OPOC

Un moteur à pistons opposés et cylindres opposés place deux pistons dans un seul cylindre, se faisant face de part et d'autre d'une chambre de combustion centrale. Les deux pistons se déplacent vers la chambre pour comprimer le carburant et l'air, puis s'éloignent ensemble à mesure que les gaz en expansion les repoussent. Le vilebrequin est engrené de manière à ce que les deux pistons atteignent simultanément le point mort haut. Cette disposition élimine entièrement la culasse conventionnelle, la remplaçant par l'espace ouvert entre les têtes de piston.

Parce que chaque course de puissance entraîne deux pistons au lieu d'un, les moteurs OPOC atteignent environ le double de la puissance par cylindre par rapport aux configurations conventionnelles de cylindrée similaire. Un OPOC bicylindre peut produire une puissance équivalente à celle d'un moteur quatre cylindres conventionnel. Le bloc-cylindres lui-même est simplifié, avec des orifices de balayage coupés directement dans les parois de l'alésage plutôt que d'être acheminés par un système de soupapes en tête. L'injection de carburant et l'allumage se produisent dans cette chambre centrale, exposée des deux côtés.

Compromis thermodynamiques et mécaniques

Le mouvement opposé rend la synchronisation des orifices critique. Les orifices d'admission et d'échappement doivent s'ouvrir et se fermer au fur et à mesure que les pistons se déplacent, ce qui nécessite un phasage précis des deux vilebrequins ou un système d'engrenage complexe pour les maintenir synchronisés. Toute usure ou désalignement modifie la synchronisation des orifices et le rapport de compression de manière imprévisible. La conception à double piston concentre également toutes les forces de combustion le long d'un seul axe, créant des contraintes élevées dans les paliers de vilebrequin et nécessitant un contrepoids robuste.

Les moteurs OPOC sont explorés depuis les années 1920, notamment dans les moteurs d'avion Junkers Jumo et le diesel à pistons opposés Fairbanks-Morse. L'intérêt moderne se concentre sur les conceptions OPOC à deux temps, qui éliminent entièrement le train de soupapes et promettent des centrales électriques compactes et légères pour les véhicules militaires, les drones et les générateurs d'urgence. Cependant, les tolérances de fabrication doivent être très strictes et le système de lubrification doit atteindre les deux jeux de segments de piston de manière fiable.

Le principal avantage reste l'efficacité de l'ensemble : moins de pièces, moins de hauteur, plus léger dans l'ensemble. La principale pénalité est la complexité de la fabrication et la nécessité d'une synchronisation continue entre les deux pistons en mouvement. C'est pourquoi l'OPOC n'a jamais supplanté le moteur quatre temps conventionnel dans la production automobile grand public, bien que des applications spécialisées dans la production d'énergie militaire et industrielle maintiennent le concept en vie.