Le moteur 2 temps

Le moteur à explosion est un type de moteur à combustion interne, il est principalement utilisé pour la propulsion des véhicules de transport (avion à hélice, automobile, moto, camion, bateau), pour une multitude d'outils mobiles (tronçonneuse, tondeuse à gazon) ainsi que pour des installations fixes (groupe électrogène, pompe).
Le terme moteur à explosion, consacré par l'usage est impropre car il ne rend pas compte de tous les phénomènes se produisant dans ces moteurs, pour lesquels la dénomination à combustion interne est nettement plus adéquate.
La détonation, forme particulière d'une explosion (vitesse du front de flamme supérieur au km/s), a parfois lieu, mais c'est un défaut (sauf lors du démarrage de la combustion des moteurs Diesel). Normalement c'est une déflagration qui se produit au sein de ces moteurs.
Il se différencie du moteur Diesel car il nécessite, contrairement à ce dernier, une étincelle pour le déclenchement de la combustion du mélange

Le premier moteur à deux temps fut imaginé et réalisé par Jean-Joseph Étienne Lenoir en 1860. Il fonctionne selon le cycle de Beau de Rochas mais intègre deux de ses étapes dans un seul mouvement de piston.

Dans sa version économique dotée d'un simple carburateur, son rendement est plus faible et il est plus polluant, mais d’une puissance et d'un couple nettement plus élevés (60 à 70 %) qu'un moteur à quatre temps de la même cylindrée au même régime ; il est demeuré longtemps et reste encore le moteur exclusif et performant des cyclomoteurs et de quelques motos sportives répliques de motos de compétition en GP et tout-terrain.

Depuis 1990, on s’intéresse de nouveau au moteur à deux temps pour l'automobile mais en injection directe, ce qui constitue une évolution sans réelle utilisation pour l'instant, notamment du fait de la difficulté de maîtriser la dépollution.

Fonctionnement du cycle 2 temps
Les moteurs « deux temps » respectent le cycle de Beau de Rochas en utilisant les deux côtés du piston : la partie supérieure pour les phases de compression et de combustion et la partie inférieure pour assurer le transfert des gaz d'admission (et par voie de conséquence, d'échappement). Ils épargnent ainsi les mouvements (donc latences, frottements…) de deux cycles non producteurs d'énergie et produisent davantage de couple et de puissance.
Avantages]
Les moteurs « deux temps » permettent de bénéficier théoriquement du double de travail par cycle (un temps moteur par tour de vilebrequin, au lieu d'un temps moteur pour deux tours de vilebrequin pour le moteur quatre temps). Cependant l'étanchéité demeure difficile à assurer et certains effets de l'emplacement de canaux de transfert de gaz (admission et échappement) limitent le gain pratique à 70 % du travail.

Les principaux avantages de ces moteurs sont :
- une combustion à chaque tour moteur, donc une puissance massique très élevée malgré des régimes souvent relativement faibles.
- une puissance spécifique (puissance/cylindrée) très élevée possible avec un échappement accordé qui suralimente le moteur à haut régime (motos de sport).
- une simplicité de construction (peu de pièces en mouvement) ;
- une certaine fiabilité qui en découle ;
- une certaine capacité à utiliser les carburants provoquant des combustions détonantes (CAI).

Les principaux inconvénients des moteurs deux temps sont :
- une forte consommation spécifique, spécialement à faible charge (à faible régime et faible puissance) quand le moteur est poussé (résonateur accordé). Pour y remédier en partie, il faut faire appel à une injection directe de carburant.
- une courbe de puissance plus pointue que celle d'un 4 temps, qui rend la conduite moins agréable : la marge de couple disponible étant plus faible, il faut "rester dans les tours".
- une usure rapide, surtout à haut régime, due aux lumières des canaux de transferts qui torturent les segments à leur passage : ils y subissent des contraintes différentes et importantes, usant le cylindre anormalement dans ces zones) ;
- le niveau de pollution par hydrocarbures imbrûlés HC est important, du fait qu'une partie du mélange air essence admis ne brûle pas et sort directement par l'échappement (solution technique : l'injection directe), de plus l'huile utilisée pour la lubrification brûle différemment de l'essence ;
- le graissage pose problème (surtout au niveau des segments et du bas moteur) car l'huile diluée dans l'essence pour assurer la lubrification ne privilégie pas spécialement ces zones ; de plus, elle brûle mal donc produit des composés imbrûlés, qui ont tendance à se déposer au lieu d'être évacués par l'échappement;
- faible frein moteur.

Pour ces différentes raisons, les moteurs deux temps économiques à carburateurs sont en voie de disparition, car ils polluent beaucoup plus que des moteurs quatre temps équivalents.
Le développement de moteurs quatre temps à forte densité de puissance paraît donc nécessaire… aux services marketing, mais pas aux bureaux d'étude !
Les émissions de polluants des moteurs 2 temps et le nombre élevé de ces moteurs rendent nécessaire l'application de normes de réduction de pollution.

Quelques 2 temps célébres