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Coup d'écrou#16 - Le moteur 4 temps / Les types

Coup d'écrou#16 - Le moteur 4 temps / Les types

Types

Il existe différents moteurs polycylindres autres que le moteur à quatre cylindres en ligne.

Moteur à 6 cylindres

L’ordre d’allumage peut être 1-5-3-6-2-4, 1-4-2-6-3-5 ou 1-3-5-6-4-2, suivant la forme vilebrequin.

De manière générale, l’ordre est choisi de manière à faire travailler successivement deux cylindres les plus rapprochés possible. Ainsi, est réduite la longueur de vilebrequin comprise entre deux cylindres (dont un est au temps moteur et l’autre à un temps résistant) ; ce qui amenuise les effets des efforts de torsion auxquels l’arbre est soumis.

Pour des raisons d’équilibrage, les explosions sont réparties de telle manière qu’elles se produisent alternativement dans la première et dans la seconde moitié du moteur.

L’ordre d’allumage 1-5-3-6-2-4 qui répond à cette dernière condition est généralement adopté par les constructeurs.

Note : Lorsque l’un des cylindres, le premier par exemple, achève d’accomplir le temps travail, le suivant (5e) dans l’ordre d’allumage a déjà commencé cette période, tandis que le précédent (4e) est en train de l’achever.

Ce moteur a un couple moteur toujours positif et régulier et n’a besoin que d’un volant peu important.

Moteur à 5 cylindres en ligne

Ce type de moteur est assez rare. Il a un vilebrequin dont les manetons sont situés dans 5 demi- plans faisant entre eux des angles égaux de 72°.

L’ordre d’allumage est 1-3-5-4-2.

Moteur à 8 cylindres en ligne

Il existe peu de moteurs de ce type, en raison de la longueur du vilebrequin et de la nécessité de prévoir de nombreux palier pour réduire les vibrations dues aux déformations.

Cependant, avec une explosion à chaque quart de tour, ce moteur a un fonctionnement très régulier et très souple.

Il existe plusieurs formes de vilebrequin.

Le premier type de vilebrequin est constitué de deux vilebrequins pour moteur 4 cylindres placés bout à bout. Ce type est appelé Type 4-4, en raison de cette forme. L’ordre d’allumage est 1-5-3-6-4-8-2-7.

Dans le vilebrequin du second type, le vilebrequin est composé d’un vilebrequin de 4 cylindres placé entre deux moitiés de vilebrequins de 4 cylindres. L’ordre d’allumage est 1-4-7-3-8-5-2-6.

Note : À chaque rotation de 90°, il y a deux cylindres au temps moteur, l’un commençant ce temps, l’autre le finissant.

Moteur à 8 cylindres en V

Ces moteurs sont très utilisés dans la construction américaine. Ils permettent d’obtenir les avantages des huit cylindres en ligne sans en avoir les inconvénients. Leur longueur est relativement réduite.

Le vilebrequin peut être identique à celui d’un moteur de 4 cylindres (manetons calés à 180°) ou avoir ses manetons répartis dans quatre demi-plans faisant entre eux des angles de 90°.

Dans les deux cas, les bielles sont accouplées à raison de deux sur le même maneton ; les têtes de bielles étant placées côte à côte. Pour cette raison, les cylindres correspondants de chaque rangée sont légèrement décalés l’un par rapport l’autre.

Les cylindres sont disposés en deux rangées ; les plans qui contiennent ces derniers faisant entre eux un angle de 90°.

L’arbre à cames placé entre les deux rangées de cylindres, au-dessus du vilebrequin, commande soit des soupapes latérales, par l’intermédiaire de poussoirs, soit des soupapes en tête par l’intermédiaire de poussoirs, de tiges et de leviers culbuteurs, les pièces étant similaires à celles des moteurs à cylindres en ligne.

Le collecteur d’admission commun aux deux rangées de cylindres est placé entre ces derniers sur le dessus du moteur.

Le carburateur est en général à double ou à quadruple corps.

Les collecteurs d’échappement, un par rangée de cylindres, sont placés sur les côtés extérieurs.

Il y a évidemment deux culasses et deux pompes eau, une pour chaque rangée de cylindres.

Si l’on désigne par 1, 2. 3, 4, les cylindres de la rangée de droite (en regardant le moteur de face) et par 1’, 2’, 3’, 4’ ceux de la rangée de gauche, les ordres d’allumages sont :

            •1’-4-3’-2-4’-1-2’-3 pour le vilebrequin avec manetons à 180°. 
            •1-4’-4-2-3’-3-2’-1’ pour le vilebrequin avec manetons à 90°.

Note : Comme dans le moteur à 8 cylindres en ligne, il y a pour chaque rotation de 90° du vilebrequin deux cylindres au temps moteur, l’un au début, l’autre à la fin de ce temps.

Moteur à 12 cylindres en V

Les cylindres sont disposés comme dans les moteurs à 8 cylindres en V suivant deux rangées de cylindres faisant entre elles un angle de 60°.

Si l’on désigne par les numéros 1, 2, 3, 4, 5, 6, les cylindres de la rangée de droite (en regardant le moteur de face) et par 1’, 2’, 3’, 4’, 5’, 6’, les cylindres de la rangée de gauche, l’ordre d’allumage peut être :

            •1’-6-5’-2-3’-4-6’-1-2’-5-4’-3 
            •1’-6 -4’-3-2’-5-6’-1-3’-4-5’-2 
            •1’-6-3’-4-2’-5-6’-1-4’-3-5’-2

Note : À chaque rotation de du vilebrequin, il y a 3 cylindres au temps travail, l’un au début de ce temps, le second au milieu et l’autre à la fin.


Moteur à cylindres opposés à plat

Ces moteurs présentent l’avantage d’avoir un encombrement très faible en hauteur, ce qui permet de les loger aisément sous le capot.

Les cylindres peuvent être au nombre de deux, quatre, six voire même douze ou seize. Dans le premier cas, le moteur est dit Flat-twin et équipe notamment les Citroën 2CV/3CV et Panhard d’après-guerre. Dans le second cas, le moteur est dit Flat-four et équipe entre autres les VW Coccinelle, Karmann Ghia, Citroën GS, Axel, Porsche 356, ... Le moteur Flat-six, lui , est monté sur les Porsche 911, Boxter, et autres. Quant au moteur 12 cylindres à plats, on le retrouve dans les Ferrari 312, 365, 512, Testarossa mais aussi dans les Panhard EBR et AML. En compétition, les Porsche 360 et 917 possèdent notamment un moteur 16 cylindres à plat.

Quels que soit leurs nombres, les cylindres sont disposés de part et d’autre d’un carter commun.

Flat-Twin

Lorsqu’il y a deux cylindres, les manetons du vilebrequin sont calés à 180° et les cylindres sont décalés. Les pistons se déplacent en sens opposés.

Flat-Twin

Les temps se succèdent comme ceci.

Temps moteur flat-twin
Flat-Four

Lorsqu’il y a quatre cylindres, le vilebrequin est identique à celui d’un moteur à quatre cylindres en ligne. Les pistons des cylindres 1 et 2 travaillent en opposition, de même que les cylindres 3 et 4.

Autrement dit les pistons 1 et 4 se déplacent en sens contraires, ainsi que les pistons 2 et 3, à l’inverse de ce qui se passe dans un moteur à 4 cylindres en ligne.

Flat-Four

L’ordre d’allumage est : 1-3-2-4 ou 1-2-4-3 suivant une autre forme du vilebrequin.
Comme dans le moteur à 4 cylindres en ligne, il y a une explosion à chaque demi-tour, les

temps se succèdent comme ci-dessous : (ordre d’allumage : 1-3-2-4)

Temps moteur Flat-Four
Annexes

Pour conclure les explications, la Marine nationale propose une animation sur le fonctionnement d’un moteur à 4 temps.

 

Article écrit par Alexandre Degrancourt

Credits: Documents Peugeot, Panhard, Ondulex, Salmson, Marine nationale