolution du vilebrequin, ils sont donc deux fois plus puissants que les moteurs à quatre temps, dans lesquels le mélange ne s'enflamme qu'à chaque révolution.

Les moteurs à quatre temps sont plus économiques, mais plus lourds et plus chers. On les trouve couramment sur les voitures et les véhicules utilitaires, tandis que les modèles plus petits à deux temps sont plus courants sur des applications telles que les tondeuses à gazon, les scooters et les bateaux légers. Mais un générateur à essence, par exemple, peut être trouvé à la fois à deux temps et à quatre temps. Le moteur du scooter peut également être de tout type. Le principe de fonctionnement de ces moteurs est fondamentalement le même, la différence réside uniquement dans la manière et l'efficacité de la conversion d'énergie.

Qu'est-ce qu'un beat ?

Le traitement du carburant dans les deux types de moteurs s'effectue par l'exécution séquentielle de quatre processus différents, appelés cycles. La vitesse à laquelle le moteur passe par ces cycles est exactement ce qui différencie un moteur à deux temps d'un moteur à quatre temps.

Le premier coup est l'injection. Dans ce cas, le piston descend dans le cylindre et la soupape d'admission s'ouvre pour laisser entrer le mélange air-carburant dans la chambre de combustion. Vient ensuite le coup de compression. Pendant cette course, la soupape d'admission se ferme et le piston monte dans le cylindre, y comprimant les gaz. La course de puissance commence lorsque le mélange est enflammé. Dans ce cas, une étincelle d'une bougie enflamme les gaz comprimés, ce qui provoque une explosion dont l'énergie pousse le piston vers le bas. Le dernier coup est l'échappement: le piston monte dans le cylindre et la soupape d'échappement s'ouvre, permettant aux gaz d'échappement de sortir de la chambre de combustion pour que le processus puisse recommencer. Les mouvements alternatifs du piston font tourner le vilebrequin, dont le couple est transmis aux pièces de travail de l'appareil. C'est ainsi que l'énergie de la combustion du carburant est convertie en mouvement de translation.

Fonctionnement du moteur à quatre temps

Dans un moteur à quatre temps standard, le mélange est enflammétous les deux tours du vilebrequin. La rotation de l'arbre entraîne un ensemble complexe de mécanismes qui assurent l'exécution synchrone d'une séquence de cycles. L'ouverture des soupapes d'admission ou d'échappement s'effectue à l'aide d'un arbre à cames, qui appuie alternativement sur les culbuteurs. La vanne est ramenée en position fermée au moyen d'un ressort. Pour éviter une perte de compression, il est essentiel que les soupapes soient bien ajustées contre la culasse.

Fonctionnement du moteur à deux temps

Voyons maintenant en quoi un moteur à deux temps diffère d'un moteur à quatre temps en termes de principe de fonctionnement. Dans les moteurs à deux temps, les quatre actions sont effectuées en un tour de vilebrequin, pendant la course du piston du point mort haut au bas, puis remontent. La libération des gaz d'échappement (purge) et l'injection de carburant sont intégrées dans un cycle, à la fin duquel le mélange s'enflamme et l'énergie résultante pousse le piston vers le bas. Cette conception élimine le besoin d'un train de soupapes.

La place des soupapes est occupée par deux trous dans les parois de la chambre de combustion. Lorsque le piston descend en raison de l'énergie de la combustion, le canal d'échappement s'ouvre, permettant aux gaz d'échappement de sortir de la chambre. Lors de la descente, un vide est créé dans le cylindre, grâce auquel un mélange d'air et de carburant est aspiré par l'orifice d'admission situé en dessous. En montant, le piston ferme les canaux et comprime les gaz dans le cylindre. À ce stade, la bougie d'allumage se déclenche et tout le processus décrit ci-dessus est répété.encore. L'important est que dans ce type de moteur, le mélange s'enflamme à chaque tour, ce qui permet d'en extraire plus de puissance, du moins à court terme.

Rapport poids/puissance

Les moteurs à deux temps sont mieux adaptés aux applications qui nécessitent des rafales de puissance rapides et nettes plutôt qu'un fonctionnement stable pendant de longues périodes. Par exemple, un jet ski à deux temps accélère plus vite qu'un camion à quatre temps, mais il est conçu pour de courts trajets, alors qu'un camion peut parcourir des centaines de kilomètres avant d'avoir besoin de se reposer. Les moteurs à deux temps compensent leur courte durée de vie en ayant un faible rapport poids/puissance: ils pèsent généralement beaucoup moins, ils démarrent donc plus vite et atteignent leur température de fonctionnement plus rapidement. Ils ont également besoin de moins d'énergie pour se déplacer.

