Comme son nom l'indique, un petit moteur à deux temps est un moteur à combustion interne (CI) qui effectue un cycle de puissance complet en seulement deux courses de piston — une vers le haut et une vers le bas — en une seule révolution du vilebrequin.
Dans les moteurs essence et diesel, le cycle thermodynamique comprend la compression, l'échauffement, la détente et l'échappement. Dans un moteur à deux temps, ces quatre processus s'effectuent en deux temps : deux lors de la montée du piston et deux lors de sa descente.
Comparé à un moteur à quatre temps, la différence structurelle est flagrante. Sans soupapes ni arbre à cames, le moteur à deux temps présente une conception plus simple et plus légère. Moins de pièces signifie un poids réduit et une puissance supérieure à taille égale, ce qui explique sa large utilisation dans l'outillage portatif et les équipements de plein air.
Construction de petits moteurs à deux temps
Pour comprendre le fonctionnement d'un petit moteur à deux temps, il est important de connaître ses principaux composants. Ces moteurs se composent essentiellement d'un piston et d'un cylindre, d'un vilebrequin, d'orifices d'admission et d'échappement, et soit d'une bougie d'allumage, soit d'un injecteur de carburant.
piston et cylindre
Ensemble, le piston et le cylindre contiennent le mélange air-carburant et transfèrent l'énergie de combustion au vilebrequin.
vilebrequin
Le vilebrequin transforme le mouvement de va-et-vient du piston en énergie cinétique qui actionne le moteur. Relié directement au piston, il joue un rôle essentiel dans la compression et la production d'énergie.
bougie d'allumage ou injecteur de carburant
orifices d'entrée et de sortie
Les orifices sont des ouvertures dans la paroi du cylindre qui contrôlent le flux de gaz :
Comment fonctionne un moteur à 2 temps ?
Un moteur à deux temps effectue un cycle de combustion complet en un seul mouvement de va-et-vient du piston. Ce cycle se divise en deux phases principales : admission/compression et combustion/échappement, permettant au moteur de produire de la puissance rapidement et efficacement.
Étape 1 : admission et compression
Lorsque le piston remonte du point mort bas (PMB) au point mort haut (PMH), il aspire un mélange air-carburant dans le carter. Simultanément, le mélange déjà présent dans le cylindre est comprimé, le préparant ainsi à l'allumage.
Étape 2 : puissance et échappement
Lorsque le piston atteint le point mort haut, la bougie d'allumage enflamme le mélange comprimé. La combustion qui en résulte repousse le piston vers le bas, produisant ainsi de la puissance. Durant cette descente, l'orifice d'échappement s'ouvre pour évacuer les gaz brûlés, tandis que l'orifice de transfert permet au mélange air-carburant frais provenant du carter de pénétrer dans le cylindre. Le piston remonte ensuite, et le cycle se répète.
Comment fonctionnent le carburant et la lubrification ?
Contrairement aux moteurs à quatre temps, les moteurs à deux temps ne possèdent pas de système de lubrification séparé. La lubrification s'effectue de deux manières :
Carburant prémélangé : l’essence est mélangée à de l’huile pour moteur 2 temps avant utilisation, permettant ainsi à l’huile de lubrifier les pièces internes du moteur pendant son fonctionnement.
Injection d'huile : une pompe intégrée alimente automatiquement le système d'alimentation en huile, à partir d'un réservoir séparé.
Types de moteurs à 2 temps
Les moteurs à deux temps peuvent être classés en fonction du type de carburant, du système d'admission et du mode d'évacuation des gaz.
en fonction du type de carburant
Moteur diesel deux temps : Un moteur diesel deux temps fonctionne selon le cycle diesel et effectue un cycle de combustion en deux courses de piston. L’air frais est utilisé pour le balayage et le carburant n’est injecté qu’après la fermeture complète des orifices afin d’éviter les pertes. Bien que les moteurs diesel deux temps soient de conception plus simple et comportent moins de pièces mobiles que les moteurs diesel quatre temps, ils sont moins répandus en raison des défis liés à leurs performances et à leurs émissions. Ils sont principalement utilisés dans des applications exigeant un rapport puissance/poids élevé, telles que les groupes électrogènes stationnaires, les locomotives et les grands navires. Ces moteurs sont relativement faciles à entretenir grâce à leur conception simple.
Moteur à essence deux temps : Un moteur à essence deux temps fonctionne selon le cycle d'Otto, où l'admission, la compression, la combustion et l'échappement se produisent en deux courses de piston. Ces moteurs sont légers, compacts et couramment utilisés dans les petits équipements tels que les tronçonneuses, les scooters, les cyclomoteurs, les bateaux et les outils portatifs. Comparés aux moteurs à essence quatre temps, ils sont plus simples et plus légers, mais produisent davantage d'émissions. La lubrification est assurée par un mélange d'huile moteur et de carburant afin de protéger les pièces mobiles comme le piston et le vilebrequin.
basé sur le système d'admission
Admission contrôlée par piston : dans ce type de moteur, l’orifice d’admission est situé dans la paroi du cylindre, et son ouverture et sa fermeture sont contrôlées directement par le mouvement du piston.
Admission par clapet à lamelles : Un clapet à lamelles est un clapet anti-retour monté sur le carter. Il s’ouvre lors de la montée du piston pour permettre l’admission et se ferme lors de sa descente pour empêcher le reflux.
Admission par soupape rotative : ce système utilise un disque ou un tambour rotatif, entraîné par le vilebrequin, pour contrôler l’ouverture et la fermeture du passage d’admission dans le carter.
basé sur la méthode de récupération
Balayage transversal : Dans le balayage transversal, les orifices de transfert et d’échappement sont situés de part et d’autre du cylindre. La tête du piston contribue à guider l’air frais vers la culasse, expulsant les gaz d’échappement par l’orifice d’échappement.
Balayage en boucle : Dans le balayage en boucle, les orifices de transfert et d’échappement sont situés du même côté du cylindre. Le flux d’air entrant décrit une boucle afin d’évacuer efficacement les gaz d’échappement.
Balayage unidirectionnel : Le balayage unidirectionnel utilise des soupapes d’échappement dans la culasse au lieu de conduits d’échappement, avec des orifices de transfert situés autour de la paroi du cylindre. L’air frais et les gaz d’échappement circulent dans la même direction ascendante, ce qui améliore l’efficacité du balayage.
Là où les moteurs à deux temps sont couramment utilisés
Depuis le XIXe siècle, les moteurs à deux temps sont largement utilisés dans les petites machines grâce à leur légèreté et à leurs performances élevées. Leur réactivité et leur compacité les rendent parfaitement adaptés aux applications professionnelles et de loisirs.
Pour les travaux d'entretien des jardins et d'aménagement paysager, les moteurs à deux temps équipent des outils comme les coupe-bordures, les souffleurs de feuilles et les taille-haies. Pour les travaux extérieurs plus exigeants, les tronçonneuses et les débroussailleuses sont dotées de moteurs à deux temps qui offrent une puissance de coupe élevée tout en restant maniables.
Sur l'eau, les petites embarcations, les moteurs hors-bord et les jet-skis utilisent couramment des moteurs à deux temps car ils offrent une puissance élevée sans alourdir excessivement l'engin. Cet équilibre est particulièrement important pour les applications marines.
Les moteurs à deux temps sont également très répandus dans les véhicules de loisirs tels que les motos tout-terrain, les karts et les motoneiges. Leur accélération rapide, leur conception simple et leur facilité d'entretien les rendent idéaux pour une utilisation hors route et axée sur la performance.
De plus, de nombreux générateurs portables et pompes à eau utilisent des moteurs à 2 temps en raison de leur construction simple, de leur démarrage fiable et de leur portabilité – des avantages clés lorsque l'électricité ou l'eau sont nécessaires rapidement dans des endroits isolés.
Globalement, les moteurs à deux temps restent un choix pratique et fiable pour une large gamme d'équipements de plein air, de loisirs et portables.
Conclusion
En tant que fabricant professionnel de petits moteurs en Chine, nous reconnaissons le rôle essentiel que jouent les moteurs 2 temps dans l'alimentation d'une vaste gamme d'outils et de machines. Leur puissance, leur conception simple et leur légèreté les rendent idéaux pour les équipements portatifs tels que les tronçonneuses, les débroussailleuses et les groupes électrogènes portables.
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