Le moteur 4 temps : admission, compression, combustion, échappement
Le moteur 4 temps équipe la quasi-totalité des motos actuelles, du 125 cm³ à la sportive de 200 ch. Son cycle s’étale sur deux tours de vilebrequin, et des soupapes séparent nettement l’entrée des gaz frais et la sortie des gaz brûlés. Il en résulte un moteur plus propre, plus sobre et plus souple que le 2 temps.
- Deux tours par cycle
- Des soupapes
- Carter d’huile séparé
1Les organes du moteur 4 temps
- La came (rouge) transforme la rotation de l’arbre à cames en poussée.
- La soupape (orange) s’ouvre sous la came et se referme par un ressort.
- La bougie (jaune) produit l’étincelle qui enflamme le mélange.
- Le piston (bleu) comprime le mélange puis reçoit la poussée de la combustion.
- La bielle (turquoise) relie le piston au vilebrequin.
- Le vilebrequin (vert) transforme le va-et-vient en rotation.
- La distribution (violet) synchronise arbre à cames et vilebrequin.
- La chambre de combustion (gris), où le mélange brûle.
- La lubrification (marron) : l’huile du carter graisse le bas moteur, et souvent la boîte.
2Les quatre temps
- Admission : le piston descend, la soupape d’admission est ouverte ; le mélange d’air et d’essence remplit le cylindre.
- Compression : les soupapes sont fermées, le piston remonte et comprime le mélange, de 10 à 14 fois environ sur une moto moderne.
- Combustion et détente : juste avant le point mort haut, la bougie enflamme le mélange. La pression repousse violemment le piston : c’est le seul temps moteur.
- Échappement : la soupape d’échappement s’ouvre, le piston remonte et chasse les gaz brûlés.
Le cycle complet demande deux tours de vilebrequin. Un seul des quatre temps produit de l’énergie : l’inertie du vilebrequin fait passer les trois autres. Pour les détails des ouvertures de soupapes, voir la distribution.
3Avantages et limites
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Combustion propre : respecte les normes Euro 5+ | Plus de pièces : soupapes, arbres à cames, chaîne |
| Sobre, avec une large plage d’utilisation | Plus lourd et plus cher à fabriquer |
| Fiable, huile séparée de l’essence | Entretien de la distribution (jeu aux soupapes) |
| Frein moteur marqué, conduite facile | Une explosion tous les deux tours seulement |
4Taux de compression et carburant
Le taux de compression est le rapport entre le volume du cylindre quand le piston est en bas et celui qui reste quand il est en haut. Plus il est élevé, plus le moteur tire d’énergie de chaque goutte d’essence.
| Type de moteur | Taux courant | Remarque |
|---|---|---|
| Custom refroidi par air | 8,5 à 10 : 1 | Tolérant, couple à bas régime |
| Roadster ou trail refroidi par eau | 11 à 12,5 : 1 | Bon compromis |
| Sportive | 13 à 14 : 1 | Rendement élevé, sensible à la qualité du carburant |
La limite est le cliquetis : au-delà d’un certain seuil de pression et de température, le mélange s’enflamme seul, avant l’étincelle. L’indice d’octane mesure la résistance du carburant à ce phénomène. Un moteur prévu pour le SP98 peut cliqueter avec un indice plus faible ; les moteurs récents s’en protègent par un capteur qui retarde l’allumage, au prix d’une légère perte de puissance.
5Où part l’énergie, et comment le moteur est dépollué
Un moteur à essence transforme au mieux un tiers de l’énergie du carburant en travail mécanique. Le reste part en chaleur.
transmis au vilebrequin
chaleur des gaz brûlés
évacués par l’eau, l’air et l’huile
Les normes antipollution ont profondément modifié le moteur quatre temps. Euro 5, puis Euro 5+ appliquée à toutes les motos neuves depuis 2025, imposent :
- Injection électronique et sonde lambda, qui maintient le mélange autour de 14,7 grammes d’air pour un gramme d’essence.
- Catalyseur trois voies, efficace seulement autour de ce dosage et une fois chaud.
- Seconde sonde après le catalyseur et diagnostic embarqué, qui surveillent son vieillissement.
- Récupération des vapeurs d’essence par un filtre à charbon actif.
Ces contraintes expliquent les mélanges plus pauvres, les cylindrées en hausse pour conserver la puissance et la généralisation de la commande des gaz électronique. Voir aussi la carburation et le moteur deux temps.
6Questions fréquentes
Quel est le rendement d’un moteur 4 temps ?
Environ 30 à 35 % au mieux : le reste de l’énergie de l’essence part en chaleur dans l’échappement et le refroidissement.
Pourquoi l’huile moteur s’use-t-elle ?
Elle se charge de résidus de combustion et se cisaille dans la boîte, qu’elle graisse souvent aussi. D’où la vidange régulière.
Peut-on mettre du SP95-E10 dans une moto ?
Oui pour la plupart des modèles vendus depuis 2011. Pour une moto plus ancienne, consultez la liste de compatibilité du constructeur.
Pourquoi un moteur quatre temps a-t-il besoin de vidanges ?
L’huile lubrifie, refroidit et nettoie. Elle se charge de résidus de combustion et se cisaille dans la boîte de vitesses, qu’elle lubrifie aussi sur la plupart des motos.
À retenir
- Admission, compression, combustion, échappement : un cycle en deux tours.
- Les soupapes, commandées par l’arbre à cames, gèrent l’entrée et la sortie des gaz.
- Propre, sobre et fiable : il équipe presque toutes les motos.
- Un taux de compression élevé améliore le rendement mais exige un carburant résistant au cliquetis.
- Un tiers seulement de l’énergie du carburant devient du travail mécanique.