deux-temps

Un moteur à deux temps effectue un cycle thermodynamique complet, de l'admission à l'échappement en passant par la combustion, en seulement deux courses de piston plutôt que quatre. Cela signifie une course motrice par tour de vilebrequin, contre une pour deux tours dans un moteur à quatre temps. Le piston lui-même agit comme une soupape : en descendant après la combustion, il découvre des lumières dans la paroi du cylindre qui permettent à la charge fraîche d'entrer tandis que les gaz brûlés sortent simultanément par d'autres lumières.

Les moteurs à deux temps se trouvent dans les petits équipements où la densité de puissance et la simplicité importent plus que l'efficacité énergétique : tronçonneuses, souffleurs de feuilles, moteurs hors-bord, motos tout-terrain et entraînements de pompes industrielles. Un deux temps produit environ deux fois la puissance par unité de cylindrée qu'un quatre temps de taille similaire, puisque chaque tour de vilebrequin délivre de la puissance. Ils ne nécessitent pas de distribution, pas d'arbre à cames, pas de poussoirs ; les lumières et le calage du piston contrôlent tout. Cela les rend moins chers à fabriquer et à entretenir à leur échelle prévue.

Le problème du carburant et du balayage

Les moteurs à deux temps sont presque toujours lubrifiés par de l'huile mélangée directement au carburant, généralement dans des proportions allant de 1:50 à 1:100 en volume selon l'application et le climat. Ce mélange brûle avec le carburant. Un mauvais balayage (le processus d'évacuation des gaz brûlés du cylindre) laisse des gaz d'échappement résiduels qui diluent la charge entrante, réduisant la puissance et augmentant les émissions. Les transferts qui dirigent le mélange frais dans le cylindre doivent être calés précisément ; s'ils s'ouvrent trop tôt ou trop tard, du carburant non brûlé s'échappe avec l'échappement, et des gaz brûlés restent à l'intérieur.

Le cycle rapide génère une chaleur intense, et le piston n'a que deux courses pour la dissiper, ce qui rend le refroidissement difficile. Les pistons fonctionnent plus chauds que dans les moteurs à quatre temps. L'accumulation de carbone due à une combustion incomplète et aux résidus d'huile s'accumule rapidement si la qualité du carburant est mauvaise ou si le rapport de mélange est incorrect. L'encrassement des bougies et le gommage des segments sont des modes de défaillance courants dans les équipements négligés.

Les réglementations environnementales se sont constamment durcies. Les émissions d'hydrocarbures et de particules par unité de puissance des deux temps sont plus élevées que celles des quatre temps, car une partie du carburant s'échappe non brûlée pendant le processus de balayage et en raison d'une combustion incomplète à charge partielle. De nombreuses juridictions restreignent ou interdisent désormais les équipements à deux temps pour un usage grand public, bien qu'ils restent la norme dans les moteurs marins commerciaux, certaines catégories de sport automobile et les applications industrielles où leur rapport puissance/poids justifie le compromis.