Moteur 2 temps

Écrit par les experts Ooreka

Le moteur 2 temps est un moteur thermique utilisant un cycle plus avantageux que le 4 temps. Également alternatif, il est toujours utilisé sur les kartings (hors locations), en 2 roues, en aéronautique et dans le domaine militaire. Côté automobile, on le retrouve sur quelques modèles jusqu'au tout début des années 70. Doté d'une injection directe depuis plus de 15 ans déjà, il a regagné la place qu'il mérite aujourd'hui.

Définition du moteur 2 temps

Dans un moteur 2 temps, le piston actionnant toujours un système bielle-manivelle se déplace du point mort haut (PMH) au point mort bas (PMB) guidé dans son cylindre. Ici, les 4 temps d'admission, de compression, d'allumage-détente et d'échappement seront effectués sur 1 seul tour de vilebrequin au lieu de 2 pour un 4 temps. La puissance et le couple sont ainsi théoriquement doublés et, en pratique, multipliés par un coefficient de 1,5 à 1,7.

Généralement sans soupapes et avec un carter pompe étanche, le 2 temps utilise les 2 faces du ciel du piston pour assurer astucieusement la distribution des gaz frais par des transferts et lumières dans le cylindre.

Simple, léger, économique et performant dans sa version courante à carter pompe et carburateur, son rendement énergétique médiocre et sa pollution restent élevés, hors injection directe (2 temps modernes). À l'instar du moteur à 4 temps, le moteur 2 temps peut utiliser différents carburants liquides ou gazeux, essentiellement de l'essence pour les véhicules particuliers ou du diesel pour les plus importantes cylindrées.

Important : seule l'injection directe permet d'économiser la forte perte de la charge fraîche par la lumière d'échappement, et ce, malgré un échappement accordé associé ou non à une valve d'échappement.

Description détaillée des 2 phases d'un moteur 2 temps

Voici donc le cycle 2 temps d'une architecture classique en 2 phases doubles :

  • Première phase : du PMB au PMH. Au-dessus du piston, les gaz frais sont comprimés et préparés pour l'allumage. En parallèle, le volume augmentant sous le ciel du piston, la dépression aspire la prochaine charge de gaz frais (air ou mélange carburé).
  • Deuxième phase : du PMH au PMB. Toujours au-dessus du piston, le mélange carburé (ou recevant une injection directe de carburant) est allumé par la bougie. On obtient une combustion dont la pression élevée repousse le piston vers son PMB. C'est la phase motrice du cycle. Simultanément, sous le ciel du piston, les gaz frais précédemment admis dans le carter sont pré-comprimés, puis éjectés vers la culasse, via des canaux intégrés au cylindre ou transferts. On en compte de 2 à 7. Cette arrivée de gaz frais va chasser les gaz brûlés par les lumières d'échappement découvertes par le dessus du piston.

Avantages et inconvénients des moteurs 2 temps

Un moteur 2 temps à carter pompe présente par nature un certain nombre d'avantages face aux 4 temps omniprésents :

  • mécaniquement plus simple (sauf en injection directe) ;
  • plus économique à produire et à entretenir (sauf en injection directe) ;
  • naturellement peu polluant en CO et NOx (EGR naturel) ;
  • 30 % plus léger ;
  • 30 à 40 % moins volumineux ;
  • jusqu'à 70 % plus performant en puissance ;
  • jusqu'à 60 % plus de couple moteur, donc d'accélérations ;
  • moins de pertes internes (frottements divers et pompages en faible charge) ;
  • utilisable dans toutes les positions grâce à son système de graissage particulier ;
  • des plages de régimes pouvant atteindre plus de 30 000 tr/min (micromoteurs), grâce à l'absence de soupapes notamment.

Au niveau des inconvénients, citons :

  • une surconsommation et une forte pollution par imbrûlés (HC), sauf si injection directe ;
  • une fiabilité à améliorer ;
  • un bruit devenu inhabituel et une image médiatique négative à reconstruire.

Bon à savoir : de nombreux prototypes sur autos et 2 roues ont démontré que l'adoption d'une injection directe, voire d'une architecture moins simpliste, permet de s'affranchir de tous les défauts majeurs des 2 temps.

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