Le moteur 4 temps


Pour comprendre le fonctionnement d'un moteur "4 temps" il faut connaître les pièces qui le compose.

Vue en coupe d'un moteur 4 temps

1. CAME: (Rouge)
Monté sur un arbre, cette pièce non circulaire sert à transformer un mouvement rotatif en mouvement de poussé.

2. SOUPAPE: (Orange)
Obturateur mobile maintenu en position fermée par un ressort. Elle s'ouvre momentanément sous la pression de la came.

3. BOUGIE: (Jaune)
Elle fait jaillir une étincelle qui met le feu au mélange air/essence, créant un explosion.

4. PISTON: (Bleu)
Pièce cylindrique mobile, qui sert à comprimer les gaz en vue d'une explosion, et qui après l'explosion transforme un énergie thermique en énergie mécanique.

5. BIELLE: (Turquoise)
Tige rigide, articulée à ses deux extrémités. Elle transforme un mouvement linéaire en mouvement rotatif.

6. VILEBREQUIN: (Vert)
Arbre articulé en plusieurs paliers excentrés. Transmet indirectement l'énergie mécanique à la boîte.

7. DISTRIBUTION: (Violet)
Mécanisme de régulation d'entré et de sortie des gaz à travers la chambre de combustion. Créant un parfaite coordination entre les arbre à came et le vilebrequin.

8. CHAMBRE DE COMBUSTION: (Gris)
Chambre hermétique où est injecté le mélange air/essence pour y être comprimé, enflammé, et créer un énergie mécanique.

9.LUBRIFICATION: (Marron)
Les pièces situées sous le piston baignent dans l'huile. Cette huile n'est jamais en contact avec le dessus du piston. Elle lubrifie: Vilebrequin, Bielle, Piston, et parfois c'est la même qui lubrifie la boîte de vitesse. (A la différence des 2 temps, ou la boite est séparée du moteur.)

Le cycle du moteur 4 temps


Vue en coupe du cycle d'un moteur 4 temps
Vue en coupe du cycle d'un moteur 4 temps

Ci-dessus un schéma qui décrit les étapes majeures d'un cycle d'un moteur 4 temps (La soupape d'admission est à droite et la soupape d'échappement à gauche).

Tout d'abord pourquoi est-ce un moteur 4 temps? Parce qu'un cycle se fait en deux allés/retours de piston. Le cycle se décompose en 4 étapes :

  • Admission
  • Compression
  • Détente/Explosion
  • Echappement

Etape 1 : L'admission
Durant l'admission, la soupape d'échappement est fermée et la soupape d'admission est ouverte. Le piston descend donc créer une dépression permettant d'aspirer le mélange air/essence venant du carburateur.

Etape 2 : La compression
A cette étape, les deux soupapes sont fermées rendant la culasse hermétique. Le piston remonte et comprime le mélange air/essence. Cette simple compression va élever le mélange carburé à une température de 300°C environ. Si la température s'élève encore de 100°C supplémentaire, le mélange risque de s'enflammer spontanément. C'est ce qu'on appelle l'auto-allumage.

Etape 3 : La détente (ou explosion)
Le piston arrivé à son point le plus haut, une étincelle jaillit entre les électrodes de la bougie provoquant l'inflammation des gaz. Il en résulte une élévation de la pression et de la température poussant alors le piston qui redescend alors vers son point le plus bas. Lorsque que le piston arrive à ce point, les deux soupapes sont encore fermées.

Etape 4 : L'échappement
La soupape d'échappement s'ouvre et le piston en remontant va pousser devant lui les gaz brulés qui s'échappent par ce seul orifice.

Cycle d'un monocylindre 4 temps

Cycle d'un monocylindre 4 temps

Cycle d'un bicylindre en V à 45°

Cycle d'un bicylindre en V à 45°