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Chapitre 6
Figure 6.15 – Cycle d’un moteur deux-temps. Les quatre
étapes nécessaires au fonctionnement sont effectuées
sur une seule révolution de vilebrequin, soit deux mouvements de piston. L’admission (A) se fait pendant le
passage au point mort bas, la compression (B) débute
tard et la détente (C) est interrompue pour permettre la
vidange (D) lorsque le piston se rapproche à nouveau du
point mort bas.
schéma dérivé d’un schéma CC-by-sa par l’utilisateur⋅rice Commons
A7N8X
Figure 6.16 – Diagramme pression-volume schématique
du cylindre d’un moteur deux-temps à admission carter.
Il est laissé à l’étudiant/e le loisir de retrouver laquelle des
deux lumières (haute ou basse) correspond à l’admission
et à l’échappement dans le cylindre.
Schéma CC-by-sa par l’utilisateur⋅rice Commons Terraflorin & Olivier
Cleynen
Le développement du moteur à deux temps est
conjoint à celui du moteur quatre-temps, mais son
développement connaîtra son plus grand essor après
la seconde guerre mondiale. Le perfectionnement
par l’ingénieur allemand Walter Kaaden d’un ingénieux système d’échappement, dont la seule géométrie augmente le débit d’air s’échappant pendant
les détentes et le réduit lors des compressions, rend
alors le moteur très compétitif sur les motos de
course ; ce pot de détente accordé (figure 6.17) sera
adopté sur de nombreux modèles de production.
En parallèle, les idées formulées par l’entrepreneur anglais Joseph Day à la fin du xix e siècle sur
le mécanisme contrôlant l’admission se diffusent
très largement. Avec son astucieuse admission par
carter, c’est le piston lui-même qui sert de valve
(figure 6.18). L’air d’admission passe tout d’abord
par le carter où tourne le vilebrequin, puis il est
légèrement comprimé par le mouvement du piston
pendant la détente avant de pouvoir entrer dans le
cylindre. Le moteur fonctionne ainsi sans aucune
soupape mobile ; la lubrification peut même être assurée simplement par injection d’huile directement
dans l’air d’admission.
Avec ces deux atouts, le moteur trouve son application partout où les contraintes de poids, de volume,
de coût d’acquisition et de maintenance priment
sur l’efficacité. Après avoir propulsé trois millions
de Trabant en Allemagne de l’Est, il a été adopté
sur la quasi-totalité des outils portatifs extérieurs
(tronçonneuses, tondeuses, etc.). Le moteur se miniaturise sans difficulté, laisse de la place pour les
jambes à bord d’un scooter, permet aux motoneiges
de démarrer facilement, bref, jusqu’aux années 90
Figure 6.17 – Pot de détente accordé (parfois dit « harmonique ») monté sur un moteur deux-temps. Comme
l’écoulement est instationnaire, il est possible de jouer
sur la pression qu’exercent les quantités fixes de gaz rejetés sur la lumière d’échappement lorsqu’ils traversent
le pot. La traversée de la partie expansive réduit la pression (et facilite donc la vidange pendant la descente du
piston), tandis que le passage dans le rétrécissement, au
contraire, augmente cette pression (et réduit donc les
pertes de gaz pendant la remontée du piston).
Schéma CC-by-sa par Achim Agster
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen
Chapitre 6
Figure 6.15 – Cycle d’un moteur deux-temps. Les quatre
étapes nécessaires au fonctionnement sont effectuées
sur une seule révolution de vilebrequin, soit deux mouvements de piston. L’admission (A) se fait pendant le
passage au point mort bas, la compression (B) débute
tard et la détente (C) est interrompue pour permettre la
vidange (D) lorsque le piston se rapproche à nouveau du
point mort bas.
schéma dérivé d’un schéma CC-by-sa par l’utilisateur⋅rice Commons
A7N8X
Figure 6.16 – Diagramme pression-volume schématique
du cylindre d’un moteur deux-temps à admission carter.
Il est laissé à l’étudiant/e le loisir de retrouver laquelle des
deux lumières (haute ou basse) correspond à l’admission
et à l’échappement dans le cylindre.
Schéma CC-by-sa par l’utilisateur⋅rice Commons Terraflorin & Olivier
Cleynen
Le développement du moteur à deux temps est
conjoint à celui du moteur quatre-temps, mais son
développement connaîtra son plus grand essor après
la seconde guerre mondiale. Le perfectionnement
par l’ingénieur allemand Walter Kaaden d’un ingénieux système d’échappement, dont la seule géométrie augmente le débit d’air s’échappant pendant
les détentes et le réduit lors des compressions, rend
alors le moteur très compétitif sur les motos de
course ; ce pot de détente accordé (figure 6.17) sera
adopté sur de nombreux modèles de production.
En parallèle, les idées formulées par l’entrepreneur anglais Joseph Day à la fin du xix e siècle sur
le mécanisme contrôlant l’admission se diffusent
très largement. Avec son astucieuse admission par
carter, c’est le piston lui-même qui sert de valve
(figure 6.18). L’air d’admission passe tout d’abord
par le carter où tourne le vilebrequin, puis il est
légèrement comprimé par le mouvement du piston
pendant la détente avant de pouvoir entrer dans le
cylindre. Le moteur fonctionne ainsi sans aucune
soupape mobile ; la lubrification peut même être assurée simplement par injection d’huile directement
dans l’air d’admission.
Avec ces deux atouts, le moteur trouve son application partout où les contraintes de poids, de volume,
de coût d’acquisition et de maintenance priment
sur l’efficacité. Après avoir propulsé trois millions
de Trabant en Allemagne de l’Est, il a été adopté
sur la quasi-totalité des outils portatifs extérieurs
(tronçonneuses, tondeuses, etc.). Le moteur se miniaturise sans difficulté, laisse de la place pour les
jambes à bord d’un scooter, permet aux motoneiges
de démarrer facilement, bref, jusqu’aux années 90
Figure 6.17 – Pot de détente accordé (parfois dit « harmonique ») monté sur un moteur deux-temps. Comme
l’écoulement est instationnaire, il est possible de jouer
sur la pression qu’exercent les quantités fixes de gaz rejetés sur la lumière d’échappement lorsqu’ils traversent
le pot. La traversée de la partie expansive réduit la pression (et facilite donc la vidange pendant la descente du
piston), tandis que le passage dans le rétrécissement, au
contraire, augmente cette pression (et réduit donc les
pertes de gaz pendant la remontée du piston).
Schéma CC-by-sa par Achim Agster
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen