Moteur 2 temps vs moteur 4 temps – Comprenez-vous la différence? C’est une question fréquente que nos lecteurs se posent, en particulier les personnes intéressées par le fonctionnement des choses. Chaque type de moteur a ses propres avantages et inconvénients qui sont évidents au moment où vous remplissez ce rapport.
Commençons.
Moteur 2 Temps Vs 4 Temps
Je ne peux pas compter le nombre de fois où on m’a posé la question: qu’est-ce qui est plus grand, un moteur 2 temps ou même 4 temps? La réponse est que cela peut être la meilleure solution, en fonction de l’utilisation du moteur. Les petits moteurs qui fonctionnent à un régime élevé (tours par seconde) sont à 2 temps. Les moteurs plus gros utilisant une plus grande demande de couple à un régime plus bas sont généralement à 4 temps. Par conséquent, le débat entre 2 temps et 4 temps est largement centré sur l’application dans laquelle le moteur est utilisé.
Ce guide répondra à la question en détail. Je vais commencer par les principes fondamentaux, décrire le fonctionnement de ces moteurs et couvrir les moindres détails. Nous devrons commencer par savoir ce qu’est un cycle moteur ou une course.
Qu’est-ce Qu’un Coup De Moteur?
Vous avez entendu parler de moteurs décrits avec leur propre course, cela peut également être appelé cycle. Un moteur fonctionne au moyen d’un piston qui monte et descend dans un tube. Ce mouvement est dû à une explosion. Les moteurs à gaz utilisent une étincelle électrique pour enflammer le gaz, générant de la chaleur qui se développe, provoquant le mouvement de l’atmosphère environnante. Pour que cette explosion particulière induise le piston vers le bas, elle doit avoir lieu dans le vide. Le piston doit être totalement étanche à l’environnement.
VIDEO | Moteur 2 temps vs 4 temps
Dans cette procédure, le piston doit maintenir l’air et le gaz, allumer le gaz, puis évacuer les gaz d’échappement, afin que le cycle puisse recommencer. Ceci est répété un grand nombre de fois par minute. D’où l’expression Révolutions par Minute (RPM). Pour chaque révolution complète du vilebrequin, le piston doit passer de sa position maximale, le point mort haut (TDC), à sa position la plus basse, le point mort bas (BDC), puis revenir au PMH. Cela couvre une rotation de 360 du vilebrequin. , ou une seule révolution. À 3000 tr / min, ce cycle se produit 3000 fois par minute. Par conséquent, il faut un timing exact.
C’est le principe fondamental de pratiquement tous les moteurs à essence. La distinction entre un moteur 4 temps et 2 temps est la façon dont la compression, l’échappement et l’étincelle unissent leurs activités pour y parvenir.
Comment un moteur 4 temps peut-il fonctionner?
Un moteur à 4 temps divise chaque mesure de la procédure d’échappement et de combustion en quatre mesures différentes, ou courses.
VIDEO | Un regard approfondi sur les moteurs à 4 temps
Pour que le carburant entre dans la chambre de combustion, avant que le piston n’atteigne le PMH, une soupape (ou des soupapes) est disponible pour permettre à un mélange de gaz et d’air d’être fourni dans le carburateur ou le système d’injection de carburant. Une fois que suffisamment de carburant est entré dans la pièce, cette vanne se ferme pour créer un aspirateur. Cette valve se ferme alors, scellant le cylindre et formant un nettoyeur à vide. Ceci est suivi de près par une étincelle, créée à partir de la bougie d’allumage. Ceci induit par la suite l’explosion qui oblige le piston à descendre. Une seconde soupape (d’échappement) s’ouvre alors pour permettre aux gaz brûlés de s’échapper. Au moment où le vide est endommagé suite à une décompression du cylindre ainsi que la quantité de mouvement du vilebrequin repousse le piston vers la position TDC (haut), prêt à recommencer tout le processus.
Le cycle d’un moteur 4 temps peut être simplifié aux 4 étapes suivantes:
Course 1: Admission
- La soupape d’admission s’ouvre pour permettre au mélange d’essence et d’air d’entrer dans la chambre de combustion.
Course 2: Compression
- La soupape de gaz se ferme, pressant le gaz dans un vide.
Course 3: Combustion (ou allumage)
- La bougie d’allumage enflamme le mélange gazeux.
Course 4: échappement
- La soupape d’échappement s’ouvre, chassant les gaz brûlés de la pièce.
Comment un moteur 2 temps peut-il fonctionner?
Un moteur à deux temps n’utilise pas de soupapes pour permettre au gaz d’entrer et aux gaz d’échappement de quitter la chambre de combustion. Cela simplifie les choses et le moteur effectue le cycle entier en seulement deux temps.
Plutôt que des soupapes, un moteur 2 temps a des évents d’échappement et d’admission, qui sont simplement des ouvertures sur la face du cylindre qui correspondent à un emplacement pré-calculé du piston. Cela implique que le mouvement du piston peut être utilisé pour ouvrir ou sceller ces orifices.
Le port d’admission est situé juste en dessous de la place TDC. Une fois que le piston s’est déplacé vers le haut à partir de l’endroit BDC, cet évent est ouvert et permet au mélange de carburant d’entrer dans la chambre de combustion. Une fois que le piston s’est déplacé au-delà de l’évent, le côté du piston bloque l’ouverture. Dans exactement la même période, la bougie d’allumage enflamme le gaz. La compression entraîne le piston final de l’évent d’admission, ainsi qu’une combustion simultanée. Par conséquent, la course d’allumage et de compression se produit comme une seule.
VIDEO | Moteur 2 temps vs 4 temps
L’évent d’échappement est de l’autre côté du cylindre près de l’endroit BDC. Lorsque le piston s’approche du plus petit étage (BDC), il déplace l’évent d’échappement. Dans la base du cycle, le piston ne recouvre plus l’évent d’échappement ainsi que les gaz brûlés s’échappent.
Un 2 temps ne comporte qu’une course ascendante et une course descendante.
Course 1: admission et allumage
- Puisque le piston se déplace vers le haut, l’air et le gaz sont forcés dans la chambre de combustion. Cela peut être accompagné de l’étincelle. Cela se produit juste avant que le piston n’atteigne le PMH.
Course 2: Compression et échappement
En position PMH, le piston désengage l’orifice d’admission, scellant la chambre de combustion. Cela comprime le gaz et pousse le piston vers le bas. Au point bas, l’évent d’échappement n’est plus bloqué par le piston, ce qui permet aux gaz brûlés de s’échapper.
Différences mécaniques | Moteur 2 temps et 4 temps
Lors de la recherche de moteurs à 2 temps et à 4 temps, les différences vont au-delà de la procédure de combustion fondamentale. Un moteur à quatre temps a des soupapes au sommet du moteur, situées au niveau du moteur. Ces soupapes sont totalement indépendantes et doivent être contrôlées pour pouvoir s’ouvrir et se fermer précisément au bon moment. C’est ce qu’on appelle le calage des soupapes. Le calage des soupapes est contrôlé automatiquement par une courroie ou une chaîne de distribution qui entraîne un arbre à cames une fois que le moteur a plus d’un cylindre. Cela peut être facilité par des poussoirs hydrauliques qui utilisent la pression d’huile moteur pour élever les soupapes.
Schéma d’un moteur Honda 4 temps: GX120 / 160/200
La courroie de distribution travaille le long du vilebrequin à la base du moteur. La courroie pousse alors l’arbre à cames. Comme il se déplace, les cames pressent les culbuteurs de soupape ou les poussoirs pour démarrer et fermer les soupapes. Les arbres à cames en tête (OHC) fonctionnent au moyen de culbuteurs de soupape qui produisent un contact direct avec la caméra et la soupape. Les moteurs plus anciens ont souvent des cames à la base du moteur et utilisent des tiges de poussée pour retenir les soupapes situées au-dessus du moteur.
Étant donné qu’un moteur 2 temps présente une procédure plus simplifiée d’utilisation du piston pour commencer à fermer les ports d’entrée et de sortie, il n’y a absolument aucune demande pour ces éléments mécaniques supplémentaires. Cela a un impact supplémentaire. Les orifices d’entrée et de sortie traversent directement la paroi du cylindre. Il s’ensuit que le pétrole ne peut pas circuler autour du piston, comme c’est le cas dans un moteur 4 temps.
Un moteur 4 temps comprend un tube complètement étanche, les soupapes s’ouvrant juste en haut, dans la chambre de combustion. Par conséquent, l’huile qui lubrifie le moteur est stockée à l’écart de la chambre de combustion. Un moteur 2 temps, ça ne peut pas faire ça. Une fois que le piston entre dans l’orifice d’admission, la chambre de combustion est ouverte dans le cylindre. Cela signifie généralement que le pétrole et le gaz ne peuvent pas être séparés. Pour cette raison, les moteurs 2 temps utilisent une autre sorte d’huile pour lubrifier le moteur. L’huile est brûlée en utilisant tout le gaz et est, par conséquent, combinée avec le gaz, ce qui est parfois réalisé avant de masser le gaz vers le réservoir, ou même depuis que le gaz est dirigé vers l’évent d’admission.
Ces variations mécaniques standard entre les moteurs 2 temps et 4 temps ont un effet sur la maintenance, les processus de travail et le contrôle des émissions de tous ces moteurs.
Performances et applications | 2 temps vs 4 temps
Un moteur 2 temps comporte moins de pièces et est donc plus léger et plus profilé que l’optimisation habituelle du moteur 4 temps. Il est plus préférable pour les applications une fois que l’opérateur a besoin de maintenir la machine les puissances du moteur. Les outils électriques portatifs, tels que les tronçonneuses et les ressources d’arrière-cour à essence, sont une illustration fantastique du gain de poids fourni par les moteurs 2 temps. L’abaissement du poids de cette machine facilite grandement son fonctionnement et son entretien exactement au même moment.
Un moteur 2 temps a une compression réduite et tourne librement. Cela provoque une réponse plus rapide de l’accélérateur. Un moteur 2 temps passera du ralenti à des régimes élevés en un laps de temps très court. Ces moteurs tournent généralement beaucoup plus que les moteurs 4 temps. L’avantage est que les moteurs 2 temps accélèrent rapidement.
Lors de l’utilisation d’un démarreur à rappel, la diminution de la compression signifie que moins d’effort doit démarrer le moteur. L’opérateur ne possède pas de traction contre l’immunité d’un moteur à haute compression. Pour lutter contre cela, de nombreux moteurs à 4 temps utilisent un appareil de décompression pour démarrer les vannes et réduire la compression lors du démarrage manuel. Cela signifie généralement que le moteur a vraiment besoin d’éléments mécaniques supplémentaires, ce qui augmente le poids et ajoute également aux processus de maintenance et de réparation. Les moteurs 4 temps avec démarreur électrique n’en veulent pas, car le moteur électrique est assez puissant pour vaincre la compression.
L’inconvénient des caractéristiques de compression très faible et à rotation libre d’un moteur 2 temps est qu’ils ne fonctionnent pas bien à bas régime. Un moteur 2 temps est livré avec un groupe de puissance optimal à des régimes plus élevés. Une fois qu’un moteur subit une immunité excessive, le régime diminue. Un moteur à 2 temps ne se remet pas facilement d’une chute du régime, ce qui entraîne une réduction drastique de la puissance à bas régime et un plus grand risque de calage du moteur.
Une automobile plus grosse et lourde a plus d’immunité à la puissance du moteur que la plus petite. Ceci est d’une importance particulière une fois que la voiture signifie une pente. Les générateurs peuvent également avoir une plus grande immunité, drainant l’énergie du moteur. Puisque l’alternateur augmente la charge, le régime va baisser et doit se rétablir rapidement afin de maintenir le régime constant nécessaire pour un courant électrique sécurisé. En raison de ces contraintes, les moteurs 2 temps ne sont pas les meilleurs pour les automobiles, les camions et les vélos plus gros, la charge de ces véhicules offre trop de résistance à la rotation de ce moteur. Ils ne sont pas non plus parfaits pour les générateurs car l’alternateur offre beaucoup de résistance.
Même si un moteur 4 temps est considérablement plus capable de réduire le régime, il ne peut pas accélérer aussi vite qu’une optimisation du moteur 2 temps. Le retard de synchronisation est un phénomène fréquent lié aux moteurs 4 temps. C’est vraiment un retard au moment de l’avancement de la vanne dès que le moteur doit accélérer. Le temps électronique de votre étincelle peut progresser facilement, l’électricité se déplace extrêmement rapidement. La progression mécanique de ces vannes nécessite un certain temps et cela contribue à retarder l’accélération. Les moteurs à 4 temps sont donc favorisés lorsque le couple est attendu dans une gamme de puissance supérieure, mais ils ne sont pas si bons à vitesse rapide. Le système de distribution variable des soupapes (VVT) a fait beaucoup pour lutter contre le retard de synchronisation. Mais malgré cette technologie, les moteurs 4 temps ne peuvent pas rivaliser avec la réponse rapide que vous recevez d’une optimisation du moteur 2 temps.
Comme les moteurs 4 temps mettent plus de temps à s’accélérer, les moteurs 2 temps sont privilégiés pour les motos et les bateaux à moteur hautes performances. Bien que cela ne puisse être mis en œuvre que dans le cas où le vélo, ou le navire, n’est pas trop lourd. Une automobile légère propulsée par un moteur à 2 temps a amélioré la vitesse, à condition que le régime reste suffisamment élevé pour que le moteur fonctionne de manière optimale au groupe de puissance à haut régime.
Maintenance et réparations | 2 temps vs 4 temps
Un moteur 2 temps nécessite un entretien standard plus régulier. Cela est dû au fait que l’huile de lubrification est mélangée au gaz. La raison derrière cela est la plus grande quantité de carbone générée par la combustion. Le carbone de l’huile brûlée s’accumule sur la bougie d’allumage. Cela nécessite un nettoyage plus fréquent de la bougie. Les résidus d’huile s’accumulent en outre dans le carburateur, ce qui vous oblige à nettoyer le carburateur plus fréquemment que vous ne le feriez avec un moteur à 4 temps.
L’utilisateur doit également combiner le gaz et l’huile au bon rapport. Lorsqu’il y a trop d’huile dans le mélange de gaz, la combustion ne sera pas très efficace et le dioxyde de carbone dans la pièce (et le système d’échappement) sera probablement excessif. Cela réduit les performances du moteur et nécessitera un nettoyage plus fréquent de la bougie d’allumage ainsi que du carburateur. De plus, trop peu d’huile du mélange gazeux conduira à une lubrification insuffisante. Cela entraînera une surchauffe du moteur, le dommage qui en résulte peut être préjudiciable à l’existence du moteur.
Un moteur 2 temps peut nécessiter un entretien standard plus régulier, mais ces processus sont simples à exécuter et abordables. L’entretien de routine d’un moteur à 4 temps peut devoir être effectué après chaque année, ou après un certain nombre d’heures (ou de kilomètres), en fonction du premier. Bien que ce ne soit pas aussi fréquent que certains moteurs 2 temps, c’est plus compliqué et un peu plus cher. L’huile de carter d’un moteur à 4 temps doit être remplacée, en plus du filtre à huile.
Étant donné que les moteurs modernes à 4 temps utilisent des poussoirs hydrauliques pour faire fonctionner les soupapes, une attention particulière doit être portée au niveau d’huile moteur, ainsi qu’au type d’huile utilisé. La pression d’huile et la viscosité influencent le fonctionnement des poussoirs hydrauliques.
Le niveau d’huile doit être évalué fréquemment car le fonctionnement de la vanne est déterminé par la bonne pression d’huile. Si le niveau d’huile est trop bas, ou même si la pompe à huile est défectueuse, la pression d’huile sera inférieure à ce qu’elle devrait être. Une faible pression d’huile entraîne un dysfonctionnement des soupapes et peut facilement entraîner une panne du moteur ou de graves dommages au moteur. Si la pression d’huile est trop élevée, le carter d’huile étant trop rempli, le moteur conservera également des dommages. La réparation des soupapes du moteur est un processus compliqué et coûteux, il est donc essentiel qu’un moteur 4 temps fonctionne constamment à la bonne pression d’huile, en utilisant le bon type d’huile.
Lorsqu’on va au-delà de l’entretien régulier pour des réparations et un entretien à long terme, les moteurs 2 temps sont plus faciles et plus coûteux à entretenir. En raison de sa simplicité, un moteur 2 temps est beaucoup plus facile à démonter et à remonter. Il faut moins de temps et moins de compétences pour réparer un moteur 2 temps. Moins de composants, comme l’absence de vannes ou de pompe à pétrole, signifie qu’il y a moins de problèmes. Avec une utilisation prolongée, les vannes nécessiteront une attention particulière. Les joints et les cales de tige de soupape s’usent avec le temps, tout comme les soupapes et les ouvertures de soupape du moteur. Le retrait et la fixation des vannes sont compliqués et peuvent nécessiter une ingénierie technique.
Pour les réparations de moteurs de bricolage, en considérant 2 temps par rapport à 4 temps, le moteur 2 temps sera le choix le moins cher le plus simple. Même si un moteur à 2 temps créera normalement plus de chaleur, ce qui réduira très probablement la durée de vie du moteur.
Niveaux d’émission et de bruit | 2 temps vs 4 temps
La pollution de l’air par les moteurs à combustion interne est un problème sexy et les normes d’émission sont constamment revues. L’Agence fédérale de protection de l’environnement (EPA) et le California Air Resources Board (CARB) seront les deux principales agences réglementant les quantités d’émissions des moteurs à essence et propanegas aux États-Unis. Pour pouvoir satisfaire à ces critères, les fabricants de moteurs doivent prendre des mesures pour réduire les émissions nocives des gaz d’échappement.
Étant donné que les moteurs à 2 temps créent des niveaux élevés d’émissions toxiques, ils veulent un appareil de contrôle des émissions plus compliqué. Tous ces éléments sont principalement une partie du silencieux pour inclure les gaz d’échappement avant qu’ils n’atteignent l’atmosphère. Cela augmente le coût total des machines utilisant des moteurs 2 temps. Les mécanismes de contrôle des émissions montés sur les moteurs 2 temps doivent également être remplacés plus souvent et ont généralement moins de garanties positives que les moteurs 4 temps. Étant donné que l’EPA et le CARB introduisent des réglementations plus strictes à long terme, il y a des discussions sur le fait que le moteur à 2 temps pourrait ne pas avoir la capacité de remplir ces critères. Ce n’est que l’une des grandes préoccupations entourant l’utilisation des moteurs 2 temps.
S’il s’agit de niveaux sonores à 2 temps par rapport à 4 temps, le moteur à 2 temps ne se porte pas très bien. Les deux mouvements de course créent un moteur de recherche, ce qui est très préoccupant dans les régions métropolitaines. Non seulement les machines bruyantes sont une cause d’aggravation dans les zones résidentielles, mais certains gouvernements régionaux ont une législation limitant le son pour arrêter la pollution sonore urbaine. Ces réglementations peuvent rendre les moteurs inutilisables dans ces régions en raison de niveaux sonores élevés. Étant donné que les moteurs à 4 temps sont plus simples, il est moins probable que ces moteurs soient probablement une grande difficulté en ce qui concerne les niveaux sonores élevés.
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