Quel moteur est le meilleur

Dans la plupart des cas, les moteurs à quatre temps ne peuvent fonctionner que dans une seule position, tandis que les moteurs à deux temps sont moins exigeants à cet égard. Cela est dû en grande partie à la complexité des pièces mobiles ainsi qu'à la conception du carter d'huile. Un tel carter, qui assure la lubrification du moteur, ne se trouve généralement que dans les modèles à quatre temps et revêt une grande importance pour leur fonctionnement. Les moteurs à deux temps n'ont généralement pas un tel puisard, ils peuvent donc être utilisés dans presque toutes les positions sans risque de ballottement d'huile ou d'interruption du processus de lubrification. Pour les appareils tels que les tronçonneuses, les scies circulaires etd'autres instruments portables, cette flexibilité est très importante.

Efficacité énergétique et performance environnementale

On constate souvent que les moteurs compacts et rapides produisent plus de pollution atmosphérique et consomment plus de carburant. Au bas du mouvement du piston, lorsque la chambre de combustion est remplie d'un mélange combustible, une partie du carburant est perdue dans l'orifice d'échappement. Cela peut être vu dans l'exemple d'un moteur hors-bord; si vous regardez attentivement, vous pouvez voir des taches huileuses multicolores autour de lui. Par conséquent, les moteurs de ce type sont considérés comme peu efficaces et polluants. Bien que les modèles à quatre temps soient un peu plus lourds et plus lents, ils consomment complètement du carburant.

Coût d'achat et d'entretien

Les moteurs plus petits sont généralement moins chers, à la fois en termes d'achat initial et d'entretien. Cependant, ils sont conçus pour une durée de vie plus courte. Bien qu'il y ait quelques exceptions, la plupart d'entre eux ne sont pas conçus pour un fonctionnement continu pendant plus de quelques heures et ne sont pas conçus pour une très longue durée de vie. L'absence d'un système de lubrification séparé signifie également que même les meilleurs moteurs de ce type s'usent relativement rapidement et deviennent inutilisables en raison de dommages aux pièces mobiles.

En partie à cause de l'absence d'un système de lubrification à l'essence conçu pour être rempli dans un moteur de scooter à deux temps, par exemple,il est nécessaire d'ajouter une certaine quantité d'huile spéciale. Cela entraîne des coûts et des tracas supplémentaires, et peut également provoquer une panne (si vous oubliez d'ajouter de l'huile). Le moteur 4 temps nécessite dans la plupart des cas un minimum d'entretien et de soins.

Quel moteur est le meilleur

Ce tableau décrit brièvement en quoi un moteur à deux temps diffère d'un moteur à quatre temps.

	Moteur à quatre temps	Moteur à deux temps
1.	Une course motrice tous les deux tours du vilebrequin.	Un cycle d'alimentation pour chaque tour de vilebrequin.
2.	Nous devons utiliser un volant moteur lourd pour compenser les vibrations qui se produisent pendant le fonctionnement du moteur en raison d'une répartition inégale du couple, car l'allumage du mélange combustible ne se produit que tous les deux tours.	Un volant d'inertie beaucoup plus léger est nécessaire et le moteur tourne de manière assez équilibrée car le couple est réparti beaucoup plus uniformément en raison du fait que le mélange de carburant s'enflamme à chaque tour.
3.	Grand poids du moteur	Moteur beaucoup moins lourd
4.	La conception du moteur est compliquée en raison du mécanisme de soupape.	La conception du moteur est beaucoup plus simple en raison de l'absence de soupapemécanisme.
5.	Coût élevé.	Moins cher qu'un quatre temps.
6.	Rendement mécanique faible dû au frottement d'un grand nombre de pièces.	Plus d'efficacité mécanique grâce à un frottement réduit grâce au nombre réduit de pièces.
7.	Productivité accrue grâce à l'élimination complète des gaz d'échappement et à l'injection de mélange frais.	Haute performance réduite en raison du mélange des résidus de gaz d'échappement avec du mélange frais.
8.	Température de fonctionnement inférieure.	Température de fonctionnement plus élevée.
9.	Refroidissement par eau.	Refroidi par air.
10.	Moins de consommation de carburant et combustion complète.	Consommation de carburant plus élevée et mélange d'injection fraîche avec des résidus d'échappement.
11.	Prend beaucoup de place.	Prend moins de place.
12.	Système de lubrification complexe.	Système de lubrification beaucoup plus simple.
13.	Faible bruit.	Plus bruyant.
14.	Système de calage des soupapes.	Au lieu de vannes, des canaux d'entrée et de sortie sont utilisés.
15.	Efficacité thermique élevée.	Moins d'efficacité thermique.
16.	Faible consommation d'huile.	Consommation d'huile plus élevée.
17.	Moins d'usure des pièces mobiles.	Usure accrue des pièces mobiles.
18.	Installé dans les voitures, bus, camions, etc.	Utilisé dans les cyclomoteurs, scooters, motos, etc.

Il énumère également les qualités positives et négatives de chacun de ces deux types.