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Vous avez deux pages expliquant le fonctionnement du moteur, celle-ci qui est un rappel du fonctionnement des moteurs deux temps et quatre temps et :

celle-là qui est plus basique sur le fonctionnement du moteur 4 temps.


Le principe de fonctionnement des moteurs thermiques


Les moteurs 2 temps ou 4 temps fonctionnent sur le même principe

moteur
  • un piston se déplace à l'intérieur d'un cylindre, il est relié a un vilebrequin par l'intermédiaire d'une bielle.
  • Le piston a un mouvement alternatif, de haut en bas, ce déplacement est transformé en mouvement rotatif, par l'intermédiaire de la bielle et du vilebrequin.
  • Pour déplacer le piston il faut une énergie, ce sera un mélange d'air et d'essence, comprimé entre la tête du piston et le haut du cylindre (la culasse), qui au contact d'une étincelle provoqué par une bougie, provoquera l'implosion, source de puissance.
  • Il faut ajouter à cela, un carburateur, qui permettra de doser l'arrivée d'essence et d'air
  • un filtre à air pour éviter que les poussières pénètrent dans le cylindre
  • une bobine un volant magnétique pour fournir l'électricité à la bougie.
  • Le tout faisant du bruit on installera un pot d'échappement pour l'atténuer.
  • Toutes ces pièces en mouvement provoquent des frottements et des échauffements, il faudra donc huiler les parties en mouvement, et refroidir l'ensemble. Pour un obtenir un gain de poids et de place le refroidissement du moteur se fera par air, c'est le volant moteur équipé d'ailettes qui fera office de ventilateur.
  • Juste une différence entre le 2 temps et le 4 temps que je détail ci-dessous, c'est le cycle de fonctionnement et l'utilisation de soupapes ou de lumières d'admission et d'échappement, le schéma ci contre représente le fonctionnement d'un 4 temps, dans la partie 2 temps vous avez une image schématique du 2 temps.

Puissance moteur

On parle de puissance moteur en kW ou CV (kilowatt - cheval) ou encore HP (horse power). Soit 1 CV = 0.736 KW = 0.98 hp. La puissance du moteur est la capacité du moteur à fournir un travail dans un temps donné. Son calcul est un savant mélange de couple et de vitesse de rotation. [(kW) = (mN) x (rad/s)]Puissance = couple x régime moteur [1 tour = 360° et 360° = 2 pi radian].

Bon je ne vais pas rentrer dans ces détails. Ce qu'il faut s'avoir pour pouvoir comparer les données lors d'un achat : pour un moteur 4 temps récent on établit grossièrement que pour 30 centimètre cube (au lieu de 50 cc sur les anciens moteurs à soupapes latérales) on obtient une puissance de 1 CV ou 0.736 kW et pour un deux temps il nous suffit de 15 cc. "cc" ou centimètre cube c'est quoi !! cylindrée moteur[ CC, il s'agit du volume du cylindre moteur, la différence entre point mort haut (PMH) et point mort bas (PMB) ], bien sur ce résultat varie suivant la vitesse de rotation et du taux de compression ex : un moteur de débroussailleuse sera donné à une puissance de 0.80 KW ou 1 KW suivant son régime de rotation 8000 ou 10000 tours/minute ..

En fait dans la puissance moteur il faut distinguer le couple moteur, c'est à dire à quel régime le moteur offre un couple maxi (Le couple brut est la force de torsion immédiate requise pour faire tourner une lame). C’est donc la force maxi que le moteur peut appliquer dès les bas régimes, contrairement à la puissance maxi qui, elle, est disponible à des régimes moteurs élevés. Cette donnée a permis aux motoristes d'améliorer le rendement des moteurs à des régimes moins élevés que dans les années 90, donc aussi de limiter la nuisance sonore et de diminuer la pollution. Actuellement on remarque que sur les gros moteurs équipant principalement les tondeuses autoportée le rapport est de 1 CV pour 30 cc je parle bien entendu des moteurs récents.couple moteur

Le couple maxi est très profitable dans les transmissions par boites hydro. Pour la tondeuse à gazon un couple élevé dès 3000 tr/mn garantie une qualité de coupe, de fait il limite les variations de la vitesse de rotation de ou des lames.

Pour les petits moteurs, tronçonneuse, débroussailleuse il est nécessaire d'obtenir une vitesse de rotation élevée, le régime moteur est plus important que le couple, sur une tondeuse le problème n'est pas le même, il n'y a pas besoin d'un régime élevé, le couple sera donc le point le plus important, un peu comme une voiture de sport et une rolls ..



Le moteur 4 temps

le cycle du 4 temsp
    C'est le plus classique que l'on retrouve le plus souvent. Ce moteur est équipé de soupapes, une pour l'échappement, une pour l'admission.
  • 1er temp : Admission le point mort haut est considéré comme point de départ du cycle,(donc piston en position haute)Lors de sa descente, le piston aspire par la soupape d'admission le mélange air - essence.
  • 2ème temps : Compression En remontant le piston comprime ce mélange, les deux soupapes, admission échappement sont fermées.
  • 3ème temps : Explosion-Détente En position haute l'étincelle se produit et provoque l'explosion du mélange air - essence ce qui déclenche une poussée sur la tête du piston et sa descente. ( en réalité l'étincelle se produit légèrement avant la position haute du piston, cela se nomme l'avance à l'allumage ) C'est cette phase qui produit l'énergie du moteur !!
  • 4ème temps : Echappement Le piston remonte avec la soupape d'échappement ouverte, poussant ainsi les gaz brulés vers l'extérieur.
On constate que sur deux positions hautes, une seule fournit l'énergie.
Pour lubrifier ces éléments, le moteur possède un carter inférieur contenant de l'huile. Le graissage s'effectue par barbotage, aidé par une cuiller placée sur le pied de la bielle ou sur certain moteur par une pompe projetant l'huile.
Les plus :simplicité de la carburation lui assurant une stabilité du régime au ralenti.
Résistance à la surcharge par un couple stable à la puissance maximum.
Puissance moteur pour 30cc de l'ordre 1 cv.
Vitesse de rotation modérée, de 3000 à 4500 tours/minute.
Faible nuisance sonore.
Les moins :Faible rendement, sur deux tours du vilebrequin, un seul développe une énergie.
Moteur plus lourd, du fait d'un volant moteur plus important et du systeme de soupapes.
Difficulté de fonctionnement du moteur sous fortes inclinaisons, en raison du graissage par barbotage, l'inclinaison du moteur ne doit pas dépasser 45° avec un niveau d'huile correct.

Le moteur 4 temps Diesel

Nous retrouvons le même principe que le 4 temps essence, la différence résulte du temps explosion qui sur un moteur essence est commandé par l'étincelle de la bougie, dans le cas du Diesel le carburant utilisé est un mélange air / gazole / huile végétale brute qui, une fois comprimé, voit sa température portée à environ 450 °C. Sitôt comprimé, le mélange s'enflamme seul (sans bougie) presque immédiatement. En brûlant, il augmente fortement la température et la pression, repoussant le piston qui fournit le travail sur la bielle. Une autre différence, l'arrivée du mélange air carburant, seul l'air passe par la soupape d'admission, le gazole est lui injecté sous haute pression par un injecteur dans la chambre de combustion. Pour le démarrage à froid il est parfois utilisé une bougie de préchauffage, ce qui permet de préchauffer la chambre de combustion et ainsi de faciliter le démarrage. Le moteur Diesel du fait de son taux de compression plus élevé nécessite un renforcement des pièces en mouvement, bielle, piston, vilebrequin ce qui a pour conséquence d'alourdir le moteur.


Le moteur 2 temps

le cycle du 2 temps
    La source d'énergie est identique, mais le fonctionnement diffère, le moteur 2 temps n'a pas de soupapes, il n'a pas non plus de carter d'huile, le graissage se fait par adjonction d'huile spéciale moteur 2T à l'essence. Nous avons toujours un temps compression explosion, mais les gaz sont éjectés à la descente du piston par la lumière d'échappement et le mélange air, essence, huile, est poussé vers le haut du piston par la lumière de transfert.
  1. Le piston dans sa position montante dégage la lumière d'admission et aspire le mélange air - essence - huile (spéciale 2 temps) dans son carter inférieure, et le piston comprime le mélange déjà en place.
  2. En position haute (juste un peu avant il s'agit de l'avance à l'allumage ) l'étincelle se produit et pousse le piston vers le bas. C'est la phase qui produit l'énergie du moteur.
  3. En fin de descente, le piston découvre le canal de transfert et comprime le mélange se trouvant dans le carter, le poussant vers le haut du piston, dans ce même temps il a ouvert la lumière d'échappement laissant les gaz brulés sortir ( les gaz s'échappent par la pression existante aprés l'explosion et par la poussée des gaz frais entrant). Le mélange passe du carter au haut du cylindre et de ce fait l'huile qu'il contient lubrifie les organes moteur.
  4. Le cycle, compression, explosion, recommence. animation 2 temps
On constate que à chaque position haute du piston correspond une explosion, source d'énergie.

Les plus : La puissance moteur, de l'ordre de 1 cv pour 15 cc.
Sa vitesse de rotation élevée, de 5000 à 10000 tours/minute.
Sa légèreté, environ 30% moins lourd que le 4 T.
Une lubrification assurée dès le démarrage, et dans toutes les positions.(absence de carter d'huile, graissage par le mélange, air-essence-huile,
Les moins : Risque d'encrassement du moteur ou de déterioration si le mélange n'est pas fait correctement.
Dépôt de calamine sur la tête de piston, à la lumière d'échappement et à l'intérieur du pot d'échappement.
Température élevée nécessitant un bon dégagement du systeme de ventilation.
Ralenti instable.
Combustion du mélange imcomplète.
Réglage du carburateur plus sensible.

Quand est il du rodage des moteurs

Sur les anciens moteur, la période de rodage était très importante pour la fiabilité du moteur. La technologie a évoluée au fil des années grâce à l'amélioration des matériaux et de la conception des segments de pistons. La période de rodage actuelle (de 5 à 10 heures) est courte par rapport à celle des anciens moteurs. la finition des matériaux permet de limiter les frottements et donc d'alléger le rodage.
Pour obtenir un rodage de bonne qualité, il doit se faire à un rythme acceptable, supérieur au ralenti et légèrement inférieur au régime maxi, dans des conditions de charges moteur modérées. Il est recommandé qu'un moteur ne tourne pas en continu à pleine charge pendant les premières heures de fonctionnement, cela pourrait occasionner une déformation permanente de l'alésage du cylindre, de même il ne doit pas tourner en sous régime, donc limitez les temps de foctionnements sur les premières heures.
A l'issu du rodage pour les moteurs 4 temps il est nécessaire de remplacer l'huile, elle doit être vidangée pour enlever les résidus provoqués par les premiers frottements.