Coup d'Ă©crou#16 - Le moteur 4 temps / Les types

🧰 Le coup d'Ă©crou#16 - Le moteur 4 temps / Les types

Types

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

Moteur Ă  6 cylindres

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

De maniĂšre gĂ©nĂ©rale, l’ordre est choisi de maniĂšre Ă  faire travailler successivement deux cylindres les plus rapprochĂ©s possible. Ainsi, est rĂ©duite la longueur de vilebrequin comprise entre deux cylindres (dont un est au temps moteur et l’autre Ă  un temps rĂ©sistant) ; ce qui amenuise les effets des efforts de torsion auxquels l’arbre est soumis.

Pour des raisons d’équilibrage, les explosions sont rĂ©parties de telle maniĂšre qu’elles se produisent alternativement dans la premiĂšre et dans la seconde moitiĂ© du moteur.

L’ordre d’allumage 1-5-3-6-2-4 qui rĂ©pond Ă  cette derniĂšre condition est gĂ©nĂ©ralement adoptĂ© par les constructeurs.

Note : Lorsque l’un des cylindres, le premier par exemple, achĂšve d’accomplir le temps travail, le suivant (5e) dans l’ordre d’allumage a dĂ©jĂ  commencĂ© cette pĂ©riode, tandis que le prĂ©cĂ©dent (4e) est en train de l’achever.

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

Moteur Ă  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 Ă  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 trÚs régulier et trÚs souple.

Il existe plusieurs formes de vilebrequin.

Le premier type de vilebrequin est constituĂ© de deux vilebrequins pour moteur 4 cylindres placĂ©s bout Ă  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 composĂ© d’un vilebrequin de 4 cylindres placĂ© entre deux moitiĂ©s 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 Ă  8 cylindres en V

Ces moteurs sont trĂšs utilisĂ©s dans la construction amĂ©ricaine. Ils permettent d’obtenir les avantages des huit cylindres en ligne sans en avoir les inconvĂ©nients. Leur longueur est relativement rĂ©duite.

Le vilebrequin peut ĂȘtre identique Ă  celui d’un moteur de 4 cylindres (manetons calĂ©s Ă  180°) ou avoir ses manetons rĂ©partis dans quatre demi-plans faisant entre eux des angles de 90°.

Dans les deux cas, les bielles sont accouplĂ©es Ă  raison de deux sur le mĂȘme maneton ; les tĂȘtes de bielles Ă©tant placĂ©es cĂŽte Ă  cĂŽte. Pour cette raison, les cylindres correspondants de chaque rangĂ©e sont lĂ©gĂšrement dĂ©calĂ©s 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 Ă  cames placĂ© entre les deux rangĂ©es de cylindres, au-dessus du vilebrequin, commande soit des soupapes latĂ©rales, par l’intermĂ©diaire de poussoirs, soit des soupapes en tĂȘte par l’intermĂ©diaire de poussoirs, de tiges et de leviers culbuteurs, les piĂšces Ă©tant similaires Ă  celles des moteurs Ă  cylindres en ligne.

Le collecteur d’admission commun aux deux rangĂ©es de cylindres est placĂ© 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 rangĂ©e de cylindres, sont placĂ©s sur les cĂŽtĂ©s extĂ©rieurs.

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

Si l’on dĂ©signe par 1, 2. 3, 4, les cylindres de la rangĂ©e de droite (en regardant le moteur de face) et par 1’, 2’, 3’, 4’ ceux de la rangĂ©e 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 Ă  8 cylindres en ligne, il y a pour chaque rotation de 90° du vilebrequin deux cylindres au temps moteur, l’un au dĂ©but, l’autre Ă  la fin de ce temps.

Moteur Ă  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 dĂ©signe par les numĂ©ros 1, 2, 3, 4, 5, 6, les cylindres de la rangĂ©e de droite (en regardant le moteur de face) et par 1’, 2’, 3’, 4’, 5’, 6’, les cylindres de la rangĂ©e de gauche, l’ordre d’allumage peut ĂȘtre :

            ‱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 dĂ©but de ce temps, le second au milieu et l’autre Ă  la fin.


Moteur à cylindres opposés à plat

Ces moteurs prĂ©sentent l’avantage d’avoir un encombrement trĂšs faible en hauteur, ce qui permet de les loger aisĂ©ment sous le capot.

Les cylindres peuvent ĂȘtre au nombre de deux, quatre, six voire mĂȘme douze ou seize. Dans le premier cas, le moteur est dit Flat-twin et Ă©quipe notamment les CitroĂ«n 2CV/3CV et Panhard d’aprĂšs-guerre. Dans le second cas, le moteur est dit Flat-four et Ă©quipe entre autres les VW Coccinelle, Karmann Ghia, CitroĂ«n GS, Axel, Porsche 356, ... Le moteur Flat-six, lui , est montĂ© sur les Porsche 911, Boxter, et autres. Quant au moteur 12 cylindres Ă  plats, on le retrouve dans les Ferrari 312, 365, 512, Testarossa mais aussi dans les Panhard EBR et AML. En compĂ©tition, les Porsche 360 et 917 possĂšdent notamment un moteur 16 cylindres Ă  plat.

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

Flat-Twin

Lorsqu’il y a deux cylindres, les manetons du vilebrequin sont calĂ©s Ă  180° et les cylindres sont dĂ©calĂ©s. Les pistons se dĂ©placent en sens opposĂ©s.

Flat-Twin

Les temps se succĂšdent comme ceci.

Temps moteur flat-twin
Flat-Four

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

Autrement dit les pistons 1 et 4 se dĂ©placent en sens contraires, ainsi que les pistons 2 et 3, Ă  l’inverse de ce qui se passe dans un moteur Ă  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 Ă  4 cylindres en ligne, il y a une explosion Ă  chaque demi-tour, les

temps se succùdent 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 Ă©crit par Alexandre Degrancourt

